24) Устройство и принцип работы рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение.

Эмиссионная, или накальная, характеристика устанавливает зависимость между током накала и анодным током. Электронная эмиссия на катоде проявляется при токе накала в 2,8—3 А и относительно медленно нарастает по мере нагревания нити накала. Начиная с 4 А отмечается чрезвычайно резкое возрастание анодного тока до максимальных его величин. Отсюда делается важный в практическом отношении вывод — регулировку накала трубки следует производить плавно, во избежание ее перегрузки и искажения рабочего режима. Анодная (вольт-амперная) характеристика показывает зависимость анодного тока трубки от величины приложенного к ней высокого напряжения при неизменном накале. При определенном (для данного тока накала) напряжении все электроны переносятся от катода к аноду и величина анодного тока становится постоянной, не зависящей от изменения высокого напряжения. Такое состояние получило название режима насыщения. Для увеличения в этом случае анодного тока необходимо увеличить ток в цепи накала. Режим насыщения обеспечивает электронам быструю скорость, необходимую для генерирования рентгеновского излучения на аноде. Электрическая (мощностная) характеристика устанавливает зависимость между мощностью трубки и длительностью нагрузки. Мощность рентгеновской трубки (Р) равняется произведению максимального напряжения (V) в киловольтах на величину анодного тока (I) в миллиамперах и выражается в киловаттах: Р = V * I.

Тормозное рентгеновское излучение возникает при торможении электронов, движущихся с большой скоростью, электрическими полями атомов анода. Условия торможения отдельных электронов не одинаковы. В результате в энергию рентгеновского излучения переходят различные части их кинетической энергии.

В медицине рентгеновское излучение используют для получения четкого снимка костей и внутренних органов. Пациент располагается на пути прохождения рентгеновского луча, т. е. между рентгеновской трубкой и пленкой в светонепроницаемой оболочке. Внутренние органы с большой плотностью и кости поглощают рентгеновское излучение, и, следовательно, на пленке возникает их изображение. Можно получить снимки и органов с меньшей плотностью, если заполнить их контрастным веществом, поглощающим рентгеновское излучение, например химическими соединениями бария. Рентгеновские лучи должны быть хорошо сфокусированными и поступать из точечного источника, иначе изображение получится размытым. Поверхность анода разворачивается под углом 70° к направлению потока электронов, так что эффективная зона, из которой исходят лучи, сводится к минимуму по отношению к площади падения электронов.

Кроме того, трубка покрывается толстым слоем свинца, чтобы рентгеновские лучи не приносили вред обслуживающему персоналу. Для прохождения лучей строго через исследуемый орган пациента используются их ограничители. Рентгеновское излучение фильтруется металлической пластиной, располагающейся между лучом и пациентом. В результате до пациента доходит низкоэнергетическое излучение. Низкоэнергетические фотоны могут быть поглощены тканями с низкой плотностью, понижая риск нежелательного воздействия. Между пациентом и пленкой помещают коллимирующую решетку, состоящую из толстой свинцовой пластины с многочисленными узкими отверстиями, расположенными параллельно. Рентгеновское излучение, рассеиваемое пациентом, не проходит через решетку, не достигает пленки и не засвечивает темные области последней.