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閉管與開管x-ray的選擇及維護

發(fā)布時間：2020-09-04 08:57:21

X射線管是X-ray檢測設(shè)備當中用于產(chǎn)生X射線的關(guān)鍵核心零部件。X射線在波紋陶瓷X射線管中產(chǎn)生，該X射線管通過靜電場將電子加速至高速，然后突然與插入其路徑中的固體（所謂的目標）碰撞。 X射線從發(fā)生碰撞的目標點的所有方向輻射。 X射線由于快速移動的電子與構(gòu)成目標原子的電子和帶正電的原子核的相互作用而相互作用。

根據(jù)產(chǎn)生電子的方法，X射線管可分為兩類：氣體管和高真空管。在氣管中，電子通過正離子轟擊從冷陰極釋放。對于正離子的存在，需要一定的氣壓，如果沒有則電子管將不允許電流通過。金屬，例如鉑和鎢，被放置在電子束的路徑中作為目標。凹形金屬陰極用于將電子聚焦在金屬靶材的一小部分上，并增加在熒光屏或攝影膠片上產(chǎn)生的陰影的清晰度?，F(xiàn)如今已經(jīng)已經(jīng)有很多氣體管的應(yīng)用，特別在醫(yī)學領(lǐng)域最為廣泛。

通過了解X射線成像原理，我們知道當高速電子轟擊陽極靶材料時，所產(chǎn)生的99％的能量將轉(zhuǎn)換為熱能，并且設(shè)備中X射線管上的電壓通常是幾十甚至幾百千伏。因此，如果在操作期間冷卻不及時，則陽極過熱將排出氣體，這將降低管的真空度。在嚴重的情況下，目標表面會融化甚至破裂并掉落，X射線管將失去其工作能力。通常，X射線管具有幾種冷卻方法，例如空氣冷卻，水冷卻和油冷卻。區(qū)別如下：

1.空氣冷卻：以空氣為介質(zhì)，通常使用散熱片和風扇進行強制循環(huán)，以增強熱傳遞和冷卻效果。從傳熱的角度來看，空氣的比熱僅是水的比熱的四分之一，并且空氣的密度比水的密度小得多。因此，如果傳遞相同量的熱量并且冷卻介質(zhì)的溫度升高相同，則所需的空氣量將是水的4倍。

2.水冷卻：使用冷卻劑作為介質(zhì)并循環(huán)使用的冷卻系統(tǒng)。數(shù)字成像系統(tǒng)主要采用閉環(huán)式，由冷卻設(shè)備，水泵和管道組成。流過需要冷卻的X射線管后，冷水的溫度升高，然后水的溫度通過冷卻設(shè)備回落，這可以重復(fù)循環(huán)。

3.油冷卻：以油為介質(zhì)，與水冷卻過程相同。油冷卻劑比水和空氣作為冷卻劑具有更多優(yōu)勢，具有靈敏的熱平衡能力和超強的傳熱能力。簡單地說，低功率和低壓集成機器通常是風冷的，大功率和高壓集成機器通常是水冷的，單極X射線管是水冷的，雙極X射線管是油冷的。選擇合適的冷卻方法可以極大地保證X射線管的使用壽命。

在實際的X-ray設(shè)備應(yīng)用過程中，還分為兩種形式，分別為：開放式射線管即開管設(shè)備、封閉式射線管即閉管設(shè)備兩種類別。由于封閉管和開放管的設(shè)計概念不同，在實際應(yīng)用中的效果是不同的。封閉型管的壓力較小，通常為90KV，焦距較大（通常為5um），圖像質(zhì)量模糊，幾何放大率較小，因此無法檢測到某些細微缺陷，且光管使用壽命有限制，一旦損壞則必須更換新的光管才能繼續(xù)使用X光機，維修成本相對較高；開放型射線管的設(shè)計電壓通常為10-160KV，焦距小（通常為1 um），圖像分辨率高，圖像清晰，并且?guī)缀畏糯蟊稊?shù)可達上千，并且光管沒有限制的使用壽命，后期故障可更換燈絲維修，維保成本相對較低，但開管設(shè)備的整體售價相對閉管設(shè)備也高出許多。

因此，根據(jù)每個工廠的實際應(yīng)用，權(quán)衡去選擇最合適的品牌、最合適的款式才能完成檢測任務(wù)，當然，關(guān)于射線管的保養(yǎng)、設(shè)備的維護也是檢測工作中不可忽視的重點。