内容发布更新时间 : 2024/11/18 6:26:18星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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（2）阳极：旋转阳极X射线管的阳极是由靶面、转子、轴承、阳极转轴组成。靶面一般由圆盘状钨或复合材料制成，圆盘中心固定一钼杆上钼杆的另一端一个称为转子的铜管相连接。近代，为了增加阳极功率采取如下技术措施：

①阳极靶盘的黑化：阳极靶盘经黑化后使它的热辐射系数接近1，在同样靶温度下所散发的热量比未黑化的靶盘增加1倍，从而提高了透视功率，缩短冷却时间，加速了单片和系列的摄影。

②采用石墨靶基：60年代出现了能延长剂是下降率和散热能力的铼钨合金加钼基的金属复合靶旋转阳极X射线管，达到了1mm2焦 点50kW的功率，图1-7为铼钨靶与纯钨靶剂量对比曲线，后来又出现了金属石墨旋转阳极X射线管，这是因为石墨的比热比钨大10倍左右，辐射系数接近1，透热系数与钨钼又相近，所以作为靶基更为优越。

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③增加旋转阳极的速度：旋转阳极X射管的转速一般是2800 r/min。旋转速度越高意味着电子束在某一点停留的时间越短，靶盘可以承受的热量也就是功率越大。因为p=K？？？（n为转速，d为焦点轨道直径），即阳极所能承受的功率与其旋转速度的平方根成正比，当速度增加2倍时允许功率增加1.40倍左右。因速度与启动电压的频率成正比：

n=120f/p

式中：n—阳极转速（r/min） f—电源频率（Hz） p—定子极数（一般为2） 若电源频率为150Hz即三倍频时，其转速可达900r/min，但因转子有转差率，所以实际转速比公式计算数约低10%。现在已经有300Hz的阳极启动电源装置，可使旋转速度达到17000 r/min，在焦点面积相同的情况下比普通旋转阳极X射线管的功率提高2.5倍左右。

④增大阳极靶盘直径：阳极靶盘直径越大容量越大，散热速度也越快。然而由于机械强度和动平衡所带来的困难直径的增加受到一定的限制。目前一般直径从75mm~80mm增加到100mm~150mm左右。

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⑤消除旋转阳极的机械应力：阳极材料钨和钼在冷却状态下都是很脆的。在X射线管冷却了很长时间的状戊下 突然加上大负载，在冷热交界的区域里温差极大，因此产生了机械应力，往往形成裂缝而损坏。为此有些X射线管在阳极靶签署上开了几条径向的细缝，使得阳极材料在膨胀时相应地减小机械应力。

⑥减小阳极倾斜角度α（短时曝光）：由于功率p≈1/sinα，所以减小阳极倾角不仅能提高图像清晰度（因此时有效焦点变小），而且可以提高瞬间功率。但由于倾斜角减小，相应的照射野也缩小了，所以不能选得过小，目前一般都在6°~17.5°之间。

旋转阳极X射线管的优点是在焦点很小时容许的短时间功率很大，但其阳极散热主要靠热辐射，因此，使用时两次曝光之间必须要有充分的间歇时间。

3．金属陶瓷X射线管 X射线管的灯丝在大负载时温度甚高，会逐渐蒸发。这不仅使灯变细，而且会导致X射线管玻璃壳内表面形成薄薄的钨层，易受到由阴极发射电子的轰击而损坏。同时这种钨层相当于第三电仍，形成一个负电场，抑制电子的发射，限制了X射线管的最大管电流。

为了克服这个缺点，近代研制成金属陶瓷X射线管。这种管子有一部分钢制管壳，位于X射线管的中间部分，靠近阳极一端与玻璃壳相接；而靠近阴极一端与陶资相接。玻璃与陶瓷部分起电绝缘作用；X射线管的金属部分接地，以接收杂散电子。X射线则从铍制成的窗口射出（因铍对原发射线的吸收极少）。

由于金属陶瓷X射线管没有玻璃壳，便于因钨发导致X射线管损坏的危险，所以可将灯丝加热到较高温度。这样便可以提高X射线管的允许负荷，并在低kV情况下可使用较高的mA值。

为了进一步提高X射线管的功率，近代还研制成一种具有极短曝光能力并可承受晚大负载有大功率X射线管（图1-11）。这种X射线管的阳极是在两端有轴承支撑的轴上旋转。它有一个直径为120mm的大直戏复合阳极靶盘用铼钨合金制成，以外面有接地的金属壳。焦点尺寸为0.6mm2和1.3mm2或0.5mm2和1.8mm2。前者靶角为13°，后者为9°。阳极转速为8000r/min。X射线管工作时，需要使用一个外接的热交换装置。这种大功率X射线管主要用于连续X射线摄影、体层摄影和电影摄影等。

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（东芝旋转阳极球管）

4．栅控X射线管 栅控X射线管兼有高压开关和X射线管的作用。其外形与普通X射线管相似（图1-12），实际上并没有一个实体的栅极。其基本原理是利用一特殊形状的集射罩，当集射罩加一上负偏压（负电场）时 ，能排斥由灯丝发射的电子，阻止电子流向靶面冲击。当这一负电场消失后（加正脉冲），电子流就能向靶面冲击，产生X射线。如果再加上负电场曝光即终止。负偏压的形成和消除由限时电路控制，曝光时间长短取决于除去负偏压的时间。

栅控X射线管可以获得快速连续曝光，通常采用三相高压整流电路供电。它最适用于X射线电影摄影，此时栅控X射线管所产生的辐射脉冲与电影摄影机中胶片的移动同步。

在电容放电式X射线机中，也使用栅控旋转阳极X射线管。

栅控X射线管通过负偏压可以控制X射线管的电子流，当负偏压较小时，则将有部分电子飞向阳极，并能聚焦起来形成很窄的电子束，以获得很小的焦点，即微焦点X射线管。如施加400V的负偏压时可获得0.1mm×0.1mm的焦点。具有这种特殊的微焦点X射线管对放大摄影来说是十分理想的。使用

0.2mm×0.2mm的焦点可放大2倍用于腹部血管造影；而用0.1mm×0.1mm的

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焦点可放大3倍，可用于手足血管造影。腹部血管造影时，阳极转速可达17000r/min。

5．软射线钼靶旋转阳极X射线管 在专门用来拍摄乳腺和其他软组织的X射线机组织里，使软射线钼靶旋转阳极X射线管。这种管子的靶用钼制成 ，因钼的辐射能量较低，所辐射的X射线波长较长，故称软X射线。

此种管子的灯丝比普通X射线管更接近阳极，在较低阳极温度时就可获得较大的 mA值。这是十分重要的，因在高温时，钼容易蒸发至玻壳内壁，吸收大量的低能X射线（普通钨靶X射线管因X射线的能量较高，吸收较少，影响不大）。为了减少吸收，还采用铍窗口。

这种管子使用时加于阳极的管电压较低，约20kV~50kV，最大管电流约200mA。

（二）有效焦点与等效焦点 从前人们一直认为X射线的清晰度主要取决于X射线管有效焦点尺寸的大小，焦点越小影像越清晰。实际上，除此之外还与焦点面上X射线的辐射强度分布有关。在同样有效焦点尺寸的情况下，高斯分布所形成的焦点尺寸小于有效焦点尺寸，使影像显得更清晰，而矩形分布所形成的焦点尺寸一有效焦点尺寸相等；双峰分布所形成的焦点尺寸则大于有效焦点尺寸，如图1-13所示。

这个实际上起作用的焦点称为“等效焦点”。它不仅包含了有效焦点尺寸对成像影响的信息，同时也包含焦点面上X射线辐线强度分布对成像影响的信息。显然，为了减少等效焦点尺寸，应当选用高斯分布。设计X射线管时应注意到这一点。

（三）焦点增长 在低kV高mA时由于电子密度增大，电子间的库仑斥力加大，使打在靶面上的实际焦点面积增大，即有效焦点面积加大，这种现象称为“焦点增长”。

在40kV情况下，mA值由20 mA增到400 mA时，焦点几乎增长1.5倍，但在80kV条件下