徐光明 黑龍江省甘南縣人民醫(yī)院 (甘南 162100)

X射線管的工作原理及常見(jiàn)故障分析

徐光明 黑龍江省甘南縣人民醫(yī)院 (甘南 162100)

介紹 了 X 射 線管的工作原理，歸納總結(jié)了X線球管故障分析和排除常見(jiàn)方法。

X射線管 原理 故障

1. X射線管工作原理

X射線管實(shí)際上就是一只在高電壓下工作的真空二極管，它有兩個(gè)電極：一個(gè)是用于發(fā)射電子的燈絲，作為陰極，另一個(gè)是用于接受電子轟擊的靶材，作為陽(yáng)極，它們被密封在高真空的玻璃或陶瓷外殼內(nèi)。按照產(chǎn)生電子的方式,X射線管可分為充氣管和真空管兩類；根據(jù)密封材質(zhì)不同，可分為玻璃管、陶瓷管和金屬陶瓷管；根據(jù)用途不同，可分為醫(yī)療X射線管和工業(yè)X射線管；根據(jù)密封方式不同，可分為開(kāi)放式X射線管即在使用過(guò)程中需要不斷抽真空，密閉式X射線管即生產(chǎn)X射線管時(shí)抽真空到一定程度后立即密封，使用過(guò)程中無(wú)需再次抽真空。X射線管供電部分至少包含有一個(gè)使燈絲加熱的低壓電源和一個(gè)給兩極施加高電壓的高壓發(fā)生器。當(dāng)鎢絲通過(guò)足夠的電流使其產(chǎn)生電子云，且有足夠的電壓（千伏等級(jí)）加在陽(yáng)極和陰極間，使得電子云被拉往陽(yáng)極。此時(shí)電子以高能高速的狀態(tài)撞擊鎢靶，高速電子到達(dá)靶面，運(yùn)動(dòng)突然受到阻止，其動(dòng)能的一小部分便轉(zhuǎn)化為輻射能，以X射線的形式放出，以這種形式產(chǎn)生的輻射稱為軔致輻射。改變燈絲電流的大小可以改變燈絲的溫度和電子的發(fā)射量，從而改變管電流和X射線強(qiáng)度的大小。改變X光管激發(fā)電位或選用不同的靶材可以改變?nèi)肷鋁射線的能量或在不同能量處的強(qiáng)度。由于受高能電子轟擊，X射線管工作時(shí)溫度很高，需要對(duì)陽(yáng)極靶材進(jìn)行強(qiáng)制冷卻。雖然X射線管產(chǎn)生X射線的能量效率十分低下，但是在目前，X射線管依然是最實(shí)用的X射線發(fā)生器件，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于X射線類儀器。目前醫(yī)療用途主要分為診斷用X射線管和治療用X射線管。

2. X射線管的常見(jiàn)故障分析

故障一：旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極轉(zhuǎn)子的故障

（1）現(xiàn)象

① 電路正常，但轉(zhuǎn)速明顯下降；靜轉(zhuǎn)時(shí)間短；曝光時(shí)陽(yáng)極不轉(zhuǎn)動(dòng)；② 曝光時(shí)，管電流劇增，電源保險(xiǎn)絲熔斷；陽(yáng)極靶面某點(diǎn)被熔化。

（2）分析

長(zhǎng)期工作后導(dǎo)致軸承磨損變形及間隙改變，固體潤(rùn)滑劑分子結(jié)構(gòu)也會(huì)改變。

故障二：X射線管陽(yáng)極靶面損壞

（1）現(xiàn)象

① X射線輸出量顯著下降，X射線膠片感光度不足；② 由于陽(yáng)極金屬被高溫蒸發(fā)，可見(jiàn)玻璃壁鍍有薄薄的金屬層；③ 通過(guò)放大鏡，可見(jiàn)靶面有龜裂、裂紋及熔蝕等現(xiàn)象；④ 焦點(diǎn)嚴(yán)重熔化時(shí)濺落的金屬鎢可能使X射線管爆裂損壞。

（2）分析

① 過(guò)負(fù)荷使用。有兩種可能：一種是過(guò)載保護(hù)電路失靈使一次曝光過(guò)載；另一種是多次曝光，造成累積性過(guò)載而熔化蒸發(fā)；② 旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極X射線管轉(zhuǎn)子卡死或啟動(dòng)保護(hù)電路出現(xiàn)故障，在陽(yáng)極不轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)速過(guò)低的情況下曝光，導(dǎo)致陽(yáng)極靶面瞬間熔化蒸發(fā)；③ 散熱不良。如散熱體與陽(yáng)極銅體接觸不夠緊密或油垢過(guò)多。

故障三：X射線管燈絲開(kāi)路（1）現(xiàn)象

① 曝光時(shí)無(wú)X射線產(chǎn)生，毫安表無(wú)指示；②通過(guò)X射線管窗口可見(jiàn)燈絲不亮；③ 測(cè)量X射線管燈絲，阻值為無(wú)窮大。

（2）分析

① X射線管燈絲電壓過(guò)高，燒斷燈絲；② X射線管真空度被破壞，大量的進(jìn)氣使燈絲通電后迅速氧化燒斷。

故障四：攝影沒(méi)有X線產(chǎn)生的故障（1）現(xiàn)象

① 攝影也沒(méi)有X線產(chǎn)生。

（2）分析

①若攝影也沒(méi)有X線產(chǎn)生，則一般先去判斷高壓是否能夠正常送至球管，直接在剛接燈泡處測(cè)量電壓即可。以北京萬(wàn)東為例，一般高壓變壓器初次級(jí)電壓比為3:1000，當(dāng)然注意機(jī)器事先預(yù)留下的空間。該空間主要由于電源、自耦變壓器等存在著內(nèi)阻，曝光時(shí)損耗加大，從而導(dǎo)致的輸入電壓等下降的現(xiàn)象，該損耗與毫安選擇有關(guān)，毫安越大，損耗越大，則空載檢測(cè)電壓也應(yīng)該越高。

所以，當(dāng)維修人員測(cè)量出的電壓超出3:1000以外的一定范圍內(nèi)數(shù)值也屬于正常，該超出數(shù)值與毫安選擇有關(guān)，毫安越大，此數(shù)值也越大。由此可判斷高壓初級(jí)電路是否有問(wèn)題。器械（上海）有限公司生物材料與產(chǎn)品、冠脈產(chǎn)品資深總監(jiān)姜洪焱開(kāi)講，題為“從心血管金屬支架到生物可降解支架”。同樣有關(guān)支架問(wèn)題的演講還有 Bose ElectroForce Systems集團(tuán)心血管設(shè)備和工程。材料工程業(yè)務(wù)部經(jīng)理Lito M ejia的“支架高周疲勞測(cè)試新進(jìn)展”。其余3個(gè)演講網(wǎng)羅醫(yī)療設(shè)備制造業(yè)的所有相關(guān)話題，并與為期兩天的論壇緊密相連。

商業(yè)配對(duì)計(jì)劃

MEDTEC China 2012的另一項(xiàng)增值服務(wù)是商貿(mào)配對(duì)計(jì)劃，此計(jì)劃將為MEDTEC的參展商與相關(guān)協(xié)會(huì)員提供聯(lián)系紐帶。作為MEDTEC China多年的合作伙伴，上海浦東醫(yī)療器械貿(mào)易行業(yè)協(xié)會(huì)（MDTA）與中國(guó)醫(yī)療器械行業(yè)協(xié)會(huì)外科植入物專業(yè)委員會(huì)（CNIMPLANT）將向其會(huì)員發(fā)送電子新聞稿，并附有“商貿(mào)配對(duì)需求表”的鏈接。有興趣的會(huì)員可以通過(guò)此鏈接填寫(xiě)“商貿(mào)配對(duì)需求表”，完成調(diào)查問(wèn)卷，選擇一至三家有意向進(jìn)行面對(duì)面洽談的M EDTEC參展商，并提交需求表即可。主辦方將為雙方安排一對(duì)一的洽談時(shí)間。一旦會(huì)面時(shí)間確定，雙方都將收到相應(yīng)通知，主辦方也將在展會(huì)期間在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)辟一塊“商貿(mào)配對(duì)洽談”區(qū)域。主辦方的此項(xiàng)計(jì)劃必定會(huì)成為MEDTEC China 2012的展會(huì)亮點(diǎn)之一，為參展商與潛在買(mǎi)家提供全新業(yè)務(wù)聯(lián)系紐帶。

X ray Work ing Princip le and Fau lt Analysis

XU Guang-m ing
Heilongjiang Gannan People's Hospital (Gannan 162100)

1006-6586(2012)09-0062-02

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：

2012-08-02