Типы рентгеновский аппаратов и их составные части, механизм образования рентгеновского (белого) излучения

 
 

Кафедра:  _______________________________________________ 

РЕФЕРАТ

По  дисциплине: «Рентгенология»

На  тему: «Типы рентгеновский аппаратов и их составные части, механизм образования рентгеновского (белого) излучения» 
 
 
 
 
 
 

Выполнила:     

               

Проверила:  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Оглавление

1. Введение 3

2. Типы рентгеновских аппаратов и их составные части 4

3. Получение рентгеновского излучения 16

4. Заключение 19

5. Список литературы 20

1. Введение

    Рентгеновское излучение, невидимое излучение, способное  проникать, хотя и в разной степени, во все вещества. Представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны порядка 10^–8 см.

    Как и видимый свет, рентгеновское  излучение вызывает почернение фотопленки. Это его свойство имеет важное значение для медицины, промышленности и научных исследований. Проходя  сквозь исследуемый объект и падая  затем на фотопленку, рентгеновское  излучение изображает на ней его  внутреннюю структуру. Поскольку проникающая способность рентгеновского излучения различна для разных материалов, менее прозрачные для него части объекта дают более светлые участки на фотоснимке, чем те, через которые излучение проникает хорошо. Так, костные ткани менее прозрачны для рентгеновского излучения, чем ткани, из которых состоит кожа и внутренние органы. Поэтому на рентгенограмме кости обозначатся как более светлые участки и более прозрачное для излучения место перелома может быть достаточно легко обнаружено. Рентгеновская съемка используется также в стоматологии для обнаружения кариеса и абсцессов в корнях зубов, а также в промышленности для обнаружения трещин в литье, пластмассах и резинах.

    Рентгеновское излучение используется в химии  для анализа соединений и в  физике для исследования структуры  кристаллов. Пучок рентгеновского излучения, проходя через химическое соединение, вызывает характерное вторичное  излучение, спектроскопический анализ которого позволяет химику установить состав соединения. При падении на кристаллическое вещество пучок  рентгеновских лучей рассеивается атомами кристалла, давая четкую правильную картину пятен и полос  на фотопластинке, позволяющую установить внутреннюю структуру кристалла.

    Применение  рентгеновского излучения при лечении  рака основано на том, что оно убивает  раковые клетки. Однако оно может  оказать нежелательное влияние  и на нормальные клетки. Поэтому  при таком использовании рентгеновского излучения должна соблюдаться крайняя  осторожность.

    Рентгеновское излучение было открыто немецким физиком В.Рентгеном (1845–1923). Его  имя увековечено и в некоторых  других физических терминах, связанных  с этим излучением: рентгеном называется международная единица дозы ионизирующего  излучения; снимок, сделанный в рентгеновском  аппарате, называется рентгенограммой; область радиологической медицины, в которой используются рентгеновские  лучи для диагностики и лечения  заболеваний, называется рентгенологией.

    Рентген открыл излучение в 1895, будучи профессором  физики Вюрцбургского университета. Проводя эксперименты с катодными  лучами (потоками электронов в разрядных  трубках), он заметил, что расположенный  вблизи вакуумной трубки экран, покрытый кристаллическим цианоплатинитом  бария, ярко светится, хотя сама трубка закрыта черным картоном. Далее Рентген  установил, что проникающая способность  обнаруженных им неизвестных лучей, которые он назвал Х-лучами, зависит  от состава поглощающего материала. Он получил также изображение  костей собственной руки, поместив ее между разрядной трубкой с  катодными лучами и экраном с  покрытием из цианоплатинита бария. За открытием Рентгена последовали  эксперименты других исследователей, обнаруживших много новых свойств  и возможностей применения этого  излучения. Большой вклад внесли М.Лауэ, В.Фридрих и П.Книппинг, продемонстрировавшие в 1912 дифракцию рентгеновского излучения  при прохождении его через  кристалл; У.Кулидж, который в 1913 изобрел высоковакуумную рентгеновскую трубку с подогретым катодом; Г.Мозли, установивший в 1913 зависимость между длиной волны излучения и атомным номером элемента; Г. и Л.Брэгги, получившие в 1915 Нобелевскую премию за разработку основ рентгеноструктурного анализа.

2. Типы  рентгеновских аппаратов  и их составные  части

 

Рентгеновские аппараты. Е. И. Липина

Каждый рентгеновский  аппарат независимо от своего назначения должен обязательно иметь следующие  основные составные части: автотрансформатор, повышающий трансформатор, трансформатор  накала спирали рентгеновской трубки (понижающий) и рентгеновскую трубку. Без этих основных частей получение и управление количеством и качеством лучей практически невозможно.

Автотрансформатор является основным источником питания  всех узлов рентгеновского аппарата. Он позволяет подключить рентгеновский  аппарат к сети, имеющей напряжение от 90 до 220 вольт, и тем самым обеспечивает нормальную его работу. Кроме того, автотрансформатор дает возможность  забирать от него ток для питания  отдельных составных частей аппарата в широком диапазоне напряжений. Так, например, от автотрансформатора получают питание и маленькая сигнальная лампочка на столике управления, для которой требуется всего несколько вольт, и главный рентгеновский повышающий трансформатор, на который подаются не только десятки, но и сотни вольт.

Повышающий  трансформатор в рентгеновском  аппарате служит для повышения подводимого  к рентгеновской трубке напряжения до многих десятков тысяч вольт. Обычно коэффициент трансформации достигает 400-500. Это означает, что если на первичную  обмотку повышающего трансформатора рентгеновского аппарата поступает 120 вольт, то во вторичной обмотке его  возникает ток напряжением в 60 000 вольт. Этот ток высокого напряжения подается на рентгеновскую трубку и обеспечивает получение рентгеновских лучей.

Трансформатор накала (понижающий) служит для снижения напряжения тока, поступающего от автотрансформатора, до 5-8 вольт. Пониженный по напряжение ток во вторичной обмотке понижающего трансформатора поступает на спираль рентгеновской трубки и обеспечивает определенную степень его накала.

Рентгеновская трубка является генератором рентгеновских  лучей. В зависимости от мощности и назначения рентгеновские трубки имеют разнообразные внешние  формы и размеры. Но, несмотря на внешние различия, любая рентгеновская трубка должна иметь следующие три основные составные части:

1. Стеклянный  баллон в виде цилиндра или  со вздутием посередине, из которого  полностью удален воздух при  помощи специального вакуумного  насоса.

2. Вольфрамовую  спираль прямолинейной формы,  которая укреплена в желобообразном  углублении держателя спирали.  Спираль и питающие ее провода  расположены с одной стороны  стеклянного баллона трубки. При  подключении накалыюго трансформатора  к проводам, выходящим из трубки  со стороны спирали, спираль  накаливается. Эта сторона трубки  называется катодом. 

3. Массивный  металлический стержень со скошенным  концом, который расположен с  другой стороны стеклянного баллона  трубки. Скошенная поверхность металлического  стержня и вольфрамовая спираль  трубки находятся в центральной  части стеклянного баллона на  небольшом расстоянии друг от  друга. Конец металлического стержня,  обращенный к спирали трубки, на своей скошенной поверхности имеет прямоугольную вольфрамовую пластинку (тугоплавкий металл). Эта сторона рентгеновской трубки носит название анода.

При работе анод рентгеновской трубки сильно нагревается  и, если его не охлаждать, анодная  пластинка может расплавиться, и  трубка выходит из строя. Поэтому  рентгеновская трубка обязательно  должна иметь систему охлаждения. Существуют три вида охлаждения анода - воздушное, водяное и масляное.

Типы рентгеновских  аппаратов 

Наша отечественная  промышленность выпускает целый  ряд рентгеновских установок. Из них для исследования собак наиболее целесообразно пользоваться следующими аппаратами: рентгеновский аппарат РУ-760 (чемоданный), рентгеновский аппарат РУ-725-Б (палатный).

Рентгеновский аппарат РУ-760 (чемоданный). Аппарат  безкенотронный, полуволновый. Состоит из следующих частей:

Рис. 171. Рентгеновский  аппарат РУ-760

1. Высоковольтное  устройство - металлический бак,  где размещены: а) трансформатор  высокого напряжения, б) понижающий  накальный трансформатор и в)  рентгеновская трубка 2БДМ-75. Бак  залит трансформаторным маслом. Масло служит для изоляции указанных деталей от высокого напряжения и для поглощения тепла, образующегося при работе рентгеновской трубки и трансформаторов.

2. Устройство  управления - небольшая металлическая  коробка, внутри которой размещены:  а) автотрансформатор, б) ступенчатый  коммутатор для регулировки высокого  напряжения (жесткости) и в) миллиамперметр  для контроля интенсивности излучения  трубки в миллиамперах, г) панели  с пятью штырковыми контактами.  

На верхнюю  крышку коробки выведены: миллиамперметр, ручка коммутатора, штепсельное  гнездо для подключения реле времени  и 5 отверстий для подключения  питания от сети. Они имеют обозначения: 0, 120, 127, 210, 220, на передней стенке имеется  клемма с обозначением "Е", к  которой присоединяется провод заземления аппарата. Ниже этой клеммы из устройства управления входит четырехжильный кабель, который с другого конца имеет  колодку с четырьмя штепсельными гнездами. Колодка служит для соединения устройства управления с высоковольтным устройством. Для этого с одной стороны кожуха высоковольтного устройства имеются 4 штырковых контакта.

3. Штатив  аппарата состоит из деревянного  основания, разборной металлической  стойки и вилки для крепления  высоковольтного устройства. Устройство  штатива позволяет придавать  высоковольтному устройству различные  положения. 

4. Ручное  реле времени - из пластмассы  механического типа. На нем имеется заводная ручка с делениями от 0,5 до 10 секунд, пусковой рычаг на месте перехода круглой части часов в ручку справа и установочная кнопка с правой стороны круглой части часов.

5. Тубус  - конической формы, металлический,  для ограничения пучка рентгеновских  лучей. Тубус одет на отверстие для выхода рентгеновских лучей в кожухе высоковольтного устройства.

Для подключения  аппарата в сеть к нему придается  Двухжильный кабель длиной 5 м. С одного конца он имеет штепсельную вилку, а с другого - две штепсельные втулки для соединения к соответствующему сетевому напряжению штырку в устройстве управления.

Для просвечивания  в незатемненной комнате или  в поле имеется также криптоскоп с экраном 18X24 см.

Аппарат укладывается в два чемодана. Общий вес - 43 кг. Сборку аппарата производят согласно инструкции, присылаемой вместе с аппаратом.

Мощность  этого аппарата небольшая. Аппарат с успехом применяется для исследования мелких животных (собаки, свиньи) и для снимков хвостовых позвонков у коров в целях установления наличия минеральной недостаточности.

Рентгеновский аппарат палатный РУ-725-Б. Полуголновой, безкенотронпый диагностический аппарат. Имеет следующие основные части:

Рис. 172. Рентгеновский аппарат РУ-725-Б

1. Высоковольтный  блок - металлический цилиндрический  бак, внутри которого размещены:  высоковольтный трансформатор, дающий 95киловольт, трансформатор накала, дающий 4 вольта, рентгеновская трубка  типа 4-БДМ-100" металлические маслорас-пшрители(2 шт.), обеспечивающие постоянное  давление внутри бака при разности  объема масла вследствие изменения  температуры.