ساختمان داخلی تیوب اشعه ایکس – تیوب رادیولوژی :

اصول کار تیوب ، برانگیخته شدن فیلامان کاتد ، ایجاد ابر الکترونی در اطراف کاتد ، شتاب گرفتن الکترونها ( براساس اختلاف پتانسیل بسیار بالای بین کاتد و آند ) به سمت آند ، برخورد الکترونهای سریع با صفحه آند که از جنس تنگستن ( یا آلیازی از آن ) است و ساطع شدن اشعه ایکس می باشد .( ساختمان داخلی تیوب اشعه ایکس در شکل زیر مشخص شده است )

در کاتد سرعت صدور الکترونها به دو عامل دما و سطح مفید سیم بستگی دارد به همین دلیل برای افزایش سطح صدور الکترون ، سیم آنرا به شکل فنر می سازند البته با بزرگتر شدن این سطح ( سطحی که از آن الکترونها شتاب می گیرند ) ، سطحی از هدف که الکترونهای سریع به آن برخورد می کنند نیز باید بزرگتر شود که این خود باعث می شود حرارت ایجاد شده در سطح وسیع تری پخش شود

رابطهR=10^(-7) x Z x V به درصد ، بازده اشعه ایکس حاصل از برخورد الکترونهای شتاب گرفته تحت ولتاژV با هدفی دارای عدد اتمیZ را نشان می دهد. اگر اختلاف پتانسیل در اینسرت به فرض 100kv باشد و هدف از جنس تنگستن با عدد اتمی 74 ، داریم: R=10^(-7) x 74 x10^5 =0.74% یعنی بازده اشعه ایکس حاصل کمتر از 1% خواهد بود و 99 درصد آن به حرارت تبدیل خواهد شد که خود حرارت بالایی را به آند تحمیل می کند به همین دلیل آند باید نقطه ذوب بالایی داشته باشد علاوه بر آن دارای عدد اتمی بالایی جهت افزایش بازده و مقاومت کافی در برابر تصعید و تبخیرداشته باشد در اینجا محدودیت دیگری نیز وجود دارد که برای داشتن تصویری با وضوح بالا باید نقطه کانونی واقعی که همان محل برخورد باریکه الکترونی با آند است کوچک باشد البته برای حل این مشکل معمولا سطح هدف را زاویه دار میسازند تا نقطه کانونی ظاهری ( که اشعه از آن ساطع می شود) کوچکتر شود ، اگر زاویه بیش از حد کوچک شود ابعاد آن برای کاربردهای تشخیصی مناسب نخواهد بود و رادیوگرافی با کلیشه های بزرگ امکانپذیر نخواهد بود . معمولا این زاویه را بین 7 تا 20 درجه درنظر میگیرند

بطور کلی سایز سطحی که باریکه الکترونی به آن برخورد می کند به عوامل زیر بستگی دارد

1 - اندازه و شکل فیلامنها

2 - ابعاد و شکل هندسی شیار و عمقی که فیلامنها در آن قرار گرفته اند

3 - میدان الکتریکی در اطراف شیار کاتد

4 - فاصله بین آند و کاتد در تیوب

درشکل یک طرح ازکاتد دو فوکوسه را مشاهده مینمایید

دو فوکوسه بودن کاتد عملا دو کانون در دسترس قرار می دهد با انتخاب مناسب می توان تصاویر با وضوح بهتری ایجاد نمود مثلا در رادیوگرافی از برخی اعضای بدن و در موارد خاص به زمان کوتاه و میلی آمپر بالا نیاز می باشد که افزایش سطح کانونی در این مواقع می تواند مفید باشد تنها دستگاههای رادیوگرافی دندان و یا سیستمهای رادیوگرافی پرتابل با توان کم دارای تیوبهای یک فوکوسه هستند

ادامه مطلب . . .