放射医学技术医学影像设备知识诊断X线装置

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1、放射医学技术医学影像设备知识诊断 X 线装置放射医学技术医学影像设备知识诊断 X 线装置一、构成一、构成医用诊断 X 线机以功能划分，由 X 线发生装置（主机）和辅助装置构成。医用诊断 X 线机以功能划分，由 X 线发生装置（主机）和辅助装置构成。X 线发生装置完成 X 线的产生。辅助装置主要指为配合各种检查专门设计的装置。如 X 线摄影专用床、多功能诊视床，专用 X线管支架以及影像装置等。X 线发生装置完成 X 线的产生。辅助装置主要指为配合各种检查专门设计的装置。如 X 线摄影专用床、多功能诊视床，专用 X线管支架以及影像装置等。医用诊断 X 线机以部件划分，由控制器、高压发生器、辅助装置

2、等构成。如图 5-1 所示。医用诊断 X 线机以部件划分，由控制器、高压发生器、辅助装置等构成。如图 5-1 所示。二、分类二、分类（一）按主电路工作方式分类 （一）按主电路工作方式分类 有工频直接升压式、逆变式、电容充放电式等。有工频直接升压式、逆变式、电容充放电式等。（二）按用途分类 （二）按用途分类 不同功率的 X 线发生装置和各种辅助装置组成各种专用 X 线机。不同功率的 X 线发生装置和各种辅助装置组成各种专用 X 线机。1摄影专用机 3050kW X 线发生装置，配有活动滤线器摄影床和专用 X 线管支架。1摄影专用机 3050kW X 线发生装置，配有活动滤线器摄影床和专用 X 线

3、管支架。2胃肠专用机 5080kW X 线发生装置，配有多功能诊视床。多设有影像增强电视系统，或数字处理功能（数字胃肠）。2胃肠专用机 5080kW X 线发生装置，配有多功能诊视床。多设有影像增强电视系统，或数字处理功能（数字胃肠）。3心血管专用机 80100kW X 线发生装置，配有 C 形臂支架和专用导管床，以及数字处理部分。3心血管专用机 80100kW X 线发生装置，配有 C 形臂支架和专用导管床，以及数字处理部分。4泌尿专用机 3050kW X 线发生装置，配有适合泌尿系检查的专用床，具有适时摄影装置以及增强电视系统等。4泌尿专用机 3050kW X 线发生装置，配有适合泌尿系检

4、查的专用床，具有适时摄影装置以及增强电视系统等。5床边摄影专用机 1030kW X 线发生装置，在各种电源条件下能正常工作。配流动台车，搭载 X 线发生装置和 X 线管支架。5床边摄影专用机 1030kW X 线发生装置，在各种电源条件下能正常工作。配流动台车，搭载 X 线发生装置和 X 线管支架。6手术 X 线机 35kW X 线发生装置，配有小型 C 臂。整个机座设走轮，用于骨折复位和手术中透视定位等。6手术 X 线机 35kW X 线发生装置，配有小型 C 臂。整个机座设走轮，用于骨折复位和手术中透视定位等。7乳腺专用机 35kWX 线发生器、钼靶 X 线管，kV 调节范围 2040kV

5、，配合有乳腺压迫功能的专用支架。7乳腺专用机 35kWX 线发生器、钼靶 X 线管，kV 调节范围 2040kV，配合有乳腺压迫功能的专用支架。8口腔专用机 25kW X 线发生装置，分牙片机和口腔全景（亦称颌面体层、曲面体层）两种，分别配专用摄影支架。8口腔专用机 25kW X 线发生装置，分牙片机和口腔全景（亦称颌面体层、曲面体层）两种，分别配专用摄影支架。9放疗模拟定位机 由 X 线发生装置和模拟定位支架组成，用于放射治疗制定治疗计划。9放疗模拟定位机 由 X 线发生装置和模拟定位支架组成，用于放射治疗制定治疗计划。第二节 X 线管第二节 X 线管一、X 线管的结构一、X 线管的结构（一

6、）固定阳极 X 线管（一）固定阳极 X 线管1阳极 阳极接受电子撞击产生 X 线，由阳极头、阳极帽、阳极柄构成。接受电子束撞击产生 X 线的部位称作靶面。电子束撞击靶面时绝大部分能量（99%）转变成热。靶面材料应具备以下1阳极 阳极接受电子撞击产生 X 线，由阳极头、阳极帽、阳极柄构成。接受电子束撞击产生 X 线的部位称作靶面。电子束撞击靶面时绝大部分能量（99%）转变成热。靶面材料应具备以下条件：原子序数高，X 线发生效率高；熔点高；金属蒸发率低；导电率高；热传导率高。条件：原子序数高，X 线发生效率高；熔点高；金属蒸发率低；导电率高；热传导率高。固定阳极 X 线管用钨作靶面材料，做成一定厚

7、度的板块，严密镶嵌在铜质阳极体上。这利用了钨的熔点较高（3370固定阳极 X 线管用钨作靶面材料，做成一定厚度的板块，严密镶嵌在铜质阳极体上。这利用了钨的熔点较高（3370o oC）、铜的导热率较高的特点。C）、铜的导热率较高的特点。为了把热量及时传递到管外，借助阳极头和阳极柄的传导来完成。阳极柄伸出管外，并设有散热块，浸在高压绝缘油中。通过其与油的热传导，把阳极头的热量散发出去。为了把热量及时传递到管外，借助阳极头和阳极柄的传导来完成。阳极柄伸出管外，并设有散热块，浸在高压绝缘油中。通过其与油的热传导，把阳极头的热量散发出去。X 线发生效率X 线能量/阴极射线能量K VX 线发生效率X 线能

8、量/阴极射线能量K V2 2iZiV K VZiZiV K VZ式中 K：常数（1.110式中 K：常数（1.110-9-9）；V：管电压；i：管电流；Z：靶物质原子序数（钨为 74）。X 线的发生效率与管电压、靶物质的原子序数有关。）；V：管电压；i：管电流；Z：靶物质原子序数（钨为 74）。X 线的发生效率与管电压、靶物质的原子序数有关。高速电子的撞击面（靶面）与 X 线管长轴垂直面的夹角称作阳极倾角。在灯丝大小一定的前提下，阳极倾角大实际焦点面积大，有效焦点面积大，负荷功率大。固定阳极其倾角一般为 20高速电子的撞击面（靶面）与 X 线管长轴垂直面的夹角称作阳极倾角。在灯丝大小一定的前提

9、下，阳极倾角大实际焦点面积大，有效焦点面积大，负荷功率大。固定阳极其倾角一般为 20o o。阳极帽设在阳极周围，用来防止二次电子积聚到管壁上引起的纵向应力。固定阳极 X 线管多在小功率 X 线机上使用，如手术专用机、牙科机等。阳极帽设在阳极周围，用来防止二次电子积聚到管壁上引起的纵向应力。固定阳极 X 线管多在小功率 X 线机上使用，如手术专用机、牙科机等。2阴极 阴极在 X 线管中的作用是发射电子，并使之适当聚焦。阴极由灯丝和集射罩组成。灯丝由钨丝制成，一般绕成螺管状，其宽度和长度决定了焦点的形状。使用钨丝是由于钨的熔点2阴极 阴极在 X 线管中的作用是发射电子，并使之适当聚焦。阴极由灯丝和

10、集射罩组成。灯丝由钨丝制成，一般绕成螺管状，其宽度和长度决定了焦点的形状。使用钨丝是由于钨的熔点高，蒸发率低，容易加工等。灯丝通电加热后形成热电子发射，发射电子数量决定于灯丝温度高低。灯丝的周围是集射罩，与灯丝同电位。集射罩的形状和灯丝在集射罩中的位置决定了电子束被聚焦的程度。高，蒸发率低，容易加工等。灯丝通电加热后形成热电子发射，发射电子数量决定于灯丝温度高低。灯丝的周围是集射罩，与灯丝同电位。集射罩的形状和灯丝在集射罩中的位置决定了电子束被聚焦的程度。3管壳 密封壳体，用以保持管内的高真空，并支持固定阴极、阳极于确定位置。管内的真空度保持在 133.3103管壳 密封壳体，用以保持管内的高

11、真空，并支持固定阴极、阳极于确定位置。管内的真空度保持在 133.31066 Pa（110 Pa（1106 6 mmHg）以下。mmHg）以下。外壳材料应具备以下条件：良好的绝缘性能；较高机械强度以承受高真空压力；热膨胀系数小，升温后不变形；加工容易，能与金属焊接；吸收 X 线少。最初和现在普通使用的 X 线管都使用玻璃管壳。外壳材料应具备以下条件：良好的绝缘性能；较高机械强度以承受高真空压力；热膨胀系数小，升温后不变形；加工容易，能与金属焊接；吸收 X 线少。最初和现在普通使用的 X 线管都使用玻璃管壳。（二）旋转阳极 X 线管（二）旋转阳极 X 线管1阳极结构 阳极做成钨质盘形，转动中发生

12、 X 线。这样发生 X 线的靶面成为一个圆形环带。环带的某点正对阴极时接受电子撞击发生 X 线，旋转一周的其他时间在辐射散热。热量分散到整个靶盘上，避免了局部过热，所以和固定阳极管比焦点小、功率大。1阳极结构 阳极做成钨质盘形，转动中发生 X 线。这样发生 X 线的靶面成为一个圆形环带。环带的某点正对阴极时接受电子撞击发生 X 线，旋转一周的其他时间在辐射散热。热量分散到整个靶盘上，避免了局部过热，所以和固定阳极管比焦点小、功率大。旋转阳极的转子在 X 线管壳内，定子在壳外，通过旋转磁场使转子带动靶盘转动起来。旋转阳极的轴承在管内，轴承的滑润剂通常采用固体金属滑润材料，如银、铅、二氧化钼等。阳

13、极电位通过轴承支架接入。旋转阳极的转子在 X 线管壳内，定子在壳外，通过旋转磁场使转子带动靶盘转动起来。旋转阳极的轴承在管内，轴承的滑润剂通常采用固体金属滑润材料，如银、铅、二氧化钼等。阳极电位通过轴承支架接入。靶盘通过支架连接到转子，靶盘热量会经支架传导到轴承。转子在高热状态下高速转动，轴承有变形损坏的可能。旋转阳极 X线管的使用寿命大多数是由于轴承损坏而终结。为了减少靶盘热量向轴承传递，轴承与靶盘间的支架做得很细，靶盘的热量主要是通过靶盘的热辐射散发出去，被管外的绝缘油吸收。靶盘通过支架连接到转子，靶盘热量会经支架传导到轴承。转子在高热状态下高速转动，轴承有变形损坏的可能。旋转阳极 X线管

14、的使用寿命大多数是由于轴承损坏而终结。为了减少靶盘热量向轴承传递，轴承与靶盘间的支架做得很细，靶盘的热量主要是通过靶盘的热辐射散发出去，被管外的绝缘油吸收。靶盘材料有三类：纯钨、铼钨合金和钼基或石墨基的铼钨合金。纯钨靶抗热胀性差，易出现龟裂；铼钨合金靶（铼占 10%，钨占 90%），可减轻龟裂发生；钼基或石墨基的铼钨合金靶热容量最高。钼的重量是钨的一半，比热是钨的两倍。在相同输入功率时，钼基钨靶温度上升只是纯钨靶的一半。石墨的比重是钨的1/10 而比热是钨的 10 倍，因而作为储热材料更为理想。铼钨合金靶盘加钼基和石墨基的复合靶旋转阳极 X 线管，增大了阳极热容量。靶盘材料有三类：纯钨、铼钨合

15、金和钼基或石墨基的铼钨合金。纯钨靶抗热胀性差，易出现龟裂；铼钨合金靶（铼占 10%，钨占 90%），可减轻龟裂发生；钼基或石墨基的铼钨合金靶热容量最高。钼的重量是钨的一半，比热是钨的两倍。在相同输入功率时，钼基钨靶温度上升只是纯钨靶的一半。石墨的比重是钨的1/10 而比热是钨的 10 倍，因而作为储热材料更为理想。铼钨合金靶盘加钼基和石墨基的复合靶旋转阳极 X 线管，增大了阳极热容量。2旋转速度 旋转阳极 X 线管必须在转动中发生 X 线，否则热量过于集中会使靶面局部熔化。旋转阳极 X 线管的负荷功率与转动速度有关，三倍高速时的负荷功率是普通转速时的=1.7 倍。阳极旋转速度 n（rpm）与电

16、源频率 f、定子磁极数 p、光滑度 S（约 0.1）有关。N=（120f/p）（1-S）2旋转速度 旋转阳极 X 线管必须在转动中发生 X 线，否则热量过于集中会使靶面局部熔化。旋转阳极 X 线管的负荷功率与转动速度有关，三倍高速时的负荷功率是普通转速时的=1.7 倍。阳极旋转速度 n（rpm）与电源频率 f、定子磁极数 p、光滑度 S（约 0.1）有关。N=（120f/p）（1-S）一般定子为两极，阳极的理论转速为：一般定子为两极，阳极的理论转速为：常速旋转阳极 50Hz 启动，转速 3000rpm（转/分）。常速旋转阳极 50Hz 启动，转速 3000rpm（转/分）。高速旋转阳极 150

17、Hz 启动，转速 9000rpm（转/分）。高速旋转阳极 150Hz 启动，转速 9000rpm（转/分）。由于转子转速落后于磁场转速，转子的实际转速要比理论值低 10%左右。由于转子转速落后于磁场转速，转子的实际转速要比理论值低 10%左右。3阳极启动 曝光之前启动装置将阳极从静止状态达到规定转速，然后进行曝光。启动电路具有保护功能，在启动失效时，能发出检测信号，防止 X 线发生。有效焦点面积大于 0.3，透视时可以不转动，0.3 以下必须转动。3阳极启动 曝光之前启动装置将阳极从静止状态达到规定转速，然后进行曝光。启动电路具有保护功能，在启动失效时，能发出检测信号，防止 X 线发生。有效焦

18、点面积大于 0.3，透视时可以不转动，0.3 以下必须转动。二、X 线管的分类二、X 线管的分类（一）按阳极形式分类（一）按阳极形式分类 固定阳极 X 线管和旋转阳极 X 线管。固定阳极 X 线管和旋转阳极 X 线管。（二）按管壳材料分类（二）按管壳材料分类 1玻璃壳 X 线管 外壳使用以硅酸（SiO1玻璃壳 X 线管 外壳使用以硅酸（SiO2 2）、硼酸（B）、硼酸（B2 2O O3 3）为主要成分的硬质玻璃制成。）为主要成分的硬质玻璃制成。2金属 X 线管 管壳为金属制成，电极引入部位使用陶瓷绝缘，X 线射出部位镶嵌易透 X 线的金属窗口。金属管壳接地，可扑获杂散电子，使灯丝可加热到较高温

19、度，提高了 X 线管的输出功率，并在较低管电压时增大了使用较大管电流的可能性。2金属 X 线管 管壳为金属制成，电极引入部位使用陶瓷绝缘，X 线射出部位镶嵌易透 X 线的金属窗口。金属管壳接地，可扑获杂散电子，使灯丝可加热到较高温度，提高了 X 线管的输出功率，并在较低管电压时增大了使用较大管电流的可能性。（三）特殊 X 线管（三）特殊 X 线管1栅控 X 线管 栅控 X 线管是在普通 X 线管的阴极与阳极之间增加一栅极。用于控制 X 线的发生，这种 X 线管也称作三极 X线管。1栅控 X 线管 栅控 X 线管是在普通 X 线管的阴极与阳极之间增加一栅极。用于控制 X 线的发生，这种 X 线管

20、也称作三极 X线管。当栅极加上相对于阴极的一定值的负电位时，管电流将被截至，X 线不能发生。当负电位消失后，管电流通过，X 线产生。控制栅极电位的状态，就控制了 X 线的产生。当栅极加上相对于阴极的一定值的负电位时，管电流将被截至，X 线不能发生。当负电位消失后，管电流通过，X 线产生。控制栅极电位的状态，就控制了 X 线的产生。栅控 X 线管产生的 X 线时刻准确，波形理想，多用于心血管 X线机。栅控 X 线管产生的 X 线时刻准确，波形理想，多用于心血管 X线机。2软组织摄影用 X 线管 详见本章第十二节。2软组织摄影用 X 线管 详见本章第十二节。3大容量 X 线管 为适应连续大负荷工作

21、的需要，X 线管的容量要求不断增大。主要用于心血管专用机、CT 机等。阳极热容量已有超过 8MHU 者。为了适应连续大负荷使用，一是加大阳极热容量（如加大极靶盘直径、使用复合靶盘）；二是提高阳极散热率（如整管旋转阳极直接油浸散热、阳极接地绝缘油直接通过阳极支架给阳极散热、管壳散热涂料等）。3大容量 X 线管 为适应连续大负荷工作的需要，X 线管的容量要求不断增大。主要用于心血管专用机、CT 机等。阳极热容量已有超过 8MHU 者。为了适应连续大负荷使用，一是加大阳极热容量（如加大极靶盘直径、使用复合靶盘）；二是提高阳极散热率（如整管旋转阳极直接油浸散热、阳极接地绝缘油直接通过阳极支架给阳极散热

22、、管壳散热涂料等）。三、X 线管的技术参数三、X 线管的技术参数（一）容量 （一）容量 容量是 X 线管在安全使用条件下能承受的最大负荷量。即在确定曝光时间下所能使用的最大曝光条件。X 线管的容量（P容量是 X 线管在安全使用条件下能承受的最大负荷量。即在确定曝光时间下所能使用的最大曝光条件。X 线管的容量（Pa a）与管电压的有效值（kV）与管电压的有效值（kVE E）、管电流的有效值（I）、管电流的有效值（Ia a）成正比，单位是 kW。）成正比，单位是 kW。P Pa akVkVE EIIa a1000（kW）1000（kW）X 线管的容量还与设备高压整流方式和曝光时间有关。不同整流方式

23、下管电流平均值与峰值的比例关系如表 5-1：X 线管的容量还与设备高压整流方式和曝光时间有关。不同整流方式下管电流平均值与峰值的比例关系如表 5-1：1X 线管的代表容量 一定整流方式和一定曝光时间下 X 线管所能承受的最大负荷称作该 X 线管的代表容量，也称作功率或额定容量。1X 线管的代表容量 一定整流方式和一定曝光时间下 X 线管所能承受的最大负荷称作该 X 线管的代表容量，也称作功率或额定容量。固定阳极 X 线管的代表容量是指在单相全波整流电路中，曝光时间为 1 秒时，所能承受的最大负荷。旋转阳极 X 线管的代表容量是指在三相六管全波整流电路中，曝光时间为 0.1 秒时，所能承受的最大

24、负荷。固定阳极 X 线管的代表容量是指在单相全波整流电路中，曝光时间为 1 秒时，所能承受的最大负荷。旋转阳极 X 线管的代表容量是指在三相六管全波整流电路中，曝光时间为 0.1 秒时，所能承受的最大负荷。2.瞬间负荷 在不同 kV、mA 下，一次曝光所能持续的时间。每个 X 线管都给出了其瞬间最大负荷表格或曲线。瞬间负荷也与整流方式有关，实际上代表容量就是 X 线管在特定曝光时间下的瞬间负荷。2.瞬间负荷 在不同 kV、mA 下，一次曝光所能持续的时间。每个 X 线管都给出了其瞬间最大负荷表格或曲线。瞬间负荷也与整流方式有关，实际上代表容量就是 X 线管在特定曝光时间下的瞬间负荷。3.连续负

25、荷 限定连续使用的最大负荷。给出连续使用的最大功率，如 200W。或限定管电压如 100kV 下最大可以连续使用管电流，如 2.5mA。3.连续负荷 限定连续使用的最大负荷。给出连续使用的最大功率，如 200W。或限定管电压如 100kV 下最大可以连续使用管电流，如 2.5mA。（二）阳极热容量（二）阳极热容量X 线发生时，绝大部分电能转化为热量。X 线管的容量只说明一次负荷的安全性，不能说明多次序列曝光热量积累的承受能力。阳极热容量说明 X 线管连续使用下阳极的热量积累的最大允许值。X 线管的热容量以焦耳（J）或热单位（HU）表示。X 线发生时，绝大部分电能转化为热量。X 线管的容量只说明

26、一次负荷的安全性，不能说明多次序列曝光热量积累的承受能力。阳极热容量说明 X 线管连续使用下阳极的热量积累的最大允许值。X 线管的热容量以焦耳（J）或热单位（HU）表示。1 J=1kV（有效值）1mA（有效值）1s1 J=1kV（有效值）1mA（有效值）1s1 HU=1kV（峰值）1mA（平均值）1s1 HU=1kV（峰值）1mA（平均值）1s1 HU=0.77 J1 HU=0.77 J单相全波、半波、自整流电路中阳极热容量的计算：HU=kVmAs 单相全波、半波、自整流电路中阳极热容量的计算：HU=kVmAs 单相全波整流，每条高压电缆 6M 以上且管电流较低（10mA）时：HU=kVmAs

27、1.35单相全波整流，每条高压电缆 6M 以上且管电流较低（10mA）时：HU=kVmAs1.35三相六波：HUkVmAs1.35三相六波：HUkVmAs1.35三相 12 波，恒定高压：HUkVmAs1.41三相 12 波，恒定高压：HUkVmAs1.41电容充放电发生器：HU0.7C（V电容充放电发生器：HU0.7C（V1212-V-V2222）（V）（V1 1：放电前管电压，V：放电前管电压，V2 2：放电后管电压）：放电后管电压）（三）散热率 （三）散热率 当阳极热容量达到最大时，其在单位时间内传导给周围介质的热量也达到最大。此值即为 X 线管的最大散热率，即 X 线管承受连续负荷的能

28、力。通常表征连续负荷状态的方法是使用 X 线管的生热与冷却曲线。散热率用功率单位表示：W 或 HU/s。1W=1.41HU/s。当阳极热容量达到最大时，其在单位时间内传导给周围介质的热量也达到最大。此值即为 X 线管的最大散热率，即 X 线管承受连续负荷的能力。通常表征连续负荷状态的方法是使用 X 线管的生热与冷却曲线。散热率用功率单位表示：W 或 HU/s。1W=1.41HU/s。连续允许负荷（透视）的计算：连续允许负荷（透视）的计算：管电流（mA）最大散热效率（HU/s）管电压1.35管电流（mA）最大散热效率（HU/s）管电压1.35实际上 X 线管装入管套使用，要考虑管套的散热率，计算

29、连续使用管电流。实际上 X 线管装入管套使用，要考虑管套的散热率，计算连续使用管电流。例如：管套在没有风扇辅助散热时的最大冷却率为 500HU/s，在单相全波高压电缆短于 6 米，100kV 下的允许负荷：例如：管套在没有风扇辅助散热时的最大冷却率为 500HU/s，在单相全波高压电缆短于 6 米，100kV 下的允许负荷：500HU/s100kV=5mA500HU/s100kV=5mA在三相整流方式（三相 6 脉冲）或单相全波整流高压电缆长于 6 米时：在三相整流方式（三相 6 脉冲）或单相全波整流高压电缆长于 6 米时：500HU/s1.35100kV=3.7mA500HU/s1.3510

30、0kV=3.7mA考虑到管电压的脉动因素，再乘以安全因数 0.95，以内使用。考虑到管电压的脉动因素，再乘以安全因数 0.95，以内使用。（四）最高管电压（四）最高管电压 指允许加于 X 线管两极间的最高管电压峰值，单位 kVP。超过此值可能导致管壁放电。指允许加于 X 线管两极间的最高管电压峰值，单位 kVP。超过此值可能导致管壁放电。（五）最大灯丝电流 （五）最大灯丝电流 灯丝加热电流决定了管电流。灯丝本身也有一个安全通过电流，超过这一限制灯丝将过快蒸发，甚至熔断。灯丝一旦熔断，X线管寿命即告终结。灯丝加热电流决定了管电流。灯丝本身也有一个安全通过电流，超过这一限制灯丝将过快蒸发，甚至熔断

31、。灯丝一旦熔断，X线管寿命即告终结。（六）焦点（六）焦点1实际焦点 发射电子经聚焦后在阳极靶面上的实际撞击面积称为实际焦点。1实际焦点 发射电子经聚焦后在阳极靶面上的实际撞击面积称为实际焦点。2有效焦点 是指实际焦点在空间各个方向上的投影，是用来成像的 X 线面积。实际焦点在垂直于 X 线管窗口方向（过窗口中心）的投影称作标称焦点或有效焦点的标称值。标称焦点是有效焦点的一个特例，近似正方形。有效焦点在不同投影方向上形状和大小均不同。2有效焦点 是指实际焦点在空间各个方向上的投影，是用来成像的 X 线面积。实际焦点在垂直于 X 线管窗口方向（过窗口中心）的投影称作标称焦点或有效焦点的标称值。标称

32、焦点是有效焦点的一个特例，近似正方形。有效焦点在不同投影方向上形状和大小均不同。旋转阳极管阳极倾角一般在 12旋转阳极管阳极倾角一般在 12 o o1919o o，实际焦点面积要大于有效焦点面积。从成像质量讲，有效焦点越小成像质量越好；从输出功率讲，实际焦点越大输出功率越大。，实际焦点面积要大于有效焦点面积。从成像质量讲，有效焦点越小成像质量越好；从输出功率讲，实际焦点越大输出功率越大。3主副焦点 相对而言，从灯丝正面发射出的电子所形成的焦点称为主焦点。从灯丝侧面发射出的电子形成的焦点称为副焦点。焦点聚焦槽与灯丝位置对阴极电子流的流动、焦点的形成会产生重要影响。3主副焦点 相对而言，从灯丝正面

33、发射出的电子所形成的焦点称为主焦点。从灯丝侧面发射出的电子形成的焦点称为副焦点。焦点聚焦槽与灯丝位置对阴极电子流的流动、焦点的形成会产生重要影响。4焦点特性 在较大管电流、较低管电压情况下，由于电子束的电子之间斥力增大，有效焦点有变大的倾向。相同电压下焦点膨胀程度随着管电流增加而增加，相同管电流下焦点膨胀程度随着管电压的增加而下降，但不如随管电流的增加变化明显。4焦点特性 在较大管电流、较低管电压情况下，由于电子束的电子之间斥力增大，有效焦点有变大的倾向。相同电压下焦点膨胀程度随着管电流增加而增加，相同管电流下焦点膨胀程度随着管电压的增加而下降，但不如随管电流的增加变化明显。（七）结构参数（七

34、）结构参数指 X 线管的结构所决定的非电性能的规格或数据。如重量、外形尺寸、阳极靶面倾角、有效焦点尺寸、管壁的滤过当量、阳极转速、最大允许工作温度等。指 X 线管的结构所决定的非电性能的规格或数据。如重量、外形尺寸、阳极靶面倾角、有效焦点尺寸、管壁的滤过当量、阳极转速、最大允许工作温度等。X 线管使用时应参照 X 线管的各种技术参数，在安全范围内使用。X 线机的容量保护只能对一次曝光的负荷进行保护，应注意连续曝光的间隔，使阳极有充分的散热时间。X 线管使用时应参照 X 线管的各种技术参数，在安全范围内使用。X 线机的容量保护只能对一次曝光的负荷进行保护，应注意连续曝光的间隔，使阳极有充分的散热

35、时间。长时间放置未用的 X 线管，管内金属中的微量气体会慢慢释放出来，使管内真空度有所降低。此时应对 X 线管进行老化训练，才能投入正常使用。长时间放置未用的 X 线管，管内金属中的微量气体会慢慢释放出来，使管内真空度有所降低。此时应对 X 线管进行老化训练，才能投入正常使用。老化训练的方法是：逐渐增加管电压和负荷，使 X 线管逐渐适应使用状态，然后投入使用。老化训练的方法是：逐渐增加管电压和负荷，使 X 线管逐渐适应使用状态，然后投入使用。X 线管如出现焦点面有熔斑、龟裂，灯丝各部亮度不均匀、管内有零件脱落灯丝烧断、真空度降低、阳极旋转噪音大、速度降低、管壁内金属附着明显等现象，就不能继续使

36、用，应予更换。X 线管如出现焦点面有熔斑、龟裂，灯丝各部亮度不均匀、管内有零件脱落灯丝烧断、真空度降低、阳极旋转噪音大、速度降低、管壁内金属附着明显等现象，就不能继续使用，应予更换。四、X 线管的特性四、X 线管的特性1阳极特性曲线 即 I1阳极特性曲线 即 Ia a-U-Ua a曲线。是灯丝加热电压在某恒定值下，管电压与管电流的关系曲线。阴极灯丝在确定加热温度下，单位时间内从灯丝发射出来的电子数量基本恒定；随着管电压的增加，管电流增加，到达一定管电压后管电流基本趋于稳定。曲线。是灯丝加热电压在某恒定值下，管电压与管电流的关系曲线。阴极灯丝在确定加热温度下，单位时间内从灯丝发射出来的电子数量基

37、本恒定；随着管电压的增加，管电流增加，到达一定管电压后管电流基本趋于稳定。2空间电荷 X 线管的实际阳极特性曲线严重偏离理论曲线的一个重要原因是空间电荷的影响。灯丝加热后有热电子发射，在灯丝周围形成电子云。灯丝前方的电子在加有管电压后较易飞向阳极。灯丝侧面的电子要受到一定的阻力。灯丝后面的电子由于电子之间相互排斥以及电场作用力较弱，在较低管电压时不易形成管电流，在灯丝侧后方形成空间电荷。随着管电压的升高，才逐渐飞向阳极。2空间电荷 X 线管的实际阳极特性曲线严重偏离理论曲线的一个重要原因是空间电荷的影响。灯丝加热后有热电子发射，在灯丝周围形成电子云。灯丝前方的电子在加有管电压后较易飞向阳极。灯

38、丝侧面的电子要受到一定的阻力。灯丝后面的电子由于电子之间相互排斥以及电场作用力较弱，在较低管电压时不易形成管电流，在灯丝侧后方形成空间电荷。随着管电压的升高，才逐渐飞向阳极。空间电荷的存在使 X 线管的管电流随着管电压变化，特别在高毫安时更为明显，这给控制使用造成了不便。为了克服空间电荷的影响，在 X 线机的灯丝电路中加入了空间电荷补偿电路。随着管电压的升高适当降低灯丝加热电压，使管电流保持稳定。空间电荷的存在使 X 线管的管电流随着管电压变化，特别在高毫安时更为明显，这给控制使用造成了不便。为了克服空间电荷的影响，在 X 线机的灯丝电路中加入了空间电荷补偿电路。随着管电压的升高适当降低灯丝加

39、热电压，使管电流保持稳定。3灯丝发射特性曲线 灯丝发射特性是指在不同管电压下，管电流与灯丝加热电流的关系。特征曲线的基本特征是：若要获得同一管电流，所需灯丝加热电流在较高管电压时比在较低管电压时低；在同一灯丝加热电流下，在较高管电压时所获得的管电流比较低管电压时高。3灯丝发射特性曲线 灯丝发射特性是指在不同管电压下，管电流与灯丝加热电流的关系。特征曲线的基本特征是：若要获得同一管电流，所需灯丝加热电流在较高管电压时比在较低管电压时低；在同一灯丝加热电流下，在较高管电压时所获得的管电流比较低管电压时高。五、X 线管组件五、X 线管组件X 线管实际使用时要考虑防辐射、防电击、散热等情况，X 线管组

40、件就是综合这些功能的组合部件。X 线管实际使用时要考虑防辐射、防电击、散热等情况，X 线管组件就是综合这些功能的组合部件。（一）管套 （一）管套 安放、固定 X 线管的封闭容器。由金属质外壳结构主体和附着于其内壁的铅防护层构成。管套上设有引入高电压的两个电缆插座；X 线输出部位设有凹形有机玻璃“窗口”。其作用是凹入管套内，减薄窗口处的绝缘油层厚度，减少对输出射线的衰减。X线管壳、绝缘油层、管套窗口材料三者对 X 线的吸收，称作固有滤过。安放、固定 X 线管的封闭容器。由金属质外壳结构主体和附着于其内壁的铅防护层构成。管套上设有引入高电压的两个电缆插座；X 线输出部位设有凹形有机玻璃“窗口”。其

41、作用是凹入管套内，减薄窗口处的绝缘油层厚度，减少对输出射线的衰减。X线管壳、绝缘油层、管套窗口材料三者对 X 线的吸收，称作固有滤过。旋转阳极 X 线管管套，于阳极端设有旋转阳极启动定子线圈。旋转阳极 X 线管管套，于阳极端设有旋转阳极启动定子线圈。管套内的其余空间充盈高压绝缘油，不允许有气泡存在。考虑到绝缘油本身的热胀冷缩，在管套内阴极端设有膨胀鼓。膨胀鼓被过度压缩，说明绝缘油温度升高到一定程度，X 线管不能继续使用。管套设有检测器件，在这种情况下发出信号干涉 X 线机管套内的其余空间充盈高压绝缘油，不允许有气泡存在。考虑到绝缘油本身的热胀冷缩，在管套内阴极端设有膨胀鼓。膨胀鼓被过度压缩，说

42、明绝缘油温度升高到一定程度，X 线管不能继续使用。管套设有检测器件，在这种情况下发出信号干涉 X 线机的控制电路，X 线不能继续发生。充分散热后信号撤销，设备可以恢复使用。的控制电路，X 线不能继续发生。充分散热后信号撤销，设备可以恢复使用。（二）组件散热 （二）组件散热 大容量 X 线管组件的散热问题很突出，必须考虑专门措施。增加管套的散热速度可间接促进绝缘油散热，提高 X 线管的散热效率。直接对绝缘油进行散热，效率更好。常见有以下方法：大容量 X 线管组件的散热问题很突出，必须考虑专门措施。增加管套的散热速度可间接促进绝缘油散热，提高 X 线管的散热效率。直接对绝缘油进行散热，效率更好。常

43、见有以下方法：密封管套，自然散热：管套向周围空气自然散热。摄影专用机采用这种方式。密封管套，自然散热：管套向周围空气自然散热。摄影专用机采用这种方式。密封管套，风扇散热：为管套增加散热风扇，促进空气流通。含透视功能的机组采用这种方式。密封管套，风扇散热：为管套增加散热风扇，促进空气流通。含透视功能的机组采用这种方式。闭路油循环风冷散热：管套内的绝缘油被输送到散热器强制风冷散热后再泵回管套，形成密闭循环散热系统。CT、心血管数字减影机 X 线管一般采用这种散热方式。闭路油循环风冷散热：管套内的绝缘油被输送到散热器强制风冷散热后再泵回管套，形成密闭循环散热系统。CT、心血管数字减影机 X 线管一般采用这种散热方式。管套内冷水循环散热：设有专用冷水机组，提供 10管套内冷水循环散热：设有专用冷水机组，提供 10o oC 左右冷水经过管套内的金属管形成闭路循环，将管套内绝缘油的热量带出。高档 DSA 机组的 X 线管采用这种散热方式。C 左右冷水经过管套内的金属管形成闭路循环，将管套内绝缘油的热量带出。高档 DSA 机组的 X 线管采用这种散热方式。