Principios básicos y equipos de imágenes de rayos X: generación de rayos X
En términos generales, la materia puede bloquear el flujo de electrones a alta velocidad para producir rayos X. Específicamente, los rayos X se producen cuando un haz de electrones que viaja a alta velocidad en un tubo de vacío golpea un objetivo de tungsteno (o molibdeno). Por lo tanto, el generador de rayos X incluye principalmente un tubo de rayos X, un transformador y una consola.
Un tubo de rayos X es un diodo de alto vacío con un cátodo en forma de copa lleno de un filamento. El ánodo consta de un objetivo de tungsteno inclinado y un disipador de calor adjunto.
El transformador está configurado para proporcionar potencia de filamento de tubo de rayos X y alto voltaje. El primero generalmente solo requiere menos de 12 V y es un transformador reductor; el segundo requiere 40 ~ 150 kV (generalmente 45 ~ 90 kV) como transformador elevador.
Las configuraciones principales de la consola se utilizan para ajustar el voltaje, la corriente y el tiempo de exposición, incluyendo voltímetro, amperímetro, temporizador, perilla de ajuste e interruptor.
El tubo de rayos X, el transformador y la consola están conectados mediante cables. Los componentes principales y el circuito de la máquina de rayos X se muestran en la Figura 1-1-1.
El procedimiento para generar rayos X consiste en encender la fuente de alimentación, calentar el filamento del tubo de rayos X a través de un transformador reductor y generar electrones libres que se acumulan cerca del cátodo. Cuando el transformador elevador suministra electricidad de alto voltaje a los dos polos del tubo de rayos X, la diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo aumenta bruscamente y los electrones libres en el estado activado son fuertemente atraídos, lo que provoca que los haces de electrones para viajar desde el cátodo al ánodo a alta velocidad y golpear la estructura atómica objetivo del tungsteno. En este punto se produce una conversión de energía, donde aproximadamente una parte de la energía forma rayos X y las 99 restantes se convierten en energía térmica. El primero lo emite principalmente la ventana del tubo de rayos X y el segundo lo emite la instalación de disipación de calor.