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Röntgenröhre für die Röntgenbildgebung von Patienten in einem speziellen Gehäuse
Röntgenröhre ist eine Quelle energiereicher Röntgenphotonen, mit denen Patienten oder Extremitäten für medizinische Bildgebung und Diagnose belichtet werden. Röntgenröhren werden mit unterschiedlich großen Brennpunkten hergestellt, manchmal mit zwei oder drei unterschiedlichen Brennpunkten in einem Gehäuse. Röntgenröhren zeichnen sich durch maximale Energie (kVp), Leistungsvermögen bei jedem Brennpunkt und Wärmekapazität für die Anode aus.

Tipps zum Kauf einer Röntgenröhre
1. Wie bei jeder elektronischen Vakuumröhre gibt es in der Röntgenröhre eine Kathode, die Elektronen in das Vakuum abgibt, und eine Anode, die die Elektronen sammelt und einen elektrischen Stromfluss (bekannt als Strahl) durch das x erzeugt Röntgenröhre.

2. Eine Hochspannungsquelle von 30 bis 150 Kilovolt (kV) ist zwischen Kathode und Anode geschaltet, um die Elektronen zu beschleunigen. Das Röntgenspektrum ist abhängig vom Anodenmaterial und der Beschleunigungsspannung.

3. Die vom Elektronenstrahl erzeugte Energie ist ein Ergebnis der Anregung von Atomen, die ihre Elektronen aus der Umlaufbahn befreien. Diese Elektronen können nun frei Teil des Elektronenstrahls werden.

4. Dieser Strahl wird dann durch ein Hochspannungsfeld beschleunigt und gewinnt an Geschwindigkeit und Energie, bis die Elektronen auf das Ziel treffen, wo diese Energie in Wärme umgewandelt und als Röntgenstrahlung abgegeben wird.

5. Diese Energie beträgt ungefähr 0,1% - 2% der Gesamtenergiemenge, die vom Elektronenstrahl erzeugt wird. Diese Röntgenstrahlung ist Energie in Form einer elektromagnetischen Welle.

6. Der Hauptunterschied zwischen einem Röntgenphoton und dem eines Photons mit sichtbarem Licht liegt in der Energie jedes Photons. Ein Röntgenphoton hat eine viel höhere Energie als die Energie eines normalen Lichtphotons. Dies ermöglicht es dem Röntgenphoton, leichter durch Materialien zu gelangen als dies bei einem normalen Lichtphoton der Fall wäre.

7. Indem die Elektronen angeregt und ihre Energie erhöht werden, gelangt der Röntgenstrahl freier durch Fleisch und andere Materialien als ein gewöhnliches Lichtphoton. Dieser freie Durchgang durch Fleisch und andere Materialien macht Röntgenaufnahmen zu einem nützlichen diagnostischen Instrument in der Medizin und anderen bildgebenden Verfahren.

8. Die Komponenten der Röntgenröhrenhülle werden in eine Hülle aus Glas oder anderem Material eingeschweißt. Dadurch können Gase und andere Verunreinigungen aus dem Rohr gepumpt werden, wodurch das für die ordnungsgemäße Leistung erforderliche Vakuum erzeugt wird. Der Röntgenstrahlerzeugungsprozess muss in einem Vakuum stattfinden, um den Elektronenstrahl nicht zu stören und auch eine ordnungsgemäße "Filament" -Leistung und -Lebensdauer zu ermöglichen.

9. Die Röntgenröhrenkathode regt Elektronen so weit an, dass sie sich von ihrem Elternatom lösen und dann Teil des Elektronenstrahls werden können. Die Kathode wirkt als negative Elektrode und treibt die freien Wahlen in Form eines Elektronenstrahls zur positiven Elektrode.

10. Die Form und Größe des Brennflecks der Röntgenröhre hängt vom "Filament" (dem aktiven Teil der Kathode) ab. Die Brennfleckgröße ist ein Maß für die Auflösung, die ein bestimmtes Röntgengerät bietet. Strahlröhre. Im Allgemeinen ist die Auflösung umso besser, je kleiner die Brennfleckgröße ist. Dies führt häufig zu Anfragen nach der kleinstmöglichen Brennfleckgröße.

11. Die Größe des Brennflecks hängt vom mA-Pegel für die Anwendung, den kV für die Anwendung, dem Tastverhältnis, der erforderlichen Strahlabdeckung und dem Zielwinkel der Röhre ab.

12. Es wird oft angenommen, dass die Röhre umso "besser" ist, je kleiner die Brennfleckgröße ist. Es ist zwar richtig, dass kleine Brennfleckgrößen eine verbesserte Auflösung bieten, wir müssen jedoch berücksichtigen, dass durch Verringern der Brennfleckgröße ein Betrieb mit niedrigeren mA- und / oder kV-Pegeln im Verhältnis zur Brennfleckgröße erforderlich ist.

13. Die Röntgenröhrenanode wirkt als positive Elektrode, die die freien Elektronen anzieht und die Elektronen durch das elektromagnetische Feld zwischen Anode und Kathode beschleunigt.

14. Dadurch wird die Geschwindigkeit der Elektronen erhöht und potenzielle Energie aufgebaut. Je höher der kV-Wert ist, desto höher ist die Geschwindigkeit, mit der die Elektronen durch den Spalt zwischen Kathode und Anode befördert werden.

15. Die Elektronen treffen dann auf ein Target (meistens aus Wolfram, aber dieses Target kann auch Molybdän, Palladium, Silber oder ein anderes Material sein), wodurch die potentielle Energie freigesetzt wird, die durch die Beschleunigung der Elektronen aufgebaut wird, aus denen der Elektronenstrahl besteht .

16. Der größte Teil dieser Energie wird in Wärme umgewandelt und von den Kupferanteilen der Anode abgestrahlt. Der Rest wird in Form von hochenergetischen Photonen oder Röntgenstrahlen, die den Röntgenstrahl bilden, vom Ziel gebrochen.

17. Die Röntgenröhre kVp (Kilovolt Peak) ist ein Maß für die an die Elektronen angelegte Energie, die sie durch das zwischen der Kathode und der Anode vorhandene Hochspannungsfeld beschleunigt.

18. Durch Beschleunigen eines Elektrons durch ein 1000-V-Potentialfeld hat das Elektron ein Kiloelektronenvolt (1 keV Energie). Durch Erhöhen der kV-Werte kann beim Auftreffen des Elektronenstrahls auf das Target eine übermäßige Wärmeabgabe erfolgen, was zu Fehlfunktionen der Röntgenröhre und einer Verschlechterung der Bauteile führt.

19. Aus diesem Grund haben moderne Röntgenröhren, die in den meisten CT-Geräten verwendet werden, eine Anode, die sich während des Betriebs dreht, da diese Anwendungen viel höhere kV- und mA-Werte erfordern, um die erforderlichen Bildgebungsvorgänge durchzuführen. Durch Drehen der Anode wird die vom Elektronenstrahl erzeugte Wärme verteilt und nicht auf einen stationären Punkt auf der Anode fokussiert.

20. Die Drehung der Anode ermöglicht den Betrieb bei höheren Nennwerten für Spitzenspannung (kVp) und Milliampere (mA).

21. Die mAs (Milliampsekunden) der Röntgenröhre sind eine Funktion der angelegten Ampere (mA) und der Zeitdauer, in der die Ampere in Sekunden angelegt werden. Dies gibt eine Vorstellung von der Menge an Röntgenstrahlen, die von einer gegebenen Röntgenröhre über eine gegebene Belichtungszeit erzeugt werden.

22. Für die Röhrenauswahl sollten Sie den Mindestwert für mA bestimmen, der Ihren Anforderungen entspricht. Hier besteht die Sorge, dass bei einem zu hohen mA mit einem kleinen Brennpunkt der Elektronenstrahl auf einen zu kleinen Bereich fokussiert wird, um die Wärmemenge, die durch den Energieumwandlungsprozess beim Auftreffen der Elektronen auf das Target erzeugt wird, richtig zu handhaben. Dies führt dazu, dass das Targetmaterial schmilzt und / oder reißt, was zu einer Fehlfunktion des Röhrchens führt.

23. Bei höheren mA-Pegeln wird die Brennfleckgröße notwendigerweise erhöht, wodurch die Auflösung geopfert wird, was diese Beziehung zu einem direkten Kompromiss zwischen diesen beiden Faktoren macht.

24. Der Röntgen-Duty-Cycle gibt an, wie lange jede Belichtung dauert und wie lange zwischen den Belichtungen zum Kühlen liegen soll. Wird ein Gerät ohne Kühlintervalle ununterbrochen betrieben, spricht man von Dauerbetrieb.

25. Wichtig ist auch, bei welchem mA-Pegel und bei welchem kV-Pegel die Röntgenröhre für eine bestimmte Belichtungszeit betrieben wird. Diese kritische Information ermöglicht die Berechnung der Energie, die auf eine gegebene Röntgenröhre unter einem gegebenen Satz von Betriebseigenschaften ausgeübt wird.

26. Bestehende Wärmespeicher- und -ableitungsraten für eine bestimmte Röntgenröhre können bestimmen, ob eine Röntgenröhre in einer bestimmten Anwendung bei dem für eine ordnungsgemäße Leistung erforderlichen mA-Wert, kV-Wert und der erforderlichen Belichtungszeit ordnungsgemäß funktioniert oder nicht.

27. Der Röntgenstrahl-Abdeckungsbereich ist ein zentrales Thema bei der Bestimmung, welche Röntgenröhre Ihren Anforderungen bei der Bestimmung der erforderlichen Abdeckungsmenge entspricht.

28. Die Abdeckung hängt vom Winkel der Anode der Röntgenröhre und dem Abstand zwischen der Anode und dem beabsichtigten Strahlziel ab.

29. Es ist immer vorzuziehen, den Originaltyp der Röntgenröhre oder einen vom Hersteller des Geräts empfohlenen Röhrentyp zu verwenden.

30. Die Haltbarkeit der Röntgenröhre kann auf etwa ein Jahr begrenzt werden. Überprüfen Sie immer das Produktionsdatum der Röntgenröhre.