Глава 2

КРАТКАЯ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

МЕТОДОВ ЛУЧЕВОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ФИЗИЧЕСКОЙ

СУЩНОСТИ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ

2.1. Рентгеновское исследование

Р

Рис. 1. Принципиальная схема рентгеновской трубки:

А — анод; К — катод.

ентгеновское излучение представляет собой поток квантов (фотонов) с длиной волны, измеряемой в нанометрах и энергией, измеряемой сотнями килоэлектронвольт. Это определяет его свойства: способность проникать сквозь ткани, вызывать ионизацию атомов и молекул вещества, что определяет фотохимический эффект и свечение флюоресцирующих экранов, а также биологическое действие. Рентгеновское излучение возникает в результате торможения пучка электронов вэлектромагнитных полях атомов вещества или при перестройке электронных оболочек атомов. Для генерации излучения служат рентгеновские трубки.

Р

М. И. Неменов

Организатор и в течение дли-

тельного времени руководитель

рентгеновского института в Ле-

нинграде. Крупнейший ученый

и организатор рентгеновской

службы в стране

ентгеновская трубка (рис. 1.) представляет собой герметически запаянный стеклянный баллон, из которого максимально выкачан воздух. Внутри баллона находятся:

1. Катод (К) — металлическая спираль, при накаливании которой возникает электронная эмиссия, образуется облачко свободных электронов.

2. Анод (А) — массивный электрод из тугоплавкого металла. Свободные электроны устремляются к аноду, при разгоне приобретая энергию, величина которой определяется напряжением на аноде. При торможении электронов в электромагнитных полях атомов вещества анода кинетическая энергия пучка электронов превращается в волновую. Основная часть энергии превращается в тепло, небольшая ее часть — в электромагнитные колебания с меньшей длиной волны (рентгеновское излучение). Чем больше напряжение на аноде, тем меньше длина волны генерируемого излучения, тем выше его проникающая способность.

Оптимальная характеристика пучка рентгеновского излучения, генерируемого в трубке, технически определяется рядом параметров. Это напряжение на аноде, достигающее в современных рентгеновских аппаратах 150 и более киловольт, мощность тока накала, а также размеры пучка разгоняемых от катода к аноду электронов. Этот пучок должен падать на возможно меньшую площадь поверхности анода. Поскольку именно здесь, в месте торможения электронов, генерируется рентгеновское излучение и образуется огромное количество тепла. Важнейшей технической задачей является охлаждение анода и всей трубки. Анод делается массивным, на нем закрепляется пластинка из тугоплавкого металла (вольфрам), имеются специальные устройства для охлаждения трубки.

В современных мощных трубках анод делают в виде вольфрамового диска, вращающегося во время снимка. Этим достигается равномерный нагрев всего анода, а не только точки падения электронов, что и предохраняет анод от разрушения вследствие перегрева.

М.И. Неменов в день награждения его орденом Трудового Красного Знамени в 1921 г.

Слева от него актер МХАТа В.И. Качалов, нарком просвещения А.В. Луначарский,

актер МХАТа И.М. Москвин

В рентгеновских диагностических аппаратах (рис. 2.) рентгеновские трубки помещены в специальные металлические кожухи, пропускающие излучение пучком через узкое отверстие, ограниченное диафрагмой из двух пар взаимно перпендикулярных свинцовых шторок.

К

Рис.2. Принципиальная схема рентгеновского аппарата:

А — источник питания; Т — рентгеновская трубка;

Б, В₁, В₂ — трансформаторы; Г — выпрямитель

вспомогательнымустройствам относятся штатив для просвечивания, стол для снимков, люминесцентный экран, кассетодержатели, а также приборы для преобразования электрического тока (трансформаторы, регулирующие устройства) в зависимости от заданных условий исследования больных.

Важной задачей является максимальная защита персонала и больных от рентгеновского излучения. Для этого существуют специальные, чрезвычайно жесткие требования к устройству рентгеновских кабинетов (специальные, не пропускающие рентгеновских лучей стены, большая площадь кабинетов, индивидуальные средства защиты и т.д.). Важными являются максимальное ограничение облучаемого поля с помощью диафрагмы, рациональное сокращение времени исследования и другие мероприятия.

Согласно существующему законодательству, рентгеновское исследование производится только при клинических показаниях, а профилактическое рентгеновское обследование населения строго ограничено, особенно обследование детей.