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X线管装置

一、固定阳极X线管(重点)

固定阳极 X 线管主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。

1.阳极 

(1)阳极的主要作用是：

　①接受高速电子撞击而产生 X 线；

　②将阳极热量辐射或传导出管外；

　③吸收二次电子和散乱射线。

(2)阳极结构：由阳极头、阳极柄、阳极罩三部分组成。

①靶面和铜体

靶面由高熔点、发射率高的钨制成(熔点3370℃、原子序数74)，厚度一般为1.5~3.0mm。

作用：是接受高速电子流的撞击而产生X线，其中只有0.4%~1.3%转变为X线，其余约99%全部转化为热能。同时把热量传导出去。

由于钨靶的导热能力较差，因此把钨靶接在铜体上以便增加导热能力。

②阳极罩

它又称为阳极帽，固定在阳极头上，并罩在靶面的四周。它与阳极同电位，故它可吸收50%~60%的二次电子，并可吸收一部分散乱X线，从而保护X线管并提高影像质量。其作用吸收部分二次电子和散射线。阳极帽可以吸收约57%的二次电子。

③阳极柄

其作用是固定X线管并将曝光时产生的热量传导出去。它与阳极头的铜体相连，其管外部分浸在变压器油中，通过与油之间的热传导，把靶面的热量传导出去。它的另一作用是传导高压。

④玻璃圈 

它是阳极和玻璃管壳的过渡连接部分，由铁镍钴合金制成的膨胀圈与玻璃喇叭两部分分封接而成。

2.阴极

阴极由灯丝和集射罩组成。

(1)灯丝  发射电子，钨，螺旋管状，分为单焦点和双焦点(大、小焦点)。

灯丝电压越高，灯丝温度越高，发射电子数量就越大，调节灯丝加热电压即可实现管电流的调节。为了延长灯丝寿命，灯丝加热方式通常采用预热增温式。

(2)集射罩  又名圆弧直槽或阶梯直槽，由镍或铁镍合金制成。集射罩可使灯丝发射的电子聚焦到阳极靶面上，还可以吸收大部分二次电子达到保护灯丝和玻璃管壳的的作用。集射罩与灯丝同电位。集射罩的形状与灯丝在集射罩中的位置决定了电子束被聚焦的程度。

(3)玻璃壳   又称管壳，固定和支撑阳、阴两极，保持高真空。X线管的真空度应保持在在133.3×10^-6Pa(1×10^-6mmHg)由熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的钼组硬质玻璃制成。管壳内如有气体就会引起灯丝氧化缩短灯丝寿命，也会影响X线的量。

 三、旋转阳极X线管(重点)

由旋转阳极、阴极和管壳组成。

旋转阳极 X 线管的阳极结构主要由靶面、转子、定子、转轴、圆环靶面等组成。

  1.旋转阳极盘及靶面  复合型阳极盘由多种物质组成，由产生X线的合金层靶面(铼钨合金，10%~20%的铼)和吸收并储存合金层产生热的基底层(钼和石墨)组成。阳极靶面为直径70cm～150cm的单凸状圆盘。靶面具有12°～19°的倾斜角。

铼钨合金靶面颗粒细，抗膨胀性高，再结晶温度高(钨在1100℃以上会发生再结晶)，不易龟裂，有的盘面还有几条径向的细膨胀线以消除机械应力。钼-石墨盘基具有密度小热量大、散热率高的优点。

2.转子

转子是由无氧铜制成，用耐热(400℃)的合金钢制成，装在有无氧铜或纯铁制成的轴承内，两端各装有一个轴承，通过这两只轴承支持转子运动。其中，转子装在X线管的玻璃壳内，而定子绕组装在X线管的玻璃壳外。

旋转阳极X线管用与透视时，因所需功率小，阳极可以不转动；而摄影时，阳极必须转动，且达到规定的转速才允许曝光，否则靶面容易损坏。

3.管壳

管壳一般用质硬、耐热、耐高压、能承受机械压力的管壳制成。X线的出口处玻璃薄，是为减少X线的衰减。

采用金属和陶瓷组成的管壳：金属陶瓷大功率X线管

四、特殊X线管

(一)三极管

  三级X线管由阳极、阴极和控制栅极组成，又称栅控X线管。栅极的作用是控制X线的产生。在阴极聚焦槽中装有灯丝、灯丝前方装有栅极，灯丝和聚焦极之间相互绝缘，栅极电位加在灯丝和聚焦槽之间。

控制原理：

当栅极对阴极加一个负电压(-2~-5kV)或负脉冲电压时，可使阴极发射的热电子完全飞不到阳极上，形不成管电流，不会产生X线。当负电压或负脉冲消失时，阴极发射的热电子在阳极与阴极的强电场作用下飞向阳极，形成管电流，产生X线。

(二)软X线管软X线(重点)

  40kV以下管电压产生的X线，其波长较长、能量较低、穿透物质的能力较弱。

特点：当对乳房等软组织进行X线摄影时，为提高X线的影像对比度，需采用大剂量的软X线，为此需要使用软X线管来产生软X线。

特点：

铍窗：软X线易通过。

钼靶

极间距离短

1.关于固定X线阴极作用错误的是

A.灯丝的主要作用是发射热电子和聚焦

B.大焦点用于拍摄腹部

C.集射罩的作用是聚焦

D.铜体的作用是散热

E.玻璃管壳内有二次电子，会降低真空度

2.下列关于X线影像清晰度说法错误的是

A.玻璃罩真空度下降，X线影像清晰度降低

B.阳级柄吸收散射线，X线影像清晰度升高

C.二次电子增多，X线影像清晰度降低

D.二次电子再次撞击靶面，X线影像清晰度降低

E.灯丝氧化，X线影像清晰度降低

3.关于固定阳极X线管，下列叙述正确的是

A.阳极是由阳极靶面和铜体组成

B.阳极柄的作用就只是热传导

C.阳极头的作用有吸收二次电子

D.阳级罩由CuO制成

E.集射罩对电子束进行聚焦到阴极上

4. 关于X线管，下列叙述错误的是

A.固定阳极X线管的靶面是钨靶

B.固定X线管的管壳是钼玻璃

C.旋转阳极X线管的靶面是铼钨合金

D.旋转X阳极X线管的转子在玻璃管壳内

E.旋转X阳极X线管是通过热传导散热

5.关于X线管，下列叙述错误的是

A.软X线管的靶面是钼靶

B.固定X线管是通过热传导散热

C.旋转阳极X线管是通过热辐射散热

D.旋转X阳极X线管的管壳较厚

E.集射罩对电子束进行聚焦到阳极上