【正文】 照射效應（胎內(nèi)致死、畸形或發(fā)育障礙）等。所以 X線工作者一定要重視防護，要學習和掌握必要的防護知識，充分利用各種防護器材，如鉛板、鉛玻璃、鉛橡皮、衣裙和手套等，既要保護自己，也要保護病人。 ? 還應指出：對人體不同組織，破壞瓦解的程度是不同的。凡生長力強和分裂活動快的組織細胞，對 X線特別敏感，容易破壞； X線停照后，恢復也慢。如神經(jīng)系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和腫瘤細胞等對 X線都很敏感。而軟組織如皮膚、肌肉、肺和胃等對 X線敏感性較差，破壞性也相對小一些。在治療上正是恰當?shù)乩眠@種特性。 ? X線的生物效應歸根結底是 X線的電離作用造成的。 X線機的基本結構 ? 固定陽極 X線管 ? 一、構造和作用 ? 固定陽極 X線管的結構由陽極，陰極和玻璃殼三個部分組成，如圖 1一 1 所示。 圖 11 ? 陽極由靶面、銅體、陽極罩、陽極柱共四部分組成。陽極的作用是產(chǎn)生 X線、散熱、吸收二次電子和散射線。 ? 靶面受電子轟擊，而電子動能的 99％轉換為熱，只有 l％左右轉換為 X線能，故靶面材料選用高熔點且 X線發(fā)射率較高的鎢制成（鎢的熔點為 3370oC，原子系數(shù)Z= 74）。由于鎢的導熱率小，故通過真空熔焊的方法把鎢靶焊接在無氧銅體上，以便具有良好的散熱能力。 ? 陽極罩在靶外面，也由無氧銅制成，其作用是吸收二次電子和散射線。高速電子轟擊靶面時，會有少量電子從靶面反射出來，稱為二次電子。其能量為原來能量的 90％左右。二次電子若轟擊在玻璃殼上，會使玻璃殼溫度升高而放出氣體，降低管內(nèi)真空度，甚至使玻璃殼擊穿漏氣；二次電子也可能再次轟擊靶面，輻射出大量的散射線，嚴重地影響成像質量。有了陽極罩后就大大減輕了上述危害。 ? 陽極柱由紫銅制成，將銅體引出管外，通過與油之間的熱傳導把熱量傳導出去。 ? 陰極由燈絲和集射罩組成，其作用是發(fā)射熱電子和聚焦，使打在靶面上的電子束具有一定的形狀和大小，形成 X線管的焦點。 ? 燈絲由鎢絲制成，繞成螺管狀，作用是發(fā)射電子。燈絲通電后，溫度逐漸上升，至一定值后開始發(fā)射電子。 ? 蕩燈絲溫度低于 2400K時，隨著溫度的升高，發(fā)射電流增加較慢，而溫度高于2400K時，燈絲溫度稍提高一點，發(fā)射電流卻增加很多。所以在調(diào)試管電流時，應特別注意這一點。一般來說，燈絲點燃時間越長，工作溫度越高，它的蒸發(fā)越快，燈絲壽命越短。如果燈絲電流比額定值升高 5％，燈絲的壽命可以縮短一倍。所以燈絲加熱電流應嚴格限制在額定值以下使用，同時應盡量縮短高溫點燃時間。 ? 為了適應同一個 X線管不同使用功率的要求，一般裝配有長短兩根燈絲，形成雙焦點 X線管。陰極具有三根引線，其中一根為公用線，其余為大小焦點燈絲的另一根引線。 ? 集射罩的作用是對燈絲發(fā)射電子進行聚焦。當燈絲發(fā)射大量電子后，接通高壓時被陽極正電場的作用下，電子將以高速飛向陽極。但由于電子之間相互排斥作用，致使電子呈散射狀， ? 特別是在陽極電壓較低的情況下，散射更為顯著。為了能使電子集中成束狀飛向陽極，因此將燈絲裝入一個用鎳或鐵鎳合金等制成的長方形罩中，該罩稱集射罩。集射罩與燈絲的一端相接，從而獲得與燈絲相同的負電位，并借其幾何形狀，迫使電子成束狀飛向陽極，達到聚 焦的目的。 ? X線管玻璃殼是用來支撐陰陽兩極和保持管內(nèi)真空度（ 106mmHg以上）。多采用耐高溫、絕緣強度高、膨脹系數(shù)小的鉬玻璃制成。因鉬玻璃和銅的膨脹系數(shù)不同，不宜直接焊接，故其間接一個與鉬玻璃膨脹系數(shù)相近的鐵、鎳、鈷合金圈（ 54％ Fe、 29％ Ni、 17％ Co）．以避免因溫度變化使玻璃破裂和漏氣。 ? 二、 X線管的焦點 ? 電子轟擊在靶面上的面積稱為實際焦點。實際焦點在 X線投照方向上的投影稱為有效焦點。設靶面與 X線投照方向的夾角為Q，實際焦點的長度為 b，寬度為 a，那么在 Q方向上投影后，其寬度 a不變，長度變?yōu)?bsinQ，因此有效焦點為 absinQ。顯然有效焦點與 X線投照方向有關，愈近陽極端， Q角愈小，有效焦點愈小。這就是有效焦點的方位特性。 ? 當投照方向與 X線管軸相垂直時，這時的Q角稱為靶角或陽極傾角。實際焦點在與X線管軸相垂直方向上的投影稱為標稱有效焦點（簡稱標稱焦點）。在 X線管規(guī)格中，通常以標稱焦點來代表 X線管的有效焦點。因為在實際投照中，通常采用與管軸相垂直的方向進行投照，所以標稱焦點在一定程度上反映了成像質量。實際焦點與標稱焦點之間的關系如圖 1－ 2所示 圖 12 ? 陽極傾角 Q一般為 7～ 20度。 Q角是與管容量和照射野密切相關的重要多數(shù)。在要求有效焦點一定的條件下 Q愈小，實際焦點愈大，但 Q角不能太小，它受到有用照射野的影響。 第二節(jié)旋轉陽極 X錢管 ? 固定陽極 X線管，因陽極焦點面受溫度的影響，限制了其功率，要提高功率就必須增大焦點面，這又使影像清晰度大大降低，兩者不能兼顧。 1927年以后出現(xiàn)了旋轉陽極 X線管，其結構如圖 l－ 3所示。 圖 13 ? 從偏離管子中心軸線的陰極發(fā)射出來的電子，轟擊在轉動的靶面上。由于熱量被均勻地分布在一個轉動著的圓環(huán)面積上，使單位面積上的熱量大大減小，因而大大提高了 X線管的功率；或者說，在一定的負載功率下，陽極傾角可以大大減小，從而使有效焦點變小而大大提高了影像清晰度。 ? 所以旋轉陽極 X線管的最大優(yōu)點是：功率大，焦點小。較好地解決了固定陽極X線管難以解決的矛盾。目前旋轉陽極 X線管的功率多為 20～ 50kw，高者可達 150kw；而有效焦點多為 1～ 2mm，微焦點可達 ～ ，攝影清晰度極高。 ? 和固定陽極 X線管相比，旋轉陽極 X線管主要是陽極部分構造不同。陽極部分主要由靶面、轉子、轉軸、軸承和走子等組成。 ? 靶面具有 6～ 18度之間的傾斜角度，鑲在一個直徑為 70～ 100mm之間的圓盤上。其中心鉚接在鉬制細桿上，鉬桿的另一端與轉子相連。轉子為一表面黑化的銅管，以提高熱輻射能力。轉子內(nèi)裝有滾珠軸承，以便轉動靈活，轉子和軸承封閉在高真空的玻璃壁內(nèi)。定子線圈裝在管壁外面，其結構和小型單相異步電動機相似。 ? 現(xiàn)在生產(chǎn)的旋轉陽極 X錢管，其靶面多為錸鎢合金鑲在鉬或石墨基體上。這種結構與純鎢靶相比有以下優(yōu)點： ? （ 1）錸鎢合金靶面的晶粒較細，抗熱脹性提高，再結晶溫度上升，使靶面在高溫下不易龜裂。 ? （ 2） X線輻射率下降較慢，使用兩萬次以后，純鎢靶的 X線輸出下降到原來的55%，而錸鎢合金靶的 X線輸出只下降到原來的 87％； ? （ 3）大大提高了熱容量。這是由于鉬或石墨的比重都比鎢小，而比熱都比鎢大，這種復合靶的重量增加不多，但熱容量卻大大增加了。 ? 轉子由無氧銅構成，相當于異步電動機的鼠籠轉子，轉速由下式?jīng)Q定： ? N=120f/P （轉／ min） ? 式中 n 為轉速， f為定子中電源頻率， P 為定子的極數(shù)，一般 P=2 ? 由于存在著轉速差轉子轉速約落后于磁場轉速的 10%左右。所以對中速管（ f=50Hz） n=2700轉 /min。 對高速管（例如 f=150Hz） ,實際轉速 n=8500轉/min左右。若電源頻率提高到 300Hz實際轉速可達 17000轉 /min。 ? 轉速越高， X線管的功率越大。它們之間的關系如下： P= K √nd ? 式中 P為功率， K為常數(shù)， n為轉速， d為焦點軌道直徑?？梢姽β逝c轉速和靶面直徑的平方根成正比。當速度增加 2倍時，允許功率增加 1． 4倍左右。靶盤直徑越大，熱容量越大，散熱速度也越快， X線管的功率也增大。 ? 從切斷定子線圈電源開始，到轉子停止轉動所需的時間叫靜轉時間。這時間反映了轉子磨擦和軸承的潤滑狀況。為避免油脂類潤滑劑在高溫時蒸發(fā)汽化，所以軸承潤滑劑都采用固體潤滑材料，如二硫化鋁，銀，鉛等。不同潤滑材料，靜轉時間不同，對銀、鉛來說，新管的靜轉時間一般為數(shù)分鐘，對二硫化鉬來說，可達 20min左右。對 2700轉／ min的中速管，靜轉時間低于 30s，則說明管子報廢。 ? 為減少空轉磨損，可采用制動裝置。即造成轉動力矩的定于工作電源斷開以后，立即給轉子一個反作用力矩，使轉子很快停止下來。對高速管來說，制動裝置是必不可少的。它可使轉子很快越過引起共振的臨界轉速，以避免管子破損。臨界轉速為前 5000轉 /min至 7000轉／min之間。 ? 固定陽極管的散熱方式主要是熱傳導，而旋轉陽極管的散熱方式主要是熱輻射。這是由于軸承的工作溫度不能超過 460攝氏度。為了避免過多的熱量傳導到軸承，在靶面與轉子之間的