【正文】 機(jī)具有絕對(duì)的優(yōu)越性，目前某些西方國(guó)家已明文規(guī)定停止工頻機(jī)的生產(chǎn)，用中頻機(jī)取而代之； ? 國(guó)外中頻機(jī)的迅速發(fā)展和普及，已經(jīng)引起國(guó)內(nèi)專(zhuān)業(yè)界和生產(chǎn)廠家的廣泛關(guān)注。國(guó)外多數(shù)中頻機(jī)的工作頻率為數(shù)千周。即其高壓電源和燈絲加熱電源的工作頻率處在無(wú)線電頻域的中頻段。隨之控制系統(tǒng)在穩(wěn)定、快速、準(zhǔn)確和操作快捷方面出現(xiàn)了以電視監(jiān)視調(diào)制為基本手段的遙控和自動(dòng) X線控制系統(tǒng)， ? 和三鈕制相比，有所謂一鈕（ kV）和零鈕（只需選擇攝影器官或部位）技術(shù)。 ? 在 50～ 60年代出現(xiàn)了精良的光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換元件，運(yùn)動(dòng)范圍很廣的診斷床和斷層床，旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 X線管的出現(xiàn)和商品化，為快速動(dòng)態(tài)攝影具備了初步的基礎(chǔ)。 ? 主機(jī)系統(tǒng)由 ? 1 X線管組件、 2 高壓發(fā)生器、 3控制臺(tái)等組成 ? 輔助設(shè)備由各種機(jī)械設(shè)備： ? 1各種機(jī)械設(shè)備如：診視床、攝影床、天地軌、懸吊等 ? 2影像處理系統(tǒng)如：影像增強(qiáng)器、電視系統(tǒng)、數(shù)字減影系統(tǒng)（ DSA），電影攝影機(jī)、錄像等 ? 3其它附屬用具：如濾線器、增感屏、膠片，快速換片機(jī)、高壓注射器等 ? X線機(jī)系統(tǒng)就其電路組成一般包括：電源電路，高壓初級(jí)和 kV補(bǔ)償電路，高壓整流電路，管電流測(cè)量電路， X線管燈絲加熱和管電流控制電路，曝光限時(shí)電路，瞬時(shí)負(fù)載限制和保護(hù)電路，旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極啟動(dòng)、延時(shí)和保護(hù)電路，全機(jī)控制電路和附屬設(shè)備電路等構(gòu)成。 X線機(jī)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析 ? 概述 ? 一個(gè) X線機(jī)系統(tǒng)因容量大小和使用目的不同，結(jié)構(gòu)繁簡(jiǎn)千差萬(wàn)別，一般由主機(jī)系統(tǒng)和輔助設(shè)備兩部分構(gòu)成。這是由于軸承的工作溫度不能超過(guò) 460攝氏度。對(duì)高速管來(lái)說(shuō)，制動(dòng)裝置是必不可少的。不同潤(rùn)滑材料，靜轉(zhuǎn)時(shí)間不同，對(duì)銀、鉛來(lái)說(shuō)，新管的靜轉(zhuǎn)時(shí)間一般為數(shù)分鐘，對(duì)二硫化鉬來(lái)說(shuō)，可達(dá) 20min左右。靶盤(pán)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。 ? 轉(zhuǎn)速越高， X線管的功率越大。 ? 轉(zhuǎn)子由無(wú)氧銅構(gòu)成，相當(dāng)于異步電動(dòng)機(jī)的鼠籠轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)速由下式?jīng)Q定： ? N=120f/P （轉(zhuǎn)／ min） ? 式中 n 為轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速差轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速約落后于磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速的 10%左右。 ? 現(xiàn)在生產(chǎn)的旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 X錢(qián)管，其靶面多為錸鎢合金鑲在鉬或石墨基體上。其中心鉚接在鉬制細(xì)桿上，鉬桿的另一端與轉(zhuǎn)子相連。目前旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極 X線管的功率多為 20～ 50kw，高者可達(dá) 150kw；而有效焦點(diǎn)多為 1～ 2mm，微焦點(diǎn)可達(dá) ～ ，攝影清晰度極高。 圖 13 ? 從偏離管子中心軸線的陰極發(fā)射出來(lái)的電子，轟擊在轉(zhuǎn)動(dòng)的靶面上。 Q角是與管容量和照射野密切相關(guān)的重要多數(shù)。實(shí)際焦點(diǎn)在與X線管軸相垂直方向上的投影稱(chēng)為標(biāo)稱(chēng)有效焦點(diǎn)（簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)稱(chēng)焦點(diǎn)）。sinQ，因此有效焦點(diǎn)為 absinQ。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(gè)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。為了能使電子集中成束狀飛向陽(yáng)極，因此將燈絲裝入一個(gè)用鎳或鐵鎳合金等制成的長(zhǎng)方形罩中，該罩稱(chēng)集射罩。陰極具有三根引線，其中一根為公用線，其余為大小焦點(diǎn)燈絲的另一根引線。一般來(lái)說(shuō)，燈絲點(diǎn)燃時(shí)間越長(zhǎng)，工作溫度越高，它的蒸發(fā)越快，燈絲壽命越短。 ? 燈絲由鎢絲制成，繞成螺管狀，作用是發(fā)射電子。二次電子若轟擊在玻璃殼上，會(huì)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(yán)重地影響成像質(zhì)量。由于鎢的導(dǎo)熱率小，故通過(guò)真空熔焊的方法把鎢靶焊接在無(wú)氧銅體上，以便具有良好的散熱能力。 X線機(jī)的基本結(jié)構(gòu) ? 固定陽(yáng)極 X線管 ? 一、構(gòu)造和作用 ? 固定陽(yáng)極 X線管的結(jié)構(gòu)由陽(yáng)極，陰極和玻璃殼三個(gè)部分組成，如圖 1一 1 所示。如神經(jīng)系統(tǒng)、淋巴系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)和腫瘤細(xì)胞等對(duì) X線都很敏感。眼晶體的改變、放射性皮膚損傷、性細(xì)胞的損傷引起生育能力的損害、胎內(nèi)照射效應(yīng)（胎內(nèi)致死、畸形或發(fā)育障礙）等。對(duì)這種效應(yīng)不存在劑量的閥值，任何微小的劑量也可能引起效應(yīng)，只是發(fā)生的幾率極其微小而已。 ? （ 2）著色作用：某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，經(jīng) X線長(zhǎng)期照射后，其結(jié)晶體脫水而改變顏色，這就叫著色作用。在 X線顯微鏡、波長(zhǎng)測(cè)定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。熒光屏用作透視時(shí)觀察X線通過(guò)人體組織的影像，增感屏用作攝影時(shí)增強(qiáng)膠片的感光量。電離作用是 X線損傷和治療的基礎(chǔ)。在光電效應(yīng)和散射研究中，出現(xiàn)光電子和反沖電子脫離其原子的過(guò)程叫一次電離，這些光電子或反沖電子在行進(jìn)中又和其它原子碰撞，使被擊原子逸出電子叫二次電離。 X線穿透性固然與 X線波長(zhǎng)有關(guān)，即波長(zhǎng)越短，光子能量越大， ? 穿透物質(zhì)的能力越強(qiáng)；但在波長(zhǎng)一定條件下， X線的穿透性就完全取決于被通過(guò)物質(zhì)本身的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。 ? （二） X線的特性 ? X線除了上述的共性以外，由于其波長(zhǎng)短，光子能量大，具有其它電磁波不具有的一系列特殊性質(zhì)。 X線依其產(chǎn)生的機(jī)理不同，又有兩種成份，一種是高速電子與原子內(nèi)層電子作用所產(chǎn)生的標(biāo)明元素特性的標(biāo)識(shí) X線；另一種是高速電子與核電場(chǎng)作用所形成的韌致輻射，這是一束連續(xù) X線。所以韌致輻射所形成的 X線是一束隨靶元素不同而異的連續(xù)譜線。 ? 韌致輻射具有以下兩個(gè)特點(diǎn)： ? l．韌致輻射是在核電場(chǎng)作用下的一種能量轉(zhuǎn)換形式，不能用經(jīng)典理論作簡(jiǎn)單地解釋。 ? 這種作用沒(méi)有光譜輻射，也沒(méi)有能量損失。 入射電子的動(dòng)能，一部分轉(zhuǎn)化為方向改變、速度變小的出射電子的動(dòng)能；另一部分是被原子吸收的激發(fā)能。由于最外層電子軌道的能級(jí)差較小，這些光譜一般在紫外線、可見(jiàn)光和紅外線的波長(zhǎng)范圍，不屬于 X線。 ? （－）電離 ? 原子的外層價(jià)電子或內(nèi)層電子在高速電子作用下完全脫離了原子軌道，使原子變成離子，稱(chēng)為電離。高速電子動(dòng)能的 99％左右都在碰撞損失中轉(zhuǎn)換為熱能， ? 這是最普遍的情形：輻射損失是高速電子與靶原子內(nèi)層電子或原子核相互作用的結(jié)果，以輻射 X線光子的形式而損失能量，這部分能量大約占高速電子總動(dòng)能的百分之零點(diǎn)幾。一般來(lái)說(shuō)，高速電子在失去其全部動(dòng)能而變成自由電子之前要穿過(guò)很多原子間隙，經(jīng)過(guò)很多次碰撞，發(fā)生多種作用的物理過(guò)程。 X線機(jī)結(jié)構(gòu)和原理 ? X線發(fā)生原理及其基本認(rèn)識(shí) ? 一、高速電子與陽(yáng)極靶面的相互作用 ? X線是在高度真空的 X線管中產(chǎn)生的。 ? 高速電子與靶面物質(zhì)相互作用是很復(fù)雜的。碰撞損失是高速電子與原子外層電子相“ 碰撞 ” ，使原子吸收能量處于激發(fā)態(tài)，這種能量損失將全部變?yōu)闊崃?，使?yáng)極溫度迅速上升。具體分析如下。 ? 電離過(guò)程中向外發(fā)射的光譜有兩種：一種是由于價(jià)電子脫離原子軌道，離子結(jié)合自由電子變?yōu)樘幱诩ぐl(fā)態(tài)的原子，在回到基態(tài)過(guò)程中發(fā)射出光學(xué)光譜。 ? （二）激發(fā) ? 高速電子（或二次電子）撞擊原子外層電子，由于作用較弱，不足以使其電離、僅將其推入高能級(jí)的空殼層，使原子處于激發(fā)態(tài)，這種作用叫做激發(fā)。 ? （三）彈性散射 ? 高速電子受原子核電場(chǎng)的作用而改變運(yùn)動(dòng)方，但是能量不變，稱(chēng)為彈性散射。 ? 在韌致輻射中，人射電子的能量一部分轉(zhuǎn)化為輻射電磁波的能量 hυ，其波長(zhǎng)在 X線范圍內(nèi)，在醫(yī)用 X線中占有特別重要的地位；另一部分轉(zhuǎn)化為出射電子的動(dòng)能，出射電子的方向?qū)l(fā)生改變。此外，核電場(chǎng)強(qiáng)度還隨原子序數(shù)不同而異。另一種是 X線。從能量轉(zhuǎn)換角度上看，高速電子總能量的 99％將轉(zhuǎn)換為熱能，而僅有大約百分之零點(diǎn)兒的能量轉(zhuǎn)換為有用的 X線。物理效應(yīng) ? （ 1）穿透作用：穿透作用是指 X線通過(guò)物質(zhì)時(shí)不被吸收的本領(lǐng)。 ? （ 2）電離作用：物質(zhì)受 X線照射時(shí)，使核外電子脫離原子軌道，這種作用叫電離作用。由于電離作用，使氣體能夠?qū)щ姡荒承┪镔|(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機(jī)體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。在 X線診斷工作中利用這種熒光作用制成的物品有熒光屏，增感屏，影像增強(qiáng)器中的輸入屏和輸出屏等。 ? （ 5）干涉、衍射、反射、折射作用：這些作用與可見(jiàn)光一樣。 X線攝影就是利用這種 X線化學(xué)感光作用，使組織影像出現(xiàn)在膠片上。隨機(jī)效應(yīng)是指發(fā)生的幾率（并不達(dá)到嚴(yán)重程度）與劑量的大小有關(guān)的效應(yīng)。如過(guò)量或累積性的 X線照射，可以引起某些損傷，比如血液和造血器官的變化。凡生長(zhǎng)力強(qiáng)和分裂活動(dòng)快的組織細(xì)胞，對(duì) X線特別敏感，容易破壞； X線停照后，恢復(fù)也慢。 ? X線的生物效應(yīng)歸根結(jié)底是 X線的電離作用造成的。 ? 靶面受電子轟擊，而電子動(dòng)能的 99％轉(zhuǎn)換為熱，只有 l％左右轉(zhuǎn)換為 X線能，故靶面材料選用高熔點(diǎn)且 X線發(fā)射率較高的鎢制成（鎢的熔點(diǎn)為 3370oC，原子系數(shù)Z= 74