Рентген генераторы - X-ray generator

Рентгенологиялық кабинет үстелі. Рентген корпусы кеуде қуысының рентгенографиясы үшін 90 ° бұрылады

Ан Рентген генераторы шығаратын құрылғы болып табылады Рентген сәулелері. Бірге Рентген детекторы, ол әдетте әртүрлі қосымшаларда, соның ішінде қолданылады дәрі, Рентгендік флуоресценция, электронды құрастыру инспекциясы және өндірістік операцияларда материалдың қалыңдығын өлшеу. Медициналық қосымшаларда рентген генераторлары қолданылады рентгенографтар тірі организмдердің ішкі құрылымдарының (мысалы, сүйектердің) рентгендік суреттерін алу, сонымен қатар зарарсыздандыру.

Құрылым

GemX-160 - Қолдануға арналған портативті сымсыз басқарылатын аккумуляторлық рентген генераторы Қиратпайтын тестілеу және қауіпсіздік.

XR150 - Қауіпсіздікте қолданылатын портативті импульсті рентгендік аккумуляторлық рентген генераторы.

Рентген генераторында әдетте ан Рентген түтігі рентген сәулелерін шығару Мүмкін, радиоизотоптар рентген сәулелерін жасау үшін де қолданыла алады.^[1]

Рентген түтігі қарапайым вакуумдық түтік құрамында а катод, ол электрондар ағынын вакуумға бағыттайды және ан анод, ол соқтығысу нәтижесінде пайда болатын жылуды эвакуациялау үшін электрондарды жинайды және вольфрамнан тұрады. Электрондар мақсатпен соқтығысқанда, алынған энергияның шамамен 1% -ы шығарылады Рентген сәулелері, қалған 99% жылу түрінде шығарылады. Релятивистік жылдамдыққа жететін электрондардың жоғары энергиясының арқасында мақсат әдетте жасалады вольфрам басқа материалды, әсіресе XRF қосымшаларында қолдануға болатын болса да.^{[дәйексөз қажет ]}

Рентген генераторында анодты салқындату үшін салқындату жүйесі болуы керек; көптеген рентген генераторлары су немесе май рециркуляциялық жүйелерін қолданады.^[2]

Медициналық бейнелеу

Сатып алу проекциялық рентгенография, рентген генераторымен және а детектор.

Медициналық кескіндемеде рентген аппаратында рентгенологиялық технолог арнайы емтиханға қолайлы рентгендік техниканы таңдау үшін пайдаланылатын басқару консолі бар, қажетті кВп (шыңы киловольт), мА түзетін және шығаратын қуат көзі. миллиампер, кейде рА-ға арналған рентген түтігі үшін mAs деп аталады, ол mA қажетті экспозиция ұзындығына көбейтіледі).

Тарих

Рентген сәулелерінің ашылуы эксперименттен келді Круук түтіктері, ағылшын физигі ойлап тапқан электрлік разрядтың алғашқы тәжірибелік түтігі Уильям Крукс шамамен 1869-1875 жж. 1895 жылы, Вильгельм Рентген Крукстың түтіктерінен шығатын рентген сәулелері табылды және рентген сәулесінің көптеген қолданыстары бірден байқалды. Алғашқы рентгендік фотосуреттердің бірі Рентгеннің әйелінің қолынан жасалған. Суретте оның неке жүзігі де, сүйектері де бейнеленген. 1896 жылы 18 қаңтарда ан Рентген аппараты ресми түрде көрсетілді Генри Луи Смит. Толық жұмыс істейтін бөлім көпшілікке таныстырылды 1904 Бүкіләлемдік көрме арқылы Кларенс Дэлли.^[3]

1940-1950 жылдары дүкендерде рентген аппараттары аяқ киімді сатуға көмектесетін. Бұлар белгілі болды Аяқ киімге сай флюороскоптар. Алайда, зиянды әсері ретінде Рентген радиация дұрыс қарастырылды, олар ақыры пайдаланудан шықты. Құрылғыны аяқ киімге сай қолдануға алғаш рет мемлекет тыйым салған Пенсильвания 1957 ж. (Олар лайықты көмекке емес, клиенттерді тартуға арналған ақылды маркетингтік құрал болды.) Бірге Роберт Дж. Ван де Граф, Джон Г.Трамп алғашқы миллион вольттық рентген генераторларының бірін жасады.

Шолу

Рентгендік бейнелеу жүйесі генератордың басқару пультінен тұрады, мұнда оператор сапалы оқылатын кескін алу үшін қажетті тәсілдерді таңдайды (кВп, мА және экспозиция уақыты), рентген түтігінің ағынын, рентген сәулесін басқаратын рентген генераторы. түтік киловольт және рентген сәулесі, экспозиция уақыты, ан Рентген түтігі киловольтажды және мА-ны нақты рентгенге айналдырады және фильмді (аналогтық технология) немесе сандық түсіру жүйесін және суретті анықтайтын жүйені анықтайды. ПАКС.

Қолданбалар

Рентген аппараттары қолданылады Денсаулық сақтау сүйек құрылымдарын көзбен көру үшін, операциялар кезінде (әсіресе ортопедиялық) хирургтарға сынған сүйектерді бұрандалармен немесе құрылымдық плиталармен қайта қосуда көмек көрсету, кардиологтарға бітелген артерияларды табуға және стент қондырғыларына басшылық жасауда немесе ангиопластика жасау кезінде көмектесу және басқа да тығыз тіндер үшін ісіктер. Дәрілік емес қосымшаларға жатады қауіпсіздік және материалды талдау.

Дәрі

Жылжымалы флюорография қондырғылары кескіндерді үздіксіз жасай алады.

Медицинада рентген аппараттары қолданылатын негізгі салалар рентгенография, сәулелік терапия және флюороскопиялық типтегі процедуралар. Рентгенография, әдетте, жылдам, жоғары енетін суреттер үшін қолданылады және әдетте сүйектің мөлшері жоғары жерлерде қолданылады, бірақ сонымен қатар маммографиялық бейнелеу сияқты ісіктерді іздеуге болады. Рентгенографияның кейбір түрлеріне мыналар жатады:

ортопантомограмма - панорамалық рентген жақ барлық тістерді бірден көрсету
маммография - рентген сәулелері кеуде тіні
томография - бөлімдер бойынша рентгендік бейнелеу

Флюороскопияда ас қорыту жолын кескіндеу а көмегімен жасалады радиоконтраст агент сияқты барий сульфаты, бұл рентгенге мөлдір емес.

Радиотерапия - қатерлі және қатерсіз емдеу үшін рентген сәулесін қолдану қатерлі ісік жасушалары, суретке түсірмейтін қосымша

Флюороскопия нақты уақыттағы визуализация қажет болған жағдайда қолданылады (және күнделікті өмірде жиі кездеседі) әуежайдың қауіпсіздігі ). Флюороскопияның кейбір медициналық қосымшаларына мыналар жатады:

ангиография - зерттеу үшін қолданылады қан тамырлары нақты уақыт режимінде стенттерді орналастырумен және бітелген артерияларды қалпына келтірудің басқа процедураларымен.
барий клизмасы - мәселелерін зерттеу үшін қолданылатын процедура тоқ ішек және төменгі асқазан-ішек жолдары
барий қарлығаш - барий клизмаға ұқсас, бірақ жоғарғы асқазан-ішек жолдарын зерттеу үшін қолданылады
биопсия - зерттеу үшін тіндерді алу
Ауырсынуды басқару - жұлын аймағында ауырсынуды басатын дәрі-дәрмектерді, стероидтарды немесе ауырсынуды блоктайтын дәрі-дәрмектерді енгізу / инъекцияға арналған инелерді көзбен көру және бағыттау үшін қолданылады.
Ортопедиялық процедуралар - емдеу процедурасына көмек ретінде қолданылатын сүйек құрылымын нығайтатын плиталарды, шыбықтарды және бекіту құралдарын орналастыру және алып тастау үшін қолданылады.

Рентген сәулелері өте жақсы өтеді, иондаушы сәулелену, сондықтан рентген аппараттары сүйек пен тіс сияқты тығыз тіндерді суретке түсіру үшін қолданылады. Себебі сүйектер радиацияны тығыздығынан гөрі көп сіңіреді жұмсақ тін. Көзден алынған рентген сәулелері денеден өтіп, фотокассетаға өтеді. Радиация сіңетін аймақтар сұр түстің ашық реңктері (аққа жақын) болып көрінеді. Мұның көмегімен сынған немесе сынған сүйектерді диагностикалауға болады.

Қауіпсіздік

Қол жүгін тексеру машинасы Берлин Шонефельд әуежайы.

Рентген аппараттары объектілерді инвазивті емес түрде скринингте жүргізу үшін қолданылады. Жүк әуежайлар студенттердің багаждары мектептер бомбаларды қоса, ықтимал қару-жараққа тексеріледі. Бұл багаждың рентген сәулелерінің бағасы $ 50,000 - $ 300,000 аралығында. Рентгендік багажды тексеру жүйесінің негізгі бөліктері - рентген сәулесін алу үшін пайдаланылатын генератор, багаждан өткеннен кейін радиацияны анықтайтын детектор, детектордан келетін сигналды өңдеу үшін сигналды өңдеуші блок (әдетте ДК) және багажды жүйеге жылжытуға арналған конвейерлік жүйе. Қауіпсіздікте қолданылатын портативті импульсті рентгендік аккумуляторлық рентген генераторы суретте көрсетілгендей EOD жауап берушілеріне кез-келген ықтимал қауіптің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді.

Пайдалану

Жүк багажды конвейерге орналастырған кезде оны оператор машинаға жылжытады. Бар инфрақызыл туннельге кірген кезде багажды анықтауға арналған таратқыш пен қабылдағыш жиынтығы. Бұл жинақ генераторды және сигналды өңдеу жүйесін қосу сигналын береді. Сигналдарды өңдеу жүйесі детектордан келетін сигналдарды өңдейді және материалдың түріне және багаждың ішіндегі материал тығыздығына байланысты кескінді көбейтеді. Содан кейін бұл кескін дисплейге жіберіледі.

Түстер классификациясы

Рюкзактың рентгендік суреті. Органикалық және бейорганикалық материалдар қос энергетикалық әдістерді қолдану кезінде кемсітушілікке ұшырайды.

Көрсетілетін кескіннің түсі материал мен материалдың тығыздығына байланысты: қағаз, киім сияқты органикалық материал және көптеген жарылғыш заттар қызғылт сары түспен көрсетілген. Алюминий сияқты аралас материалдар жасыл түспен көрсетіледі. Мыс сияқты бейорганикалық материалдар көк түспен, ал енбейтін заттар қара түспен көрсетіледі (кейбір машиналар мұны сарғыш жасыл немесе қызыл етіп көрсетеді). Түстің қараңғылығы материалдың тығыздығына немесе қалыңдығына байланысты.

Материалдың тығыздығын анықтауға екі қабатты детектор жетеді. Детектор пиксельдерінің қабаттары металл жолағымен бөлінген. Металл жұмсақ сәулелерді жұтып, толқын ұзындығын ендіріп, детекторлардың төменгі қабатына өтіп, детекторды екі диапазонды спектрометрге айналдырады.

Рентген технологиясының жетістіктері

5,5 фунт (2,5 кг) стоматологиялық сандық рентген жүйесі 2011 жылы сынақтан өтуде^[4]

Фильмі көміртекті нанотүтікшелер (катод ретінде) электр өрісіне әсер еткенде бөлме температурасында электрондар шығарады, рентген аппаратына айналған. Осы эмитенттер массивін сканерленетін мақсатты элементтің айналасына орналастыруға болады және әр эмитенттен алынған кескіндерді компьютердің бағдарламалық жасақтамасымен жинауға болады, бұл мақсатты 3-өлшемді кескінді әдеттегі X- көмегімен уақыттың бір бөлігінде қамтамасыз етеді. сәулелік құрылғы. Жүйе сонымен қатар жылдам, дәл бақылауға мүмкіндік береді, бұл физиологиялық қақпалы перспективалық бейнелеу мүмкіндігін береді.^[5]

Инженерлер Миссури университеті (MU), Колумбия, ықшам рентген сәулесінің және басқа сәулелену түрлерін ойлап тапты.Радиация көзі сағыз таяқшасының өлшеміндей және оны портативті рентген сканерлерін жасау үшін қолдануға болады. Көзді пайдаланатын рентгендік сканердің прототипін үш жылдың ішінде жасауға болады.^[6]

Сондай-ақ қараңыз

Флуороскоп
Артқы рентген мысалы, қауіпсіздікті тексеретін жолаушылар үшін (багаждан гөрі)
Рентгендік кристаллография
Рентгенография
Рентгендік флуоресценция
Рентген астрономиясы (детекторлар)

Ескертулер

^ 442 бет ішінде: Рене Ван Гриекен, А.Маркович (2001). Рентгендік спектрометрия туралы нұсқаулық, Екінші басылым, Практикалық спектроскопия. CRC Press. ISBN 9780203908709.
^ «Рентген генераторлары», NDT Ресурстық орталығы. Бет 2011 жылдың 21 сәуірінде алынды.
^ Король, Гилберт (2012 ж. 14 наурыз). «Кларенс Далли - Томас Эдисонға рентген көрінісін берген адам». smithsonianmag.com. Алынған 13 қараша 2016.
^ «Тірі дәрігерлер жеңіл мобильді рентген жүйесін тексереді», Spc. Джонатан В.Томас, 16-шы ұялы телефон Қоғаммен байланыс бөлімі, 21 сәуір, 2011 жыл, www.army.mil. URL мекенжайынан 2011 жылдың 25 сәуірінде алынды.
^ Чжан; т.б. «UNC News релизі - рентгендік нанотүсті сәулелерді қолданудың жаңа әдісі КТ суреттерін дәстүрлі сканерлерге қарағанда тезірек жасайды». Алынған 2012-08-20.
^ Редакция құрамы. «MU зерттеушілері супер ықшам рентген көзін жасайды». Алынған 2013-01-19.

Әдебиеттер тізімі

Чжан, Дж; Янг, Г; Ченг, У; Гао, B Qiu, Q; Ли, YZ; Lu, JP & Zhou, O (2005). «Станционды сканерлеу рентген көзі, көміртегі нанотрубалық өріс сәулеленушілері негізінде». Қолданбалы физика хаттары. 86 (2 мамыр): 184104. Бибкод:2005ApPhL..86r4104Z. дои:10.1063/1.1923750.CS1 maint: бірнеше есімдер: авторлар тізімі (сілтеме)

[1] 442 бет ішінде: Рене Ван Гриекен, А.Маркович (2001). Рентгендік спектрометрия туралы нұсқаулық, Екінші басылым, Практикалық спектроскопия. CRC Press. ISBN 9780203908709.

[ntd-2] «Рентген генераторлары», NDT Ресурстық орталығы. Бет 2011 жылдың 21 сәуірінде алынды.

[3] Король, Гилберт (2012 ж. 14 наурыз). «Кларенс Далли - Томас Эдисонға рентген көрінісін берген адам». smithsonianmag.com. Алынған 13 қараша 2016.

[4] «Тірі дәрігерлер жеңіл мобильді рентген жүйесін тексереді», Spc. Джонатан В.Томас, 16-шы ұялы телефон Қоғаммен байланыс бөлімі, 21 сәуір, 2011 жыл, www.army.mil. URL мекенжайынан 2011 жылдың 25 сәуірінде алынды.

[5] Чжан; т.б. «UNC News релизі - рентгендік нанотүсті сәулелерді қолданудың жаңа әдісі КТ суреттерін дәстүрлі сканерлерге қарағанда тезірек жасайды». Алынған 2012-08-20.

[6] Редакция құрамы. «MU зерттеушілері супер ықшам рентген көзін жасайды». Алынған 2013-01-19.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]