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

Разновидности рентгеновских трубок и срок их службы

19 августа 2019

В данной статье рассмотрим классификацию рентгеновских трубок и зависимость срока их эксплуатации от различных параметров.

Виды рентгеновских трубок

виды рентгеновских трубок

В медицинской рентгенографии рентгеновские трубки классифицируются на несколько групп:

  • по назначению трубки они делятся на диагностические и терапевтические;
  • по конструкции анода: с неподвижным или вращающимся анодом;
  • по количеству фокусов: однофокусные и двухфокусные и трехфокусные;
  • в зависимости от мощности, которая варьируется от 0,2 до 100 кВт;
  • по виду охлаждения анода (водяное, масляное, калориферное, комбинированное).

Диагностические трубки применяются в рентгенографии, рентгеноскопии, флюорографии, маммографии и в компьютерных томографах. Терапевтические трубки применяются для рентгенотерапии, в лечении опухолей и некоторых видов воспалений. Напряжение, с которым они работают, значительно выше, чем у диагностических трубок и составляет до 400 кВ. Их оптический фокус имеет форму круга или эллипса, тогда как у диагностических трубок он имеет форму квадрата.

Охлаждение рентгеновской трубки

Из-за низкого КПД рентгеновских трубок (почти вся энергия преобразуется в тепловую и лишь малая часть – в рентгеновское излучение) большое значение приобретает охлаждение рентгеновской трубки. Чтобы охладить анод в рентгеновской трубке применяется несколько принципов:

  • Охлаждение посредством излучения тепла – применяется в трубках с вращающимся анодом, который имеет большую площадь поверхности, через которую происходит излучение тепла.
  • Охлаждение за счет теплопроводности – за счет этого тепло с зеркала анода передается по всему его веществу. Чем больше масса анода, тем выше теплопроводность и анод меньше нагревается.
  • Охлаждение с помощью конвекции. Подразделяется на два вида – охлаждение газом (естественная или принудительная циркуляция воздуха), охлаждение жидкостью (для этого применяется вода или масло).

Срок службы рентгеновской трубки

Период бесперебойной эксплуатации рентгеновских трубок напрямую зависит от следующих параметров:

  • соблюдение допустимой нагрузки на трубку;
  • время охлаждения трубки;
  • накал катода.

Допустимая нагрузка на трубку – это максимальная температура, при которой трубка работает без повреждения ее элементов. Для каждой трубки указывается предельно допустимая нагрузка в виде графиков или таблиц. Чем ближе рабочая нагрузка на трубку к предельному значению, тем быстрее наступает ее выход из строя.

Несоблюдение требуемого времени охлаждения анода может приводить к его плавлению, появлению на нем трещин, неровностей и т.п. Время охлаждения приобретает особое значение при серийной съемке, так как промежутки между снимками очень малы и анод не успевает охладиться. С точки зрения нагрузки – энергия для серийной съемки должна быть меньше максимально допустимую нагрузку трубки для всей длительности серии снимков.

Накал катода тоже имеет большое значение для срока службы рентгеновской трубки. При большом токе накала наступает перегрев нити катода из вольфрама, что приводит к ее истончению и перегоранию. Таким образом, большое напряжение на нить накала должно подаваться только в моменты, когда оно действительно необходимо.

Для сохранения рабочего состояния трубок для КТ, рентген аппаратов и маммографов в современной аппаратуре применяются сложные автоматические системы безопасности, контролирующие нагрев и охлаждение анода, соблюдение допустимой нагрузки на трубку и оптимального напряжения на нить катода.