X射線管的產(chan)品原理介紹
更新日期：2022-08-22 瀏覽次數：1338
X射線管在醫學上用于(yu)診斷(duan)和治療,在工業技術方面(mian)用于(yu)材料的無損檢測、結構分析(xi)、光(guang)譜分析(xi)和底片曝光(guang)等。X射線對人體(ti)有害，使(shi)用時須采取有效防護(hu)措施(shi)。
陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)由陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)頭(tou)、陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)帽、玻璃圈和(he)(he)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)柄(bing)構成。陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)主(zhu)(zhu)要(yao)作用使由陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)頭(tou)的(de)(de)(de)靶(ba)(ba)面（一(yi)(yi)般(ban)選用鎢(wu)靶(ba)(ba)）阻擋(dang)高速(su)(su)運動的(de)(de)(de)電子流(liu)而產(chan)生(sheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)，并將(jiang)由此產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)熱量輻射(she)或者通過陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)柄(bing)傳導出去，同(tong)時也吸收二次(ci)電子和(he)(he)散亂射(she)線(xian)(xian)(xian)。鎢(wu)合(he)金X射(she)線(xian)(xian)(xian)管(guan)工(gong)作中(zhong)產(chan)生(sheng)X射(she)線(xian)(xian)(xian)僅僅利用了不到高速(su)(su)運動電子流(liu)1%的(de)(de)(de)能量，因此散熱是X射(she)線(xian)(xian)(xian)管(guan)很重要(yao)的(de)(de)(de)問(wen)題(ti)。陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)主(zhu)(zhu)要(yao)由燈(deng)絲(si)、聚(ju)焦罩（或者稱為陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)頭(tou)）、陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)套和(he)(he)玻璃芯柱等組成。轟擊(ji)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)靶(ba)(ba)的(de)(de)(de)電子束，就是靠熱陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)燈(deng)絲(si)（一(yi)(yi)般(ban)都是鎢(wu)絲(si)）發射(she)出來，在鎢(wu)合(he)金X射(she)線(xian)(xian)(xian)管(guan)高電壓加(jia)速(su)(su)下(xia)經(jing)聚(ju)焦罩（陰極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)頭(tou)）聚(ju)焦形成的(de)(de)(de)。高速(su)(su)運動的(de)(de)(de)電子束撞擊(ji)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)靶(ba)(ba)而突然受阻則產(chan)生(sheng)了某(mou)段能量連續分(fen)布(bu)的(de)(de)(de)X射(she)線(xian)(xian)(xian)（其(qi)中(zhong)并有反(fan)映(ying)陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)靶(ba)(ba)金屬的(de)(de)(de)特(te)征X射(she)線(xian)(xian)(xian)）。
工作(zuo)原理：
X 射線管包含(han)有陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)兩(liang)(liang)個電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)，分別用(yong)于(yu)(yu)用(yong)于(yu)(yu)接受電(dian)(dian)子(zi)(zi)轟擊(ji)的(de)(de)(de)靶材和(he)(he)發射(she)(she)(she)電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)燈(deng)絲(si)(si)。兩(liang)(liang)極(ji)(ji)(ji)(ji)均(jun)被(bei)密封在高真空的(de)(de)(de)玻璃(li)或(huo)陶(tao)瓷外殼內。X 射(she)(she)(she)線(xian)管(guan)供電(dian)(dian)部(bu)分至少包含(han)有一(yi)(yi)個使燈(deng)絲(si)(si)加(jia)熱(re)的(de)(de)(de)低(di)壓電(dian)(dian)源(yuan)和(he)(he)一(yi)(yi)個給(gei)兩(liang)(liang)極(ji)(ji)(ji)(ji)施(shi)加(jia)高電(dian)(dian)壓的(de)(de)(de)高壓發生(sheng)器。當(dang)鎢絲(si)(si)通過足夠的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流使其(qi)產(chan)(chan)生(sheng)電(dian)(dian)子(zi)(zi)云，且有足夠的(de)(de)(de)電(dian)(dian)壓（千伏等級）加(jia)在陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)(he)陰極(ji)(ji)(ji)(ji)間，使得(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)云被(bei)拉往陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)。此時電(dian)(dian)子(zi)(zi)以(yi)高能高速(su)的(de)(de)(de)狀(zhuang)態撞擊(ji)鎢靶，高速(su)電(dian)(dian)子(zi)(zi)到(dao)達靶面，運動(dong)突然(ran)受到(dao)阻止，其(qi)動(dong)能的(de)(de)(de)一(yi)(yi)小(xiao)部(bu)分便轉(zhuan)化為輻射(she)(she)(she)能，以(yi) X 射(she)(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)形式放出(chu)，以(yi)這種(zhong)形式產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)輻射(she)(she)(she)稱為軔致輻射(she)(she)(she)。改(gai)變(bian)燈(deng)絲(si)(si)電(dian)(dian)流的(de)(de)(de)大小(xiao)可以(yi)改(gai)變(bian)燈(deng)絲(si)(si)的(de)(de)(de)溫度(du)和(he)(he)電(dian)(dian)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)發射(she)(she)(she)量(liang)，從而改(gai)變(bian)管(guan)電(dian)(dian)流和(he)(he) X 射(she)(she)(she)線(xian)強度(du)的(de)(de)(de)大小(xiao)。改(gai)變(bian) X 光(guang)管(guan)激發電(dian)(dian)位或(huo)選用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)靶材可以(yi)改(gai)變(bian)入射(she)(she)(she) X 射(she)(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)能量(liang)或(huo)在不(bu)同能量(liang)處的(de)(de)(de)強度(du)。由于(yu)(yu)受高能電(dian)(dian)子(zi)(zi)轟擊(ji)，X 射(she)(she)(she)線(xian)管(guan)工作時溫度(du)很高，需(xu)要對陽(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)靶材進行強制冷(leng)卻。雖然(ran) X 射(she)(she)(she)線(xian)管(guan)產(chan)(chan)生(sheng) X 射(she)(she)(she)線(xian)的(de)(de)(de)能量(liang)效率低(di)，但是在目(mu)前，X 射(she)(she)(she)線(xian)管(guan)依然(ran)是實(shi)用(yong)的(de)(de)(de) X 射(she)(she)(she)線(xian)發生(sheng)器件，已經廣泛應用(yong)于(yu)(yu) X 射(she)(she)(she)線(xian)類儀(yi)器。
對(dui)(dui)X射(she)線管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)要求是焦點(dian)小，強度大(da),以(yi)(yi)形(xing)成較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)密度。因此，在陽(yang)極(ji)(ji)上須供給(gei)比較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv),但X射(she)線管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)效率(lv)很低，99%以(yi)(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)電子(zi)束(shu)功(gong)率(lv)成為陽(yang)極(ji)(ji)熱耗，而(er)使焦斑過熱。避免陽(yang)極(ji)(ji)過熱的(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)是對(dui)(dui)陽(yang)極(ji)(ji)或(huo)管(guan)子(zi)采取不(bu)同(tong)方式的(de)(de)(de)(de)(de)冷(leng)卻，以(yi)(yi)降(jiang)低焦斑處的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度，或(huo)使靶面(mian)(mian)傾斜(xie)一(yi)定角度，以(yi)(yi)提供較大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)散(san)熱面(mian)(mian)積。后又(you)出(chu)現(xian)旋轉(zhuan)陽(yang)極(ji)(ji)X射(she)線管(guan)，因靶面(mian)(mian)高(gao)速旋轉(zhuan)（達(da)10000轉(zhuan)/分(fen)），允許(xu)功(gong)率(lv)密度高(gao)、焦點(dian)小。現(xian)代出(chu)現(xian)一(yi)種在陽(yang)極(ji)(ji)靶面(mian)(mian)與陰極(ji)(ji)之間裝有控制(zhi)柵極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)X射(she)線管(guan),在控制(zhi)柵上施加(jia)脈沖(chong)調制(zhi)，以(yi)(yi)控制(zhi)X射(she)線的(de)(de)(de)(de)(de)輸(shu)出(chu)。改變(bian)脈沖(chong)寬(kuan)度及重(zhong)(zhong)復(fu)頻率(lv),即可(ke)調整定時(shi)重(zhong)(zhong)復(fu)曝光。
