Ошибка в тексте? Выдели её мышкой и нажми Ctrl + F1 или же кликни по этому блоку!

Области применения рентгеновских трубок

26 августа 2019

Рентгеновское излучение нашло свое применение в двух больших областях – в медицине и в промышленности. Рассмотрим их подробнее.

Использование рентгеновских трубок в медицине

применение рентгеновских трубках

В медицине рентген лучи применяются для следующих целей:

  • диагностика различных заболеваний;
  • лучевая терапия.

Рентгенодиагностика

Самым первым методом диагностики была рентгеноскопия. Рентгеновское излучение, проходя через тело человека, попадало на специальный флюоресцирующий экран, на котором проецировалось изображение в реальном времени. Данный метод сопровождался большой лучевой нагрузкой на пациента и не позволял врачу в последствие вновь просмотреть результаты диагностики.

Для решения этой проблемы появилась рентгенография – изображение проецировалось на фотопленку, которая потом проявлялась и позволяла тщательно изучить органы и ткани пациента на просвет. Но в связи с тем, что рентгеновские лучи невозможно сфокусировать линзами, изображение получалось большим, и требовалась большая по площади фотопленка.

Для уменьшения материальных затрат был разработан метод флюорографии – излучение проецировалось на флюоресцирующем экране, как в рентгеноскопии, а потом фотографировалось обычным фотоаппаратом. За счет этого можно делать рентгеновские снимки меньшего размера, что позволило снизить стоимость обследования и проводить массовые профилактические осмотры легких у населения.

После широкого распространения компьютеров им нашли применение м в медицине. Теперь изображение формируется без фотопленки – в виде цифрового изображения, которое можно обрабатывать программно и получать более четкие данные.

Так компьютерная томография позволяет получить послойные изображения тела человека за счет движения рентгеновской трубки вокруг пациента, далее обработать их, реконструировать в 3D и проанализировать. При этом лучевая нагрузка на современных КТ томографах очень низкая и позволяет проводить исследования так часто, как это необходимо по медицинским показаниям.

Современная рентгеноскопия тоже претерпела изменения – теперь флюоресцирующий экран не используется. Вместо него используется усилитель рентгеновского изображения и электронно-оптический преобразователь, а изображение отображается на мониторе. Данные можно сохранить на компьютере и использовать для последующего анализа.

Рентген трубки применяются для проведения маммографии – неинвазивного исследования молочной железы на новообразования.

Все эти методы диагностики требуют разного подхода к рентгеновским трубкам. Так, например, трубки для КТ должны иметь устойчивость к большой центробежной силе, увеличенную теплоемкость до 8 миллионов тепловых единиц и увеличенный ток накала до 400 мА – для продления срока службы трубки и возможности проведения исследований пациентов с большой массой тела.

Стандартные трубки для рентгеновских аппаратов не подходят для проведения маммографии. Трубки для маммографов имеют пиковые напряжения 20-35 кВп (киловольт в пике), значения фокуса 0,1 мм/0,3 мм и молибденовую или родиевую мишень, тогда как у обычных трубок эти показатели составляют 40-150 кВп, фокусное пятно 0,6 мм/1,0 мм/1,2 мм, а мишень изготавливается из вольфрама.

Рентгенотерапия

Рентгеновское излучение за счет своего поражающего воздействия на биологические ткани применяется для лечения злокачественных опухолей. Различают две разновидности рентгенотерапевтических аппаратов, трубки для которых будут соответственно отличаться:

  • короткофокусные – энергия излучения составляет от 10 до 60 кВ, глубина проникновения до 6—7,5 см;
  • аппараты для глубокой рентгенотерапии - энергия излучения в диапазоне от 100 до 250 кВ, расстояние для облучения составляет от 30 до 60 см.

Для ограничения излучения у трубок применяют кожухи с цилиндрическими или прямоугольными тубусами и разными размерами выходного окна.

Применение рентгеновских трубок в промышленности, науке и безопасности

Для определения дефектов и неоднородностей в материалах используют просвечивание рентгеновским излучением – рентгенодефектоскопия. Рентген аппараты для дефектоскопии бывают стационарные или передвижные и имеют большую мощность. Например, на производстве металлических конструкций используются рентгеновские трубки с напряжением 150-400 кВ и более. Увеличение напряжения позволяет снизить время экспозиции, что важно при просвечивании конструкций значительной толщины.

Для определения строения и состава веществ используют рентгеноструктурный анализ. Трубки для такого анализа дают кроме тормозного излучения еще и интенсивное характеристическое излучение. Их мощность обычно невысока.

Научное применение рентгена заключается в определении атомно-молекулярной структуры веществ, расшифровке структура молекул.

С помощью рентгеновского излучения обеспечивается безопасность в аэропортах и на таможне – грузы и багаж просвечиваются для определения их содержимого.