1、第二章 X線發(fā)生裝置,產(chǎn)生X線的裝置稱為X線發(fā)生裝置。 它是由X線管、高壓發(fā)生器和控制臺(tái)三部分組成。它是X線機(jī)、X線CT的主要組成部分之一。,第一節(jié) X線管 第二節(jié) 高壓發(fā)生器 第三節(jié) 控制臺(tái),第一節(jié) X線管,一、固定陽(yáng)極X線管 二、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管 三、特殊X線管 四、特性與參數(shù) 五、管套,一、固定陽(yáng)極X線管,（一）結(jié)構(gòu) 固定陽(yáng)極X線管主要由陽(yáng)極、陰極和玻璃殼體等三部分組成。 1、陽(yáng)極 固定X線管的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)由陽(yáng)極頭、陽(yáng)極 帽、玻璃圈和陽(yáng)極柄四部分組成。,陽(yáng)極的作用： 1、阻擋高速運(yùn)動(dòng)的電子流產(chǎn)生X線，同時(shí)將曝光時(shí)產(chǎn)生的熱量輻射或傳導(dǎo)出去 2、吸收二次電子和散亂射線。,二次電子： X線管高速運(yùn)動(dòng)

2、的電子流轟擊靶面時(shí)，會(huì)有少量的電子從靶面反射和釋放出來(lái)，這部分電子稱為二次電子。,二次電子的危害： 1、二次電子有害無(wú)益，其能量較大，轟擊到玻璃殼內(nèi)壁上，將使玻璃殼溫度升高而釋放氣體，降低管內(nèi)真空度或使玻璃殼擊穿； 2、二次電子再次被陽(yáng)極吸引轟擊到靶面上時(shí)，由于沒(méi)有經(jīng)過(guò)聚焦，將輻射出非焦點(diǎn)散射X線，使X線影像質(zhì)量下降。,（1）陽(yáng)極頭： 它是由靶面和陽(yáng)極體組成。,（2）陽(yáng)極帽 它又稱為陽(yáng)極罩或反跳罩，固定在陽(yáng)極頭上，并罩在靶面的四周。它與陽(yáng)極同電位，故它可吸收50%60%的二次電子，并可吸收一部分散亂X線，從而保護(hù)X線管并提高影像質(zhì)量。,陽(yáng)極帽的位置： 陽(yáng)極帽的頭部圓口面對(duì)陰極，是高速運(yùn)動(dòng)的電子

3、流轟擊靶面的通道； 下部圓口是X線的輻射通道。有的X線管在此圓口處加上一層金屬鈹片，其作用是吸收軟X線，降低病人皮膚劑量。,（3）玻璃圈 它是陽(yáng)極和玻璃殼的過(guò)渡連接部分。 （4）陽(yáng)極柄 其作用是固定X線管并將曝光時(shí)產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)出去。它與陽(yáng)極頭的銅體相連，其管外部分浸在變壓器油中，通過(guò)與油之間的熱傳導(dǎo)，把靶面的熱量傳導(dǎo)出去。,2、陰極 其作用是發(fā)射電子并使電子流聚焦。它主要由燈絲、聚射罩、陰極套和玻璃芯柱等四部分組成。 （1）燈絲 它是由鎢制成，其作用是輻射熱電子。診斷用X線管的燈絲都繞成小螺絲管狀。,調(diào)節(jié)燈絲的加熱電壓即可改變燈絲輻射的熱電子數(shù)量； 燈絲溫度與輻射熱電子的數(shù)量呈指數(shù)關(guān)系。,功

4、率較大的X線管為了協(xié)調(diào)不同功率與焦點(diǎn)的關(guān)系，陰極裝有兩根長(zhǎng)短和粗細(xì)都不同的燈絲，長(zhǎng)的燈絲加熱電壓高，輻射電子多，形成大焦點(diǎn)；短的燈絲加熱電壓低，輻射熱電子少，形成小焦點(diǎn)，這種X線管稱為雙焦點(diǎn)X線管。 其陰極一般有三根引線：一根為公用線，其余兩根分別為大、小焦點(diǎn)燈絲的引線。,（2）聚焦罩 它又稱為聚焦槽、集射罩或陰極頭。 其作用是對(duì)燈絲輻射的熱電子進(jìn)行聚焦。 為使電子聚焦成束狀飛向陽(yáng)極，聚焦罩被加工成圓弧直槽或階梯直槽。,3、玻璃殼 它又稱為管殼。其作用是固定陰極、陽(yáng)極并保持管內(nèi)真空度。 固定陽(yáng)極X線管的主要缺點(diǎn)是：焦點(diǎn)尺寸大、瞬間負(fù)載功率小。 其優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低。在小型X線發(fā)生裝置中仍

5、被采用。,（二）X線管的焦點(diǎn) 在X線成像系統(tǒng)中，對(duì)X線成像質(zhì)量影響最大的因素之一就是X線管的焦點(diǎn)。 1、實(shí)際焦點(diǎn) 它是指燈絲輻射的熱電子經(jīng)聚焦后在靶面上的瞬間轟擊面積，呈細(xì)長(zhǎng)方形。其大?。ㄒ话阒笇挾龋饕Q于聚焦罩的形狀、寬度和深度。,2、有效焦點(diǎn) 它是實(shí)際焦點(diǎn)在X線投照方向上的投影。 實(shí)際焦點(diǎn)在垂直于X線管長(zhǎng)軸方向的投影，稱為標(biāo)稱焦點(diǎn)；X線管特性參數(shù)表中標(biāo)注的焦點(diǎn)為標(biāo)稱焦點(diǎn)。 有效焦點(diǎn)的標(biāo)稱值為一無(wú)量綱的數(shù)值，但目前仍用習(xí)慣標(biāo)注法，如：2.0mm2.0mm、1.0mm1.0mm或0.3mm0.3mm等。,有效焦點(diǎn)與實(shí)際焦點(diǎn)之間的關(guān)系，設(shè)實(shí)際焦點(diǎn)寬度為a，長(zhǎng)度為b，則投影后的長(zhǎng)度為bsin

6、，寬度不變， 即： 有效焦點(diǎn)=實(shí)際焦點(diǎn)sin 當(dāng)投照方向與X線管長(zhǎng)軸垂直時(shí)，角稱為靶角或陽(yáng)極傾角。其數(shù)值一般為720。,有效焦點(diǎn)=實(shí)際焦點(diǎn)sin X線成像時(shí)，為減小幾何模糊而獲得清晰的影像，要求有效焦點(diǎn)越小越好。減小有效焦點(diǎn)面積可通過(guò)減小靶角來(lái)實(shí)現(xiàn)，但靶角太小，由于X線輻射強(qiáng)度分布的變化，投照方向的X線量將大量減少，所以減小靶角不適用，靶角要合適一般固定陽(yáng)極X線管的靶角為1520。也可以通過(guò)減小實(shí)際焦點(diǎn)面積以減小有效焦點(diǎn)面積，但實(shí)際焦點(diǎn)面積減小后，X線管的容量將隨之減小。,有效焦點(diǎn)尺寸越小，影像清晰度就越高。有效焦點(diǎn)越大，幾何模糊大，影像清晰度降低。 減小有效焦點(diǎn)，勢(shì)必減小實(shí)際焦點(diǎn)，X線管的功

7、率隨之減小，曝光時(shí)間相應(yīng)增加，這將會(huì)引起運(yùn)動(dòng)模糊?？梢?jiàn)，減小焦點(diǎn)面積以減小幾何模糊、改善影像清晰度和增大X線管的功率以縮短曝光時(shí)間、減小運(yùn)動(dòng)模糊是一對(duì)矛盾。,4、焦點(diǎn)方位性 由于X線呈錐形輻射，所以在照射野不同上投影的有效焦點(diǎn)不同，而且若投影方向偏離管軸線和電子入射方向組成的平面，有效焦點(diǎn)的形狀還會(huì)出現(xiàn)失真。因此，使用時(shí)應(yīng)注意保持實(shí)際焦點(diǎn)中心、X線輸出窗中心與投影中心三點(diǎn)一線，即X線中心線應(yīng)對(duì)準(zhǔn)影像中心。,二、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管,旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管較好地解決了提高功率和縮小焦點(diǎn)之間的矛盾。它也由陽(yáng)極、陰極和玻璃殼等三部分組成。 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管的最大優(yōu)點(diǎn)是瞬間負(fù)載功率大、焦點(diǎn)小。,旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管與固定陽(yáng)

8、極X線管相比，除了陽(yáng)極結(jié)構(gòu)有明顯不同外，其余相差不大。 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管的陽(yáng)極由靶面、轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)軸和軸承等組成。,CT用X線管,1、靶盤(pán)與靶面 靶盤(pán)直徑為70150mm之間的單凸?fàn)顖A盤(pán)，中心固定在轉(zhuǎn)軸（鉬桿）上，轉(zhuǎn)軸的另一端與轉(zhuǎn)子相連。 靶角在617.5之間。,靶面和靶盤(pán)的材料： 1、 用純鎢制成的靶面和靶盤(pán)，靶面使用不久就會(huì)出現(xiàn)表面龜裂、粗糙現(xiàn)象，致使X線管產(chǎn)生X線能力下降。 2、用錸鎢合金做靶面，鉬或石墨做靶基，制成鉬基錸鎢合金復(fù)合靶或石墨基錸鎢合金復(fù)合靶。,錸鎢合金復(fù)合靶靶面晶粒細(xì)致，龜裂、粗糙情況減輕，且靶體重量輕、熱容量大，可有效提高X線管連續(xù)負(fù)荷能力，使X線管達(dá)到了50kW的大功率和1

9、.0mm1.0mm的小焦點(diǎn)。 3、在靶盤(pán)上開(kāi)幾條徑向的細(xì)膨脹縫以消除機(jī)械應(yīng)力，進(jìn)一步減輕龜裂的現(xiàn)象。,錸鎢合金復(fù)合靶,2、轉(zhuǎn)子 它是由無(wú)氧銅做成，通過(guò)鉬桿與靶盤(pán)和靶面連為一體，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，靶盤(pán)和靶面隨之轉(zhuǎn)動(dòng)。其表面黑化，以提高熱輻射能力。 X線管工作，陽(yáng)極靶面旋轉(zhuǎn)，到達(dá)一定轉(zhuǎn)速時(shí)候曝光。,曝光結(jié)束后、啟動(dòng)電機(jī)斷電后，轉(zhuǎn)子因慣性將有較長(zhǎng)的靜轉(zhuǎn)時(shí)間（從切斷啟動(dòng)電機(jī)定子電源開(kāi)始到轉(zhuǎn)子停止轉(zhuǎn)動(dòng)所用的時(shí)間），靜轉(zhuǎn)時(shí)間一般為數(shù)分鐘至幾十分鐘。 靜轉(zhuǎn)是無(wú)用的空轉(zhuǎn)，制造噪聲且磨損軸承，因此有必要在曝光結(jié)束后，即對(duì)旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極進(jìn)行制動(dòng)，這樣可減少噪聲，延長(zhǎng)軸承的壽命，進(jìn)而延長(zhǎng)X線管的壽命。,陽(yáng)極制動(dòng)方式： 直流電機(jī)

10、的制動(dòng)，有機(jī)械制動(dòng)，再生制動(dòng)，能耗制動(dòng)，反接制動(dòng) 機(jī)械制動(dòng)就是抱閘，是電動(dòng)的抱閘。 反接制動(dòng)：當(dāng)切斷正向電源后，立即加上反向電源， 使電動(dòng)機(jī)快速停止，當(dāng)電動(dòng)機(jī)速度降到零時(shí)，裝在 電動(dòng)機(jī)軸上的“反接繼電器”立即發(fā)出信號(hào)，切斷反向電源， 防止電動(dòng)機(jī)真的反轉(zhuǎn),再生制動(dòng)：亦稱反饋制動(dòng)把電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)成發(fā)電機(jī)使用，把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)成電能 ，把電儲(chǔ)備起來(lái)或通過(guò)電網(wǎng)送走。 再生制動(dòng)一般只有30%的動(dòng)能再生使用，其余的動(dòng)能也轉(zhuǎn)換成熱能散發(fā)出去。 能耗制動(dòng)：把電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能經(jīng)過(guò)能耗電阻轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā)出去。,3、軸承與軸承的潤(rùn)滑 軸承由耐熱合金鋼制成，可以承受較高的工作溫度（約400左右）。為避免過(guò)多的熱量傳導(dǎo)到軸承，把

11、陽(yáng)極端的轉(zhuǎn)軸外徑做得較細(xì)或用管狀鉬桿，減少熱傳導(dǎo)，少量由陽(yáng)極靶面?zhèn)鲗?dǎo)過(guò)來(lái)的熱量則大部分通過(guò)轉(zhuǎn)子表面輻射出去。 軸承的潤(rùn)滑劑都采用固體潤(rùn)滑材料，如二硫化鉬、銀、鉛等。,旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管與固定陽(yáng)極X線管的散熱方式不同，靶面受高速運(yùn)動(dòng)的電子流轟擊所產(chǎn)生的巨大能量主要依靠熱輻射進(jìn)行散熱，散熱效率低，連續(xù)負(fù)荷后陽(yáng)極熱量急劇增加，靶盤(pán)溫度不斷上升。為防止由此造成的X線管損壞，有些X線機(jī)的X線管裝置內(nèi)設(shè)有溫度限制保護(hù)裝置，對(duì)X線管給予相應(yīng)的保護(hù)。,三、特殊X線管,（一）金屬陶瓷大功率X線管 當(dāng)需要短時(shí)間曝光并承受大負(fù)載時(shí)，可使用大功率X線管。用硬質(zhì)玻璃制成的固定陽(yáng)極X線管與旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管，在進(jìn)行連續(xù)大功率攝影

12、時(shí)，往往由于玻璃壁擊穿而損壞。,這是由于新X線管的玻璃殼是絕緣體，陽(yáng)極靶反彈和釋放出來(lái)的二次電子有相當(dāng)一部分轟擊到玻璃殼并附著其上，附著其上的電子一時(shí)不會(huì)全部消失，這將阻礙后來(lái)的電子附著到玻璃殼上，使玻璃壁免受大量高速電子轟擊和侵蝕。但隨著X線管使用時(shí)間的增長(zhǎng)，由于燈絲蒸發(fā)和陽(yáng)極靶面龜裂邊緣處的鎢蒸發(fā)，會(huì)使玻璃殼內(nèi)壁附著一層金屬鎢的沉積物，沉積層與陽(yáng)極相連形成第二陽(yáng)極，致使一部分高速運(yùn)動(dòng)的電子轟擊玻璃殼使其侵蝕，最終導(dǎo)致玻璃殼擊穿，X線管損壞。,為了消除鎢沉積層的影響，延長(zhǎng)X線管的壽命，研制了一種金屬陶瓷大功率旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管。金屬陶瓷大功率X線管的燈絲和普通旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管相似。只是玻璃殼改為金

13、屬和陶瓷組合而成。金屬部分位于X線管中間部分并接地，以吸收二次電子，對(duì)準(zhǔn)焦點(diǎn)處開(kāi)有鈹窗以使X線通過(guò)。金屬靠近陰極一端嵌入陶瓷內(nèi)，采用鈮過(guò)渡，用銅焊接。金屬靠近陽(yáng)極一端嵌入玻璃殼中。玻璃與陶瓷部分起絕緣作用。,金屬陶瓷大功率X線管，消除了玻璃殼那種由于鎢沉積層所致X線管損壞的危險(xiǎn)，所以可將燈絲加熱到較高溫度，以提高X管的負(fù)荷。X線管管殼上的電場(chǎng)和電位梯度也保持不變，還可在低管電壓條件下使用較高的管電流進(jìn)行攝影，解決了普通X線管由于管壁擊穿而損壞的問(wèn)題。,（二）三極X線管 1、結(jié)構(gòu) 三極X線管是在普通X線管的陽(yáng)極與陰極之間加上一個(gè)控制柵極，故又稱為柵控X線管。三極X線管的其它部分與普通X線管相同，

14、只是陰極的結(jié)構(gòu)比較特殊。,柵控X線管,2、控制原理 當(dāng)柵極對(duì)陰極加一個(gè)負(fù)電壓或負(fù)脈沖電壓時(shí)，可使陰極發(fā)射的熱電子完全飛不到陽(yáng)極上，形不成管電流，不會(huì)產(chǎn)生X線。 當(dāng)負(fù)電壓或負(fù)脈沖電壓消失時(shí)，陰極發(fā)射的熱電子在陽(yáng)極與陰極之間的強(qiáng)電場(chǎng)作用下飛向陽(yáng)極，形成管電流，產(chǎn)生X線。 由于脈沖電壓信號(hào)無(wú)機(jī)械慣性延時(shí)，控制靈敏，因此可實(shí)現(xiàn)快速連續(xù)X線攝影，攝影頻率可達(dá)200幀/秒。,3、特性 三極X線管的特性，不僅取決于燈絲加熱電流和管電壓，還取決于柵極電位的變化。三極X線管兼有高壓開(kāi)關(guān)管和X線管的作用。,（1）燈絲發(fā)射特性 由于柵極負(fù)電位對(duì)電子流起著阻礙作用，因此柵控X線管的燈絲發(fā)射特性要比一般X線管的差。 獲

15、得相同的管電流，柵控X線管的燈絲加熱電流要比一般X線管的燈絲加熱電流大得多。 （2）截止特性 不同管電壓時(shí)，使管電流截止的柵極電位也不同。,（三）軟X線管 當(dāng)對(duì)乳房等軟組織進(jìn)行X線攝影時(shí)，用普通X線管得不到滿意的攝影效果。為提高X線影像的對(duì)比度，須使用大劑量的軟X線，為此一般使用軟X線管來(lái)產(chǎn)生軟X線。 1、特點(diǎn) 軟X線管具有以下特點(diǎn)：X線輸出的固有過(guò)濾小；在低管電壓時(shí)能產(chǎn)生較大的管電流；焦點(diǎn)小,2、構(gòu)造 （1）鈹窗 軟X線管的輸出窗口一般用鈹制成，其X線吸收性能低于玻璃，固有濾過(guò)很小，軟X線極易通過(guò)。 （2）鉬靶 軟X線管的陽(yáng)極靶面材料一般由鉬或銠制成，區(qū)別于普通X線管的鎢靶。,（3）極間距離

16、短 普通X線管的極間距離為17mm左右，而軟X線管的極間距離一般只有1013mm。由于極間距離縮短，陰陽(yáng)兩極間的電場(chǎng)強(qiáng)度增大，在相同燈絲加熱電流情況下，軟X線管的管電流比一般X線管的管電流要大，另外軟X線管的最高管電壓不超過(guò)60kV。,（四）CT用X線管 CT用X線管與一般X線機(jī)上使用的X線管結(jié)構(gòu)基本相同，也有固定陽(yáng)極X線管和旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管兩種。安裝時(shí)，固定陽(yáng)極X線管的長(zhǎng)軸與探測(cè)器平行，旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管的長(zhǎng)軸與探測(cè)器垂直。 固定陽(yáng)極X線管主要應(yīng)用于第一、二代CT機(jī)中，而第一、二代CT機(jī)現(xiàn)已經(jīng)被淘汰。,當(dāng)前的CT用X線管靶面多采用新型復(fù)合靶結(jié)構(gòu)，配有較大體積的石墨基以增大熱容量。外殼多為金屬或陶瓷

17、材料。,CT用X線管同時(shí)配有油循環(huán)系統(tǒng)以使產(chǎn)生的熱量盡快擴(kuò)散。 油循環(huán)裝置通過(guò)油管與管套內(nèi)絕緣油相通，油循環(huán)裝置由電機(jī)控制，通過(guò)絕緣油將管套內(nèi)熱量傳遞出來(lái)，同時(shí)油循環(huán)裝置上備有風(fēng)扇，及時(shí)將熱量散發(fā)，有些CT上油循環(huán)的速率隨油溫的升高而加快，以加快熱量的散發(fā)。,為提高單位時(shí)間內(nèi)CT的信息采集效率，有些CT還采用了飛焦點(diǎn)技術(shù)。 飛焦點(diǎn)技術(shù)的特點(diǎn)： 陰極發(fā)射的電子流在高速飛向陽(yáng)極的過(guò)程中，被偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)改變了其垂直入射點(diǎn)。,四、特性與參數(shù),X線管的特性與參數(shù)因X線管的型號(hào)不同而不同。 只有熟悉、掌握各種X線管的特性參數(shù)、電參數(shù)以及構(gòu)造參數(shù)后，才能正確地使用X線管，并在參數(shù)允許范圍內(nèi)，充分發(fā)

18、揮X線管的最大效能。,（一）特性 1、陽(yáng)極特性曲線 2、燈絲發(fā)射特性曲線 1、陽(yáng)極特性曲線 它是在一定的燈絲加熱電流（If）下，管電壓（Ua）與管電流（Ia）之間的關(guān)系。,燈絲前端發(fā)射出來(lái)的電子 燈絲側(cè)面發(fā)射出來(lái)的電子 燈絲后端發(fā)射出來(lái)的電子 空間電荷,當(dāng)管電壓為直流時(shí)，陽(yáng)極特性曲線如圖所示：,OA1段 管電流與管電壓成正比例，這段曲線所在區(qū)域稱為比例區(qū)。 A1B1段 管電流不再隨管電壓增加而明顯上升，趨向飽和，該段曲線所在區(qū)域稱為飽和區(qū)。 OA2B2段 由于燈絲發(fā)射的電子數(shù)目增多，相同管電壓下管電流變大；同時(shí)由于空間電荷增多，使管電流達(dá)到飽和的管電壓隨之升高。,2、燈絲發(fā)射特性曲線 它是一定

19、的管電壓下，管電流（Ia）與燈絲加熱電流（If）的關(guān)系。,由圖可見(jiàn)： 由于空間電荷的作用，在同一加熱電流時(shí)，100kV獲得的管電流較60kV的大 要得到同一管電流，100kV要比60kV所需的If小。 欲分別調(diào)整管電壓和管電流以獲得所需“質(zhì)”和“量”的X線，就必須對(duì)空間電荷進(jìn)行補(bǔ)償。,補(bǔ)償原則： 當(dāng)管電壓變高時(shí)，適當(dāng)減小燈絲加熱電流，以使管電流不隨管電壓的變化而變化。反之，當(dāng)管電壓變低時(shí)，則適當(dāng)增加燈絲加熱電流。,（2）電參數(shù) X線管常見(jiàn)的電參數(shù)有燈絲加熱電壓、燈絲加熱電流、最高管電壓、最大管電流、最長(zhǎng)曝光時(shí)間、容量、標(biāo)稱功率、熱容量等。 1、最高管電壓 可加到X線管兩極間的最高管電壓。它由X

20、線管的長(zhǎng)度、形狀、絕緣介質(zhì)的種類以及管套的形狀決定。,X線管工作時(shí)，管電壓不得高于最高管電壓，否則，將導(dǎo)致管壁放電、甚至擊穿而使X線管損壞。 2、容量 X線管在安全使用下，單次曝光或連續(xù)曝光而無(wú)任何損壞的最大負(fù)荷量。 （1）影響因素 焦點(diǎn)面積、靶面傾角、陽(yáng)極轉(zhuǎn)速、焦點(diǎn)軌道半徑、管電壓波形的紋波系數(shù)、曝光時(shí)間。,相應(yīng)的增大容量的途徑： 增大焦點(diǎn)面積；減小靶面傾角；增加陽(yáng)極轉(zhuǎn)速；增大焦點(diǎn)軌道半徑；減小管電壓的紋波系數(shù)；縮短曝光時(shí)間。 容量與曝光時(shí)間有關(guān)，曝光時(shí)間增長(zhǎng)，容量相應(yīng)地減小。 單次曝光時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或多次連續(xù)攝影陽(yáng)極積累的熱量越多，X線管的容量就越小。 如透視點(diǎn)片用X線管透視時(shí)間一般較長(zhǎng)且必要時(shí)

21、還需點(diǎn)片，因而X線管的容量很小。 紋波系數(shù):脈動(dòng)直流電量的峰值與谷值之差(或稱峰峰值)的一半，與直流電量平均值之比。,（2）標(biāo)稱功率 同一只X線管的容量是一個(gè)不確定量，為了便于比較，通常將一定整流方式和一定曝光時(shí)間下的X線管的最大負(fù)荷稱為X線管的標(biāo)稱功率，也稱為額定容量或代表容量。 1）固定陽(yáng)極X線管 固定陽(yáng)極X線管的標(biāo)稱功率是指在單相全波整流電路中，曝光時(shí)間為1s時(shí)的容量。,例如一個(gè)固定陽(yáng)極X線管的標(biāo)稱功率為：小焦點(diǎn)（1.8mm1.8mm）2kW，大焦點(diǎn)（4.3mm4.3mm）9kW。 2）旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管的標(biāo)稱功率是指在三相全波整流電路中，曝光時(shí)間為0.1s時(shí)的容量。 例如一

22、個(gè)旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管的標(biāo)稱功率為：小焦點(diǎn)（1.0mm1.0mm）20kW，大焦點(diǎn)（2.0mm2.0mm）40kW。,（3）表示方法 容量可分為瞬時(shí)負(fù)荷與連續(xù)負(fù)荷兩種表示方法。 1）瞬時(shí)負(fù)荷的容量表示方法 曝光時(shí)間為數(shù)毫秒到數(shù)秒的單次攝影稱為瞬時(shí)負(fù)荷。瞬時(shí)負(fù)荷的容量常用瞬時(shí)負(fù)荷特性曲線表示。如圖所示。,2）連續(xù)負(fù)荷的容量表示方法 曝光時(shí)間為10s以上的透視稱為連續(xù)負(fù)荷。 在X線管的說(shuō)明書(shū)中對(duì)X線管連續(xù)負(fù)荷的容量一般有如下兩種標(biāo)注方法： 連續(xù)使用時(shí)的容量例如：某X線管的容量為200W連續(xù)使用。 限定管電壓、管電流和透視時(shí)間。例如， 某X線管的容量為100kV、3.5mA連續(xù)使用。,3、熱容量 瞬時(shí)負(fù)載

23、特性曲線，只能說(shuō)明單次攝影的安全容量，而不能說(shuō)明混合負(fù)荷溫升和散熱的關(guān)系。 混合負(fù)荷：連續(xù)多次攝影或透視與點(diǎn)片攝影交替進(jìn)行的曝光稱為混合負(fù)荷。 對(duì)于混合負(fù)荷，用X線管的熱容量來(lái)替代則更為合理。,（1）定義 曝光時(shí)，陽(yáng)極靶面將產(chǎn)生大量的熱。生熱的同時(shí)伴隨著冷卻。如果生熱快，散熱慢，則陽(yáng)極將積累能量。在其它條件一定時(shí)，陽(yáng)極積累的能量越多，冷卻速率越大。 當(dāng)X線管處于最大冷卻率時(shí)，允許承受的最大熱量稱為熱容量。 單位時(shí)間內(nèi)傳導(dǎo)給介質(zhì)的熱量稱為散熱率又稱為冷卻率。,（2）熱容量的單位 熱容量的單位是焦耳（J）即 1J=1KV（有效值）1mA（有效值）1s 熱容量的單位目前還使用熱單位（heat uni

24、t HU）來(lái)表示，即： 1HU=1KV（峰值）1mA（平均值）1s 在單相全波整流情況下，兩者的換算關(guān)系是：1HU=0.77Ws=0.77J 由于高壓整流方式不同，整流后的波形不同，X線管產(chǎn)生的熱量是不相同的。在計(jì)算陽(yáng)極產(chǎn)生的熱量時(shí)，應(yīng)乘以相應(yīng)的系數(shù)。,（3）生熱與冷卻曲線 生熱特性曲線表示在熱量增加速率一定時(shí)，熱量積累和曝光時(shí)間的關(guān)系。 根據(jù)此曲線可確定X線管在不同熱量增加速率下，可持續(xù)與斷續(xù)工作的時(shí)間。 冷卻特性曲線表示曝光結(jié)束后，陽(yáng)極上的熱量散發(fā)與冷卻時(shí)間的關(guān)系，即熱量與冷卻的關(guān)系。 根據(jù)此曲線可確定X線管的最短休息時(shí)間。,生熱和冷卻兩種特性曲線通常畫(huà)在一起。 上升曲線為生熱曲線 下降曲

25、線為冷卻曲線 如果生熱率沒(méi)有達(dá)到最大冷卻率時(shí)可連續(xù)使用。 生熱速率大于最大冷卻速率比如X線管無(wú)風(fēng)扇時(shí)，X線管很快就達(dá)到了最大熱容量。 當(dāng)為850HU/s時(shí)經(jīng)過(guò)30分鐘，當(dāng)為550HU/s時(shí)經(jīng)過(guò)60分鐘；同時(shí)達(dá)到最大熱容量之后需要210分鐘才能將130萬(wàn)HU的熱量全部散發(fā)出去。這時(shí)的冷卻速率為320HU/s。,（3）構(gòu)造參數(shù) 凡由X線管的結(jié)構(gòu)所決定的非電性能的參數(shù)或數(shù)據(jù)都屬于構(gòu)造參數(shù)。 例如陽(yáng)極靶面的靶角、有效焦點(diǎn)尺寸、外觀尺寸、重量、管壁的濾過(guò)當(dāng)量、冷卻和絕緣方式、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管的陽(yáng)極轉(zhuǎn)速以及最大允許工作溫度等。 這些參數(shù)一般都標(biāo)注在X線管的技術(shù)手冊(cè)中。,西門(mén)子型號(hào) Siemens Type

26、P125-30P 靶盤(pán)直徑Anode Diameter 86，靶盤(pán)材料 Anode Material Wo ，靶盤(pán)熱容量 MAX Anode Heat Content (KHU) 120 ，靶盤(pán)角度 Anode Angle () 17.5 ，焦點(diǎn)尺寸 Focal Spot (IEC mm ) 1.2 ，燈絲負(fù)載特性 Max Filament Current & Voltage（A/V）大焦點(diǎn)Large Focal 8.5/9.5 ，焦點(diǎn)功率 Load Rating (kW) 30 。 Anode：陽(yáng)極， Focal ：焦點(diǎn)， Filament：燈絲,五、管套,X線管的管套是放置X線管的特殊容器

27、，現(xiàn)代X線管的管套均為防電擊、防散射、油浸式，其結(jié)構(gòu)常隨用途不同而有所差別。 1、固定陽(yáng)極X線管管套 2、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管管套 3、組合機(jī)頭,1、固定陽(yáng)極X線管管套 整個(gè)管套是由薄銅板或鋁等金屬制成。這種管套體積小，管套內(nèi)高壓部件對(duì)地的距離很短，靠變壓器油絕緣。 變壓器油，放射窗，鋁過(guò)濾片，散熱器，膨脹器，高壓插座，端蓋，集射杯等一些部分組成。,2、旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X線管管套 它與固定陽(yáng)極X線管管套類同。只是在管套的陽(yáng)極端內(nèi)側(cè)設(shè)有旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極啟動(dòng)電機(jī)的定子線圈。 定子線圈的引線接線柱固定在陽(yáng)極端內(nèi)層封蓋上，且與高壓絕緣，以便和控制臺(tái)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)電路連接。 有些大功率X線管的管套，在玻璃殼外壁或管套外壁設(shè)置一

28、個(gè)溫度傳感器，當(dāng)油溫過(guò)高時(shí)自動(dòng)切斷高壓，以保護(hù)X線管。,3、組合機(jī)頭 將X線管、燈絲變壓器以及高壓變壓器等共同組裝在一個(gè)充滿變壓器油的密封容器中，稱為組合機(jī)頭。 管套多為圓筒形，因無(wú)高壓電纜，故無(wú)高壓插座，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 20世紀(jì)中、高頻X線機(jī)采用的就是大功率組合機(jī)頭。便攜式軍用X線機(jī)采用的也是組合機(jī)頭。,第二節(jié) 高壓發(fā)生器,一、高壓變壓器 二、高壓元器件,高壓發(fā)生器的作用： 把自耦變壓器輸入的交流電壓升高數(shù)百倍，再經(jīng)整流，為X線管提供產(chǎn)生X線所需要的直流高壓； 把X線管燈絲初級(jí)電路輸入的交流電壓降低，為X線管燈絲提供加熱電壓； 如配有兩只以上X線管，還要完成管電壓和燈絲加熱電壓的切換。,高壓發(fā)

29、生器的組成： 高壓發(fā)生器由高壓變壓器、X線管燈絲變壓器、高壓整流器、高壓交換閘、高壓插座等高壓元器件組成。 按要求組裝后置于方形或圓形鋼板制成的箱體內(nèi)。箱體內(nèi)充以變壓器油，以加強(qiáng)各部件之間的絕緣和散熱，并箱體要接地，以防止高壓電擊或箱體帶電。,一、高壓變壓器 高壓變壓器是產(chǎn)生交流高壓的器件，為X線管提供高壓電能。其工作原理與普通變壓器相同，它具有如下特點(diǎn)： 次級(jí)輸出電壓高；設(shè)計(jì)容量可等于最高輸出容量的1/51/3；高壓變壓器次級(jí)中心點(diǎn)接地。,1、構(gòu)造 高壓變壓器是由鐵心、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組、絕緣材料和固定件等組成。 （1）鐵心 其作用是提供磁路。它由表面涂有薄絕緣漆的硅鋼片，采用交叉疊片的方法

30、，嵌制成閉合口字形或日字形疊制成階梯狀，再用扁鐵或角鐵夾持并用螺栓緊固。現(xiàn)代高壓變壓器的鐵心，廣泛采用C型卷繞鐵心。,（2）初級(jí)繞組 其匝數(shù)較少，所加電壓不高，對(duì)線圈層間絕緣強(qiáng)度的要求不嚴(yán)格。但瞬間通過(guò)它的電流很大（幾十A幾百A）。一般采用厚度為0.12mm的電纜紙或多層0.02mm的電容器紙作為絕緣介質(zhì)。初級(jí)導(dǎo)線多用線徑較粗的紗包或玻璃絲包扁銅線，將線圈分若干層繞在絕緣紙筒上。 有的高壓變壓器將初級(jí)繞組繞成兩個(gè)，同相串聯(lián)或并聯(lián)后使用。初級(jí)繞組的直流電阻很小，一般在1歐姆以下。,（3）次級(jí)繞組 通過(guò)它的電流很小，一般在1A以下，多采用線徑很細(xì)的油性或高強(qiáng)度漆包線繞制。次級(jí)繞組總匝數(shù)在數(shù)萬(wàn)到數(shù)十

31、萬(wàn)匝之間，輸出的交流電壓很高（30150kV），多繞匝數(shù)相同的兩個(gè)繞組同相串聯(lián)在一起，套在初級(jí)繞組外面。 初次級(jí)繞組之間必須有良好的絕緣。,高壓變壓器的變壓比多在1：500的范圍內(nèi)，每個(gè)次級(jí)繞組呈階梯狀繞成數(shù)十層，層間電壓一般為10001500V，故為提高層間絕緣強(qiáng)度，層間絕緣材料常選用電容器紙，且每層繞組邊緣要留有610mm的寬度。,2、過(guò)渡過(guò)程 當(dāng)變壓器接入電網(wǎng)時(shí)，勵(lì)磁電流不是立即變成穩(wěn)定狀態(tài)，而是經(jīng)歷一個(gè)不穩(wěn)定的過(guò)程，即過(guò)渡過(guò)程，亦稱為暫態(tài)過(guò)程。 （1）暫態(tài)電流 在過(guò)渡過(guò)程中，勵(lì)磁電流瞬間峰值有時(shí)可達(dá)到負(fù)載電流的十倍以上。過(guò)渡過(guò)程中的勵(lì)磁電流通常稱為暫態(tài)電流（也稱為過(guò)渡電流）,（2）暫態(tài)

32、電流的影響 X線發(fā)生裝置的曝光動(dòng)作頻繁且高壓變壓器通電時(shí)間短，若不采取措施防止暫態(tài)電流，在每次曝光的開(kāi)始，將由于暫態(tài)電流過(guò)大而引起kV下降過(guò)大或因電源電壓下降過(guò)大而使X線機(jī)不能正常工作。特別是在曝光剛開(kāi)始的第一個(gè)脈沖，kV將變的很低，這對(duì)短時(shí)間曝光影響很大。另外，過(guò)大的暫態(tài)電流將使高壓器件的絕緣強(qiáng)度下降而容易被擊穿、損壞。,（3）減少暫態(tài)電流的措施 實(shí)驗(yàn)證明，曝光時(shí)間為偶數(shù)個(gè)脈沖時(shí)，暫態(tài)電流對(duì)kV幾乎沒(méi)有影響。當(dāng)曝光時(shí)間為奇數(shù)個(gè)脈沖時(shí)，若高壓變壓器接通時(shí)刻與前一次曝光最后一個(gè)脈沖反相時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的暫態(tài)電流。 曝光前將高壓變壓器直流預(yù)磁，曝光時(shí)高壓變壓器反相接通，也可以很好地減少暫態(tài)電流的影

33、響。,二、高壓元器件 （一）燈絲變壓器 燈絲變壓器是為X線管提供燈絲加熱電壓的降壓變壓器。雙焦點(diǎn)X線管需配備兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同、規(guī)格不同的燈絲變壓器。 1、結(jié)構(gòu) 燈絲變壓器由鐵心、初級(jí)繞組和次級(jí)繞組成。,（1）鐵心：一般用涂漆硅鋼片以交錯(cuò)疊片的方法制成口字形或C字形，有的鐵心還將有繞組的一臂疊成階梯形。 （2）初級(jí)繞組：因流過(guò)初級(jí)繞組的電流很小，故采用的導(dǎo)線直徑很細(xì)，一般用線徑為0.190.93mm的漆包線，分?jǐn)?shù)層繞在用黃蠟綢或絕緣紙包好的階梯形臂上，層間用絕緣紙絕緣，總匝數(shù)為1000匝左右。初級(jí)繞組可直接繞在經(jīng)絕緣后的鐵心，或繞在絕緣筒上再套在鐵心外面。,（3）次級(jí)繞組： 因次級(jí)繞組流過(guò)的電流過(guò)大

34、，多用直徑為2mm左右的紗包或玻璃絲包圓銅線，分幾層繞制，總匝數(shù)多為數(shù)十匝。初、次級(jí)之間用絕緣強(qiáng)度較高的絕緣筒作絕緣材料。,2.特點(diǎn) 燈絲變壓器的次級(jí)繞組與X線管的陰極相連，當(dāng)X線管工作時(shí)，燈絲變壓器次級(jí)繞組的電位與陰極高壓等電位，這就要求燈絲變壓器初、次級(jí)間具有良好的絕緣，絕緣強(qiáng)度不能低于高壓變壓器最高輸出電壓的一半。,（二）高壓整流器 高壓整流器是一種將高壓變壓器次級(jí)輸出的交流高壓變?yōu)槊}動(dòng)直流高壓的電子元件。 高壓變壓器次級(jí)輸出的交流高壓，如果直接加到X線管兩端，正半周時(shí)，陰極發(fā)射的電子能飛向陽(yáng)極，產(chǎn)生X線；負(fù)半周時(shí)，陽(yáng)極比陰極電位低，陰極發(fā)射的電子飛不到陽(yáng)極，X線管不產(chǎn)生X線。 利用X線

35、管本身的整流作用整流的X線機(jī)稱為自整流X線機(jī)。,小型X線機(jī)采用自整流方式，現(xiàn)代大、中型X線機(jī)都設(shè)有高壓整流電路，利用高壓整流元件，將高壓變壓器輸出的交流高壓變成脈動(dòng)直流高壓。此脈動(dòng)直流高壓的正極加到X線管的陽(yáng)極，而此脈動(dòng)直流電流高壓的負(fù)極加到X線管的陰極。 這樣，無(wú)論正半周還是負(fù)半周，X線管都能產(chǎn)生X線，克服了自整流X線機(jī)僅在正半周產(chǎn)生X線的缺點(diǎn)。,現(xiàn)代X線機(jī)的高壓整流器都采用半導(dǎo)體整流器。而應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體整流器是高壓硅整流器，也稱為高壓硅堆。 它具有體積小，機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性能好、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定、正向電壓降小和使用時(shí)無(wú)需燈絲加熱等優(yōu)點(diǎn)。 注意：在使用高壓硅堆時(shí)，要求將其浸入油內(nèi)，油溫不超

36、過(guò)70，且反向峰值電壓不得超過(guò)額定值，以防擊穿損壞。,（三）高壓電纜、高壓插頭與插座 高壓電纜 大、中型X線機(jī)的高壓發(fā)生器和X線管是分開(kāi)組裝的，兩者之間通過(guò)兩根特制的電纜線連接在一起，即高壓電纜。 高壓電纜的作用 將高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高壓輸送到X線管的兩端。 把燈絲加熱電壓輸送到X線管的陰極。,高壓插頭、插座是高壓電纜與X線管和高壓發(fā)生器的連接器件。為裝卸方便，并保證高壓絕緣，高壓電纜的兩端都裝上高壓插頭，而X線管頭和高壓發(fā)生器上都設(shè)有高壓插座，連接時(shí)只要將高壓插頭插入相應(yīng)的高壓插座內(nèi)即可。,1、高壓電纜 X線機(jī)所用的高壓電纜，一般多用非同軸高壓電纜。,（1）導(dǎo)電芯線 它位于高壓電纜的最內(nèi)層，每

37、根芯線都由多股銅線制成，外包絕緣膠皮，約1mm厚，其絕緣要求為：能承受50Hz、1000V交流電試驗(yàn)5min而不擊穿。 電纜芯線數(shù)目不一，有二芯、三芯、四芯等幾種。 二芯供單焦點(diǎn)X線管使用，三芯線供雙焦點(diǎn)X線管使用，四芯線供三極X線管使用。芯線的作用除傳送高壓外，陰極側(cè)電纜還傳送X線管燈絲加熱電壓。,（2）高壓絕緣層 其主要作用是使芯線高電壓與地之間絕緣。高壓絕緣層位于導(dǎo)電芯線外側(cè)，主要由天然橡膠制成，厚度為4.520mm，呈灰白色。目前也采用高絕緣性能的塑料作高壓絕緣層，直徑可做得較細(xì)，機(jī)械強(qiáng)度和韌性都較好。高壓絕緣層的耐壓要求一般在50200kv之間。,（3）半導(dǎo)體層 它由具有半導(dǎo)體性能的

38、橡膠制成，緊包在高壓絕緣層外，呈灰黑色，厚度約為11.5mm。其作用是防止高壓靜電場(chǎng)引起的不良影響。,（4）金屬屏蔽層 它是由直徑不大于0.3mm的鍍錫銅絲編織而成，編織密度不小于50%。也可用鍍錫銅絲網(wǎng)帶重疊包繞，但接合部必須接觸良好。它必須緊包在半導(dǎo)體層上，并在高壓電纜的兩端與高壓插頭的金屬喇叭口焊接在一起，借固定環(huán)接地，使之與大地同電位。 主要作用：一旦高壓電纜擊穿，導(dǎo)電芯線的高壓便與金屬屏蔽層短路，而金屬屏蔽層通過(guò)固定環(huán)接地，從而保護(hù)操作者和病人的安全。 防靜電。,（5）保護(hù)層（電纜外皮） 它位于高壓電纜的最外層，老式電纜多用棉紗、滌綸線編織而成，裹在電纜外部，現(xiàn)多用塑料代替。其作用是

39、加強(qiáng)對(duì)高壓電纜的機(jī)械保護(hù)，減少外部損傷，并能防止有害氣體、油污和紫外線對(duì)高壓電纜的危害。 填充物、銅鎧,2、高壓插頭與插座 高壓插座：高壓插座的底部有三個(gè)壓鑄的銅制接線柱，接線柱上端鉆有約1cm深的圓孔，供高壓插頭上的插腳插入。 高壓插頭：高壓插頭的頭端壓鑄有三個(gè)銅制插腳，每個(gè)插腳的根部鉆有一個(gè)小的引線孔，導(dǎo)電芯線由此孔伸出，并焊接在插腳根部的槽溝內(nèi)。,高壓插頭地端鑲有銅質(zhì)喇叭口，以便與高壓電纜金屬屏蔽層相焊接，并通過(guò)高壓電纜鎖母（固定環(huán)）和高壓發(fā)生器或X線管頭的外殼相連接。 金屬喇叭口可以改善接地處的電場(chǎng)分布，不使電力線過(guò)于密集。,（四）高壓交換閘 用于控制幾個(gè)共用一個(gè)控制臺(tái)和高壓發(fā)生器的X

40、線管并且在同一時(shí)間只能允許一個(gè)X線管工作的交換裝置稱為高壓交換閘。 高壓交換閘多為電磁接觸器式，一般由兩組高壓交換閘組成，一組用來(lái)控制X線管陽(yáng)極高壓的通斷；另外一組用來(lái)控制X線管陰極高壓和燈絲加熱電壓的通斷。,兩組高壓交換閘同步工作，其結(jié)構(gòu)和原理與普通接觸器相同，當(dāng)線圈通電后，銜鐵動(dòng)作使觸點(diǎn)閉合，將所選用的X線管接到相應(yīng)的電路中。 高壓交換閘的線圈、銜鐵和觸點(diǎn)均浸在高壓發(fā)生器的變壓器油內(nèi)。 線圈的工作電壓多為交流110V或220V，也可用直流電,接觸器式的雙管高壓交換閘電路，由高壓交換閘J0控制。 電路要求： XG1和XG2不能同時(shí)工作。 透視時(shí)高壓交換閘線圈不得電，高壓交換閘的常閉觸點(diǎn)將X線

41、管XG1接到高壓次級(jí)電路和燈絲加熱電路中。 攝影時(shí)高壓交換閘J0得電工作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，將X線管XG2接到高壓次級(jí)電路和燈絲加熱電路中。,（五）變壓器油 變壓器油又稱為絕緣油。它盛放在高壓發(fā)生器油箱和X線管管套內(nèi)，起絕緣和散熱的作用。,變壓器油的產(chǎn)生 變壓器油是礦物油，是石油中的潤(rùn)滑油餾份經(jīng)過(guò)酸堿精制和白土處理而得到純凈穩(wěn)定的、粘度小、絕緣性好，冷卻性好的液態(tài)天然碳?xì)浠衔锏幕旌衔铩?變壓器油主要由烷烴、環(huán)烷烴、芳香烴三類烴類組成,變壓器油的分類 我國(guó)變壓器油標(biāo)準(zhǔn)，是60年代仿制前蘇聯(lián)的果斯特標(biāo)準(zhǔn)(10121)和IEC296標(biāo)準(zhǔn)而制定了我國(guó)變壓器油標(biāo)準(zhǔn)GB2536，產(chǎn)品以凝固點(diǎn)高低來(lái)劃分牌號(hào)

42、為三個(gè)牌號(hào)，分別是10#、25#和45#變壓器油。 凝固點(diǎn)測(cè)試方法本身也來(lái)自前蘇聯(lián)的試驗(yàn)方法果斯特標(biāo)準(zhǔn)(20287)。通常用石蠟基油生產(chǎn)10#、中間基油生產(chǎn)25#、環(huán)烷基油生產(chǎn)25#和45#變壓器油。,其主要特點(diǎn)： 絕緣強(qiáng)度高。變壓器油的絕緣強(qiáng)度一般應(yīng)達(dá)到30kV。X線管管套內(nèi)的變壓器油要求更高，應(yīng)達(dá)到40kV。 導(dǎo)熱系數(shù)高化學(xué)性能穩(wěn)定粘度低凝固點(diǎn)低 一般要求在1545之間，變壓器油凝固點(diǎn)溫度即為油的標(biāo)號(hào)，如45號(hào)油其凝固點(diǎn)為45。 顏色淺 一般為淺黃、暗紅或水白，透明無(wú)懸浮物,絕緣強(qiáng)度是變壓器油的最主要的技術(shù)參數(shù)，它與變壓器油的含水量有關(guān)。 試驗(yàn)證明，干燥時(shí)擊穿電壓為60kV的變壓器油，當(dāng)含

43、水量為0.001%時(shí)，擊穿電壓下降到30kV左右；當(dāng)含水量為0.01%時(shí)，擊穿電壓下降到10kV以下。 變壓器油易吸收空氣中的水蒸氣，特別是潮濕天氣，更不能使變壓器油長(zhǎng)期暴露在空氣中,變壓器油在工作過(guò)程中，由于電場(chǎng)、光線、高溫、氧氣、雜質(zhì)等影響，其性能會(huì)逐漸變劣，使絕緣強(qiáng)度下降，這種現(xiàn)象稱為變壓器油的老化。對(duì)于老化的油，一般通過(guò)再生裝置再生后可以繼續(xù)使用。,第三節(jié) 控制臺(tái),一、對(duì)電路的基本要求 二、基本電路 三、單位電路簡(jiǎn)介,控制臺(tái)的發(fā)展歷程： 控制臺(tái)最初以實(shí)現(xiàn)X線管在曝光過(guò)程中的管電壓（kV）、管電流（mA）和曝光時(shí)間三個(gè)基本參量的控制為主要任務(wù)，一般稱之為三鈕制控制臺(tái)。最短曝光時(shí)間約為0.

44、020.04s。 19501960年間出現(xiàn)了二鈕制控制臺(tái)，在曝光操作過(guò)程中，只需選定kV值，使X線曝光參數(shù)的調(diào)節(jié)和操作程序大為簡(jiǎn)化。,1970年以后出現(xiàn)單鈕制控制臺(tái)，在曝光操作過(guò)程中，只需要選定kV值，使X線曝光參數(shù)的調(diào)節(jié)和操作程序大為簡(jiǎn)化。 單鈕制控制臺(tái)出現(xiàn)不久，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)在X線發(fā)生裝置的應(yīng)用，又出現(xiàn)了零鈕制控制臺(tái)。按人體臟器分類，設(shè)置部位按鈕，攝影前，只需按動(dòng)相應(yīng)的部位按鈕，從計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中調(diào)出相應(yīng)的程序，被攝影部位的曝光參數(shù)即自動(dòng)選定，使操作程序進(jìn)一步簡(jiǎn)化。,為滿足攝影條件靈活搭配的需要，三鈕制控制臺(tái)仍被普遍使用。,一、對(duì)電路的基本要求 控制臺(tái)電路必須滿足X線管產(chǎn)生X線的下列基本要求

45、： 1、可調(diào)管電流 能給X線管燈絲提供一個(gè)在規(guī)定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)的加熱電壓，以改變X線管燈絲的加熱溫度，達(dá)到控制X線輻射強(qiáng)度的目的。,2、可調(diào)管電壓 能給X線管提供一個(gè)很高且可以調(diào)節(jié)的管電壓，使X線管燈絲輻射的熱電子高速運(yùn)動(dòng)以轟擊陽(yáng)極靶面產(chǎn)生X線，達(dá)到控制X線質(zhì)的目的。 3、可調(diào)曝光時(shí)間 使供給X線管的高壓在選定的時(shí)間內(nèi)接通或切斷，以準(zhǔn)確控制X線發(fā)生時(shí)間。,二、基本電路 實(shí)際使用的控制臺(tái)由下列四個(gè)單元電路構(gòu)成：電源電路、X線管燈絲加熱電路、高壓發(fā)生電路、控制電路。 1、電源電路 它是為控制臺(tái)內(nèi)的自耦變壓器輸送電能的電路 2、X線管燈絲加熱電路 它是為X線管燈絲輸送加熱電壓的電路,3、高壓發(fā)生電路

46、 它是將自耦變壓器供給的低電壓轉(zhuǎn)化為直流高電壓輸送到X線管兩端的電路。 4、控制電路 它是控制X線發(fā)生和停止，以及與此相關(guān)的各種電路所構(gòu)成的電路。,三、單元電路簡(jiǎn)介 （一）電源電路 X線機(jī)的電源電路是給自耦變壓器供電的電路，是機(jī)器的總電源。 主要元件：電源接觸器、電源保險(xiǎn)絲、自耦變壓器、電源補(bǔ)償調(diào)節(jié)裝置、指示儀表等。,（二）X線管燈絲加熱電路 燈絲加熱電路是為X線管燈絲提供加熱電源的電路。因?yàn)樗蓪?shí)現(xiàn)mA調(diào)節(jié)，所以又稱為mA調(diào)節(jié)電路。它分為燈絲初級(jí)電路和燈絲次級(jí)電路。燈絲次級(jí)電路與X線管的陰極燈絲相連。,透視： 對(duì)透視來(lái)說(shuō)，管電流很小，一般為幾mA，但要求在曝光時(shí)能連續(xù)調(diào)節(jié)，所以透視mA調(diào)節(jié)電

47、路一般都利用半可調(diào)電阻； 攝影： 對(duì)攝影來(lái)說(shuō)，mA變化很大，從幾十到數(shù)千mA，但曝光時(shí)不進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以攝影mA調(diào)節(jié)電路一般是由若干個(gè)抽頭的可調(diào)電阻構(gòu)成。,為穩(wěn)定mA，并確保大mA攝影時(shí)X線管燈絲安全，中、大型X線機(jī)燈絲初級(jí)電路中都設(shè)諧振式磁飽和穩(wěn)壓器。這種穩(wěn)壓器的穩(wěn)定度能達(dá)到1%。,在一定范圍內(nèi)mA隨kV的增高而增大，致使X線的質(zhì)和量不能嚴(yán)格的分開(kāi)調(diào)節(jié)。為解決這個(gè)問(wèn)題，X線管燈絲初級(jí)電路里常設(shè)有空間電荷補(bǔ)償裝置。,空間電荷補(bǔ)償?shù)幕驹恚和ǔ２捎酶淖儫艚z加熱電壓的辦法來(lái)補(bǔ)償kV對(duì)mA造成的影響，即在增加kV的同時(shí)，相應(yīng)地減小燈絲加熱電壓，使mA保持不變。,（三）高壓發(fā)生電路 高壓發(fā)生電路包括高

48、壓初級(jí)電路和高壓次級(jí)電路。 1、高壓初級(jí)電路 它是指由自耦變壓器輸出線圈至高壓變壓器初級(jí)線圈所構(gòu)成的回路。當(dāng)高壓變壓器初級(jí)得電時(shí)，次級(jí)即可產(chǎn)生交流高壓。高壓初級(jí)電路包括kV調(diào)節(jié)、控制、預(yù)示及補(bǔ)償電路。有些X線機(jī)還設(shè)有主晶管損壞保護(hù)電路,（1）管電壓調(diào)節(jié)電路 X線的質(zhì)是由kV的大小決定的，調(diào)節(jié)kV就能有效地控制X線的質(zhì)。由于人體各組織部位密度、厚度差異很大，這就要求機(jī)器必須有一個(gè)調(diào)節(jié)范圍很寬的kV調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以滿足從手指關(guān)節(jié)到孕婦盆腔等各個(gè)部位對(duì)X線穿透能力的要求。 中小功率診斷X線機(jī)的kV調(diào)節(jié)范圍為3090kV（調(diào)節(jié)比為3）；大功率診斷X線機(jī)的kV調(diào)節(jié)范圍為30150kV（調(diào)節(jié)比為5）。,（2）

49、管電壓控制電路 其作用是控制X線管管電壓的得失。它可分為如下三種方式： 用接觸器控制高壓初級(jí)電路； 用晶閘管控制高壓初級(jí)電路； 初、次級(jí)配合控制與三極X線管控制；,（3）管電壓預(yù)示與管電壓補(bǔ)償電路 在X線攝影時(shí)，kV值決定照片的對(duì)比度，且kV值對(duì)照片的密度影響亦很大。 實(shí)驗(yàn)表明：X線管的kV值比正常值高10%時(shí)，照片的感光將增加60%70%；kV比正常值低10%時(shí)，照片的感光量則減弱40%50%?？梢?jiàn)，kV的準(zhǔn)確測(cè)量和指示對(duì)方便操作和獲得理想膠片的對(duì)比度和密度是非常重要的。 我國(guó)規(guī)定：kV精度應(yīng)為7%。,1）管電壓預(yù)示 kV很高，且隨mA的變化而變化，對(duì)kV的測(cè)量一般采用預(yù)示的方法，即在X線管

50、未加負(fù)載（空載）時(shí)先測(cè)量高壓初級(jí)電壓，再根據(jù)高壓變壓器的變壓比，計(jì)算出高壓次級(jí)電壓，預(yù)先將本次曝光X線管兩端可能加的實(shí)際kV指示出來(lái)，故又稱為kV預(yù)示。,2）管電壓補(bǔ)償 當(dāng)高壓變壓器負(fù)載時(shí)，X線管兩端的實(shí)際kV要小于預(yù)示的kV值，且隨mA的變化而變化，這種現(xiàn)象將嚴(yán)重影響X線攝影效果。為解決這一問(wèn)題，中型以上的X線機(jī)kV預(yù)示電路都設(shè)置了各種形式的補(bǔ)償電路，使得在不同mA時(shí)，kV表上預(yù)示的kV值與曝光時(shí)實(shí)際加到X線管兩端的kV值相同或相近，這種補(bǔ)償電路稱為kV補(bǔ)償裝置。,kV補(bǔ)償?shù)幕驹恚?用某種方法按不同mA預(yù)先增加高壓變壓器初級(jí)電壓，以補(bǔ)償負(fù)載時(shí)的電壓下降，補(bǔ)償?shù)膋V值正好等于負(fù)載時(shí)降落的k

51、V數(shù)值。,由圖可知： mA為零時(shí)，曲線是經(jīng)過(guò)原點(diǎn)的直線（即空載曲線），隨著mA的增加，曲線的變化是向右平移且斜率下降。因此kV的補(bǔ)償分為平移補(bǔ)償和斜率補(bǔ)償兩部分。,2、高壓次級(jí)電路 高壓次級(jí)電路是指由高壓變壓器次級(jí)線圈至X線管兩極所構(gòu)成的回路。 （1）單相全波整流高壓次級(jí)電路： 它由高壓整流電路和mA測(cè)量電路構(gòu)成。 1）高壓整流電路：中型診斷X線機(jī)的高壓次級(jí)電路主要由單相全波橋式高壓整流電路構(gòu)成，其特點(diǎn)是在高壓交流電的任一半周，X線管都有電流通過(guò)，都能產(chǎn)生X線。,2）管電流測(cè)量電路： 在單相全波整流電路里，一般均將流過(guò)高壓變壓器中性點(diǎn)的交流電流整流后，再用直流mA表進(jìn)行測(cè)量。 （2）三相全波整流高壓次級(jí)電路 （3）倍壓整流高壓次級(jí)電路,（四）控制電路 1、限時(shí)電路 其作用是控制X線曝光時(shí)間的長(zhǎng)短，通過(guò)它能準(zhǔn)確地控制X線的照射量（mA一定時(shí)）。目前，大中型X線機(jī)一般采用電子限時(shí)電路。 用控制高壓接觸器的工作時(shí)間來(lái)達(dá)到控制曝光