X线机基本理论24问答

一台普通X线机通常由哪些主要部分构成?

核心部件是什么?

普通X线机主要由控制台、高压发生器、机头、诊视床和各种机械装置组成。机头内安置了X线管。小型X线机的高压发生器和机头是集合在一起的，以图轻巧，称为组合机头。

因为X线机是一种将电能转化为X线的设备，而这种转化是通过X线管来实现的，所以，X线管便成了一部X线机的核心部件。每一种X线管由于材料和结构均已确定，因而极间绝缘：强度和阳极热容量均受到一定限制。工作时管电压，管电流和施加管电压的时间三者任何一种搭配均不超过X线管的耐受程度，否则即有顿时损坏X线管的危险。X线机中的高压部分，控制部分、灯丝加热部分、过载保护部分、限时部分等各种电路都是为了保证X线管工作正常而设置的。

可见，X线管在X线机中是居于核心地位的，在工作中应予以重点爱护。

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X线管由哪些主要部分构成?

各有什么主要作用?

一只普通x线管通常由阴极、阳极和密封电极的玻璃壁构成。

阴极是由钨丝绕成的也称灯丝，使用时灯丝通电加热，通过热致发射提供自由电子;另外，为使电子形成理想的电子束，灯丝周围常加一金属集射罩并使之与灯丝一端接通而和灯丝处于同电位。

阳极是由钨制成的光洁平面，素称阳极靶面，靶面的功用是将高速电子的动能转化为X线。为了使X线有效地辐射出来以及形成尽可能小的有效焦点面，靶面都倾斜一定角度。靶面产生X线的同时还产生大量的热，为使热量及时散尽便将钨靶嵌在传热良好的铜休上。另外，为了防止电子反跳和X线的散射，常见的X线管中靶面周围还安置了一个铜制防护帽。密封完好的玻璃壁能够维持X线管内部的高度真空以便减少电子运动的阻力，保证单向导电性以及防止灯丝和靶面的氧化。

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X线管产生X线的必要条件是什么?

欲使X线管产生X线，第一必须把灯丝加热到发射足够的自由电子数的程度，第二必须在阴极和阳极间加上阴极为负阳极为正的一定数量的电压，使阴极和阳极间形成加速电子的电场，电子在电场中获得能量后撞击钨靶，在钨原子内将其部分能量转化为X线。

总之，X线管产生X线的必要条件一是灯丝加热，二是两极加高压，两者缺一不可。X线机不出X线时一般要从这两个方面查找原因。

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毫安表指示的数值代表什么意思?

毫安表和X线管是串联在高压电路中的，毫安表指示的数值既通过X线管的电流值，因此，毫安数越大表示每秒钟撞击阳极靶面的电子数越多从而产生的X线量也越多。经过数秒钟产生的X线的总量可以用毫安数和时间的乘积来间接表示，通常把这个积数称为曝光量。

每秒钟一毫安的暴光量叫做一毫安秒，记作1mAS。在全波整流X线机中，由于高压电缆和高压变压器次级导线对地存在分布电容，这些分布电容可以等效成一个并联于X线管的等效电容，因此，毫安表指示的数值不全是产生X线的管内电流，其中有几个毫安的电流量是通过分布电容的，这部分电流叫做电容电流。

电容电流由于数量少而对照片工作没有显著影响，但因和透视时管内电流的数值相近，容易给人以假象，所以机器内部一般均有相应措施予以抵偿。小型X线机均为自整流式的，毫安测量系统不加整流器、因此，毫安表不显示交流电容电流值。

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千伏表指示的数值代表什么意思?

X线管内的电子所具有的动能是由X线管两极所加的电压数值决定的(E=ev)，电压越高电子的动能越大，产生的X线能量也越强，即穿透力越强，因此，千伏表指示的数值是间接表示X线穿透力强弱的。

为了保证设备的安全，千伏值均在高压变压器初级予先选定好的，这种措施称为千伏予示。在曝光过程中是严禁调节千伏的。

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X线管的寿命主要由哪些方面决定了?

一个完好的X线管应该是在允许的时间内，在允许的管电压和灯丝加热电压下，在使用方向上产生数量足够的，穿透力满意的X线束，凡不能同时达到这些要求的X线管就可认为寿命终了。

在长期使用中，如果灯丝蒸发较多而变细导致电子发射不足，因而X线量减少，此时，X线管已开始衰老。另外不论什么原因，只要灯丝断路则父线管即成了一只废管。管内充气后将使电子阻力加大，产生的X线软弱，失去使用价值，严重时则不能产生X线且出现高压短路现象，若气体中含有氧气可使灯丝立即烧断。总之，充气的管子也是一只废管。

由于过载而引起的阳极靶面粗糙不平，纹裂脱落，熔成凸起凹陷等，使X线的方向分散，有效焦点面积发生变化，因而得不到满意的影象，此时，X线管虽然也能产生X线也只好舍弃不用了。总之，X线管的寿命主要是由灯丝、真空度和靶面三个方面决定的，三者之一出现问题X线管则不能正常工作。对旋转阳极X线管而言，阳极必须能灵活的转动。使用中靶面损坏和真空度降低是多见的。

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为了延长X线管的寿命，工作中应注意些什么问题?

因为X线管的寿命主要是由阳极靶面、真空度和灯丝三个方面决定的，所以工作中主要从这三个方面加以注意。

阳极靶面的损坏多数为瞬间过载造成的。所谓瞬间过载即管电压、管电流和曝光时间三者搭配后的总输入能量超出X线管的使用规格，使之瞬间产生的热量超过阳极的最大储存能力，造成局部过热。这种局部高温可使钨靶蒸发，造成粗糙不平，也可使靶面各处产生涨缩不均而造成裂缝。较大型X线机均有过载保护措施，但小型X线机一般没有这种措拖，使用者务必精心操作防止瞬间过载。使用较大型X线机也应经常留心是否出现过载的情况，若存在这种情况应立即查出原因，调整正常。另外，由于较大型X线机的过载保护装置大多是一次性保护，所以在工作最较大时，虽然每次曝光均不过载，但因曝光频繁，热量积累较多，也会使靶面损坏。因此，必须保持间断使用和创造良好的散热条件。

真空不良主要由两方面的原因造成，一方面是受机踪撞击使玻璃壁产生裂纹而进气;另一方面由于电极内部存留的气体逐渐逸出和电极的蒸发引起的真空度下降。因此，使用中要防止剧烈振动，放置较久的X线机使用时要对X线管进行训练以提高其真空度。爱护灯丝的方法主要是不可随便提高灯丝电压。另外，工作完了时随即关闭X线机，毫安选择器平常应置于透视位，工作之前先开机予热。

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X线机的机头如何放置比较合理?

X线机工作时机头内X线管的阳极是个热源，机头放置应使阳极在下阴极在上比较合理，因为阳极周围的绝缘油受热后体积膨胀比重减少因而向上起浮，阴极周围的冷油便向下沉降，这样，通过绝缘油的对流而使阳极冷却较快，防止由于热量的积累而使机头损坏。

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旋转阳极X线管有什么优点?

使用中要注意什么问题?

为了提高影象的清晰度，使用中希望X线管的焦点面越小越好，为了减少由于病人的活动而在胶片上产生的模糊度又希望能在尽量短的时间内曝光完毕即希望X线管的容量越大越好。这两项相互矛盾的要求，固定阳极X线管很难同时达到，旋转阳极X线管正是为此而产生的。它的阳极是―个高度很小的钨制圆台，斜面作为靶面，工作时由于阳极是旋加转的，所以即使有强大的电子束，也不至于打坏靶面，这样，有效焦点便可作得很小又能耐受强大的电流，可见，转阳极X线管适用于大毫安短时间的曝光。

使用旋转阳极X线管时除了注意固定阳极X线管那些题之外，尤其应该注意的是曝光之前要先启动阳极，待阳极旋转达到全速时再进行曝光，否则于倾刻之间即可使靶面损坏。不过凡用旋转阳极X线管X线机都设计了启动保护装置，在正常情况下使用者不必担心，因为阳极达不到全速嗣管电压一般是加不上的，但在故障情况下却可能曝光，此时应立即排除故障，切不可勉强进行工作。另外，在阳极转动过程中，不宜同时转动机头防止在阳极轴上产生惯性转矩造成严重故障。

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X线机的高压部件主要包括哪些?

检查高压部争必须注意什么问题?

高压部件主要骚指处在对地为高电位的部件，在X线秒中主要包括高压变压器、灯丝加热变压器、高压整流管?高压电缆、高压插头和插座，X线管以及这些部件阎的引线，贮球管机器中的高压交换闸等。

检查这些部件时，若在带电情况下进行，应将高压变骨器初级拆下后在高压变压器端短路接地胁保安全，若需拔下电缆进行检查，则必须使芯线触街机壳放掉高压静电。

高压变压器次级分布电容上的高压静电，由于中心接地，矿高压停亡后静电可以自行放掉，但在故障情况下也可能存储高压静电，为了确保安全还应用一接地导线触碰高压发生内各待检查的部件，以使静电彻底放掉。

另外，毫安测量部分虽然对地处于零电位，但是万一中心接地不良或毫安测量仑分有断路故障则挞个测量部分都处于高电位，因此，用毫安表检查管电流寸操作者应该确保电路接触良好并将身体离开电表和接线。

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在四管全波整流X线机中，每根电缆芯线

对地电压与千伏表指示的数值大约有什么关系?

在四管全波整流X线机中，由于高压变压器次级中心都是接地的，而每根高压电缆的芯线在每一半周内总是通过一个整流管与高压变压器次级一端相连接，因此，如果不计整流管上的压降则每根电缆芯线对地的电压实际上等于表指千伏数的一半，例如，表指60KV时电缆芯线对地电压为30KV。对于额定电压为100KV的X线机每根电缆应耐60KV以上。

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在四管全波整流X线机中，

每只整流管承担多高的反向电压?

在四管全波整流X线机中，有一对整流管正极相连后作为直流高压电源的负极，两个整流管的负极则分别接入高压变压器的次级两端，另一对整流管的负极相连后作为高压直流电源的正极，两个整流管的正极分别接入高压变压器的次级两端。工作时，两对整流管中各有一个导通，如果不计导通管上的压降，则不导通的两管将承担全部次级电压，可见，每只整流管所承担的反向电压即为每次工作时选取的电压。选用整流管时应使其最高反向电压为机器的额定电压的125%以上，如额定电压为100KV则整流管的最高反向电压应为125KV以上。

在四管全波整流X线机中，每个灯丝变压器的次级对地电压有多高?不论是整流管灯丝加热变压器还是X线管灯丝加热变压器其次级对地电压与电缆芯线对地电压一样，均为表指千伏数的一半。

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毫安测量部分发生断路时，

为什么保护部件能工作?

控制台中的毫安测量部分是从高压变压器次级中心处引出的。一旦毫安测量部分断路，整个高压部分可等效成以X线管内电路的恒流源，此恒流源是以断路处作为输出端的。于保护部件均跨接在测量毫安的电路上，因此，断路的瞬旬将承担全部高压从而开始工作，保护部件工作后，由于高五几乎全部降到X线管上而不至于引向控制台，因而起到保护作用。

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四个整流管中有一个坏了会出现什么现象?

整流管的常见故障有三种，第一灯丝断路，此时机器以卜波整流方式工作，各档毫安数减半;第二管内充气，此时C现高压短路现象(参看391题;)，频三阳极熔化穿孔，轻者至整流管真空度降低，重者可使管子碎裂，此时机器在大毫主工作时X线穿透力减弱或者出现高压短路现象，机器完全不能工作。

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有两个整流管灯丝断路机器会出现什么现象?

两个整流管同时烧断灯丝可有三种情况因而伴有三种相的现象。第一在同一半周内的两整流管同时断丝，此时机器以半波整流方式工作，各档毫安数减半。第二与同一直流高压输出端相接的两整流管同时断丝，则机器既无荧光也无毫安(可能出现微弱的电容电流)。第三与同一交流高压输端相接的两个整流管灯丝同时断路，此时机器照片不感光。

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X线机不出X线时有哪些可能?

如何检查?X线故障的一般规律是什么?

如果高压继电器不工作则故障出白控制电路和电源部分，若高压继电器工作正常时仍不出X线则主要有三种可能，第一管电压没有加上，可由高压变压器初级中保险丝路，继电器接点不通和次级电路中整流管工作不正常，有高压交换闸者阳接按线可能断线等故障造成。第二是X线管灯丝没加热，可由稳压器不输出，灯丝加热变压器初级断路，插头插座接触不良，阴极电缆芯线断线等故障造成。第三是x线管灯丝断开或靶面脱落。

检查时可分两步进行。第一步直观检查，首先查看X线署管灯丝是否燃亮，若灯丝不亮则灯丝加热电路有故障或灯丝断线;若灯丝亮度正常再查看管电压，先看整流管是否都燃亮，其次可在高压继电器工作的同时用螺丝刀顶到高压发生罩器(或小型X线机的组合机头)的外壳上，将耳朵贴在螺丝：蠹刀的把柄上，倾听高压变压器是否有明显的嗡声，若有嗡声.说明高压变压器已经工作，否则高压没有加上，;作这种检森盏之前必须保证机器外壳有良好的接地。第二步作深入检查，可根据第一步检查确定的故障范围;打开机器用万用表分段量检查即可迅速找出故障所在。

一台普通X线机的常见故障，大致是有些规律的，一般四管之一充气可将四管灯丝全部熄灭，在暗室条件下加上透视高压，同时观察高压发生器内，发现有闪光的那只管子即为充气的坏管子。有时因为充气轻微，闪光可能不出现，此时可将电压升到80一90KV一般情况即可发现闪光：此法的道理是四管熄灭后构成了四个电容器，电容器是交流电通路，因此，可引起充气管内部的气体产生自激放电从而发出微弱的闪光，充气越严重闪光越明显o

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绝缘油的作用是什么?

绝缘强度不低于多少?

绝缘油的作用是高压绝缘，二是散热冷却。因此，无论是机头还是高压发生均不能在缺油的情况下工作，特别是机头内，一则由于X线管阳极是热源，缺油后散热不良，二则由于空间小，缺油后容易引起高压放电，两者均能影响X线管的寿命。

绝缘油的绝缘强度不应低于25KV/mm，一个整流管坏了以后机器以半波整流方式工作，能否通过调整x线管灯丝电压的办法将毫安调原来的数调整灯丝加热电压固然可将毫安提升到原来的数值，但由于以下两个原因一般不可这样作。第一可能造成瞬间过载，半波整流电源中直流毫安表指出的电流值如果和全波中的相等，那么半波中的电流峰值几乎为全波中的电流峰出两倍，这样可能在瞬间内超出X线管的使用规格而使靶面损坏。第二灯丝加热电压可能超过额定值而使灯丝蒸发较快扇;在半波整流时，高压变压器次级线圈中增加了直流成份，内产生了直流磁通，工作时可使初级产生强大的交使继电器的接点烧坏。

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高压短路时有哪些现象?

于高压引线碰地，或因引线太近，高压部件击穿等而使极性相反的高压两端不经负载(即X线管)直接连通即为高压短路。

高压短路时将释放巨大的电能即高压变压器的初级将产生超出正常值的巨大电流由此引起一系列的异常现象，电源变压器和高压变压器发出很大的嗡声，电源继电器不能维持工作而使机器断电，若短路持续时间较久可使保险丝爆断，除了接地的高压线包和其引线对地短路以外其余短路故障几乎都使事安表指针有不正常，全波整瞄的指针到满度，自整流式的指针将振动不稳。高压电缆击穿时将产生二种按殊启气迷，插头插座击穿且留下打火爬行痕迹，一般均有特殊的放电声，有时还可能看到烟雾和闪光。

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毫安测量电路中有哪些常见故障?

毫安测量电路中的故障一般不影响X线的产生，故障常见于整流器和毫安表内。整流器一般是四管桥式的，常见故障是管子击穿，一般话来，一只管子击穿则毫安值近于半数，两只管子同时击穿毫安值趋近于零。表内故障主要是分流电阻断路和表头线圈断线。其中若照片时指数为零透视时指数偏高则分流电阻中数值较大的电阻断路;若透视和照片指针都冲到满度则分流电阻中数值较的电阻断路。表头线圈断线则表指针始终指零。

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毫安表指针冲到满度有哪些原因?

对四管全波整流式X线机主要有以下几种原因，第一高临短路。第二电容电流抵偿接反。第三X线管灯丝加热电压旧高。第四毫安表内分流电阻断路;对于自整流式X线机则有后两条成立。

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X线机曝光不止时位采取什么紧急措施?

X线机曝光不止是一种很危险的故障，很容易超出X线陪的使用规格而使靶面损坏。出现这种故障的原因主要有：限向器失灵、手开关损坏和继电器接点粘住或铁心接触面存在临垢致使断电后铁心仍能维持不掉等，由此可见，这种故障陡一种失控现象，出现后只有当即关闭机器或迅速拉下电源侗方能避免机器损坏

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整流管、X线管充气后为什么灯丝发暗?

整流管和X线管均为高度真空部件，这种状态除了保证单向导电性和电子束畅通无阻以外，还使灯丝所产生的热量不能通过气体对流方式而失散，但是，在亢气情况下，虽然加热电压依旧不变，热量却可以通过管内气体的对流传到管壁，使灯丝温度降低而发暗。工作中可依据灯丝的亮度判断管子的真空度。最后，若管子在绝缘油内碎裂，灯丝浸在油内则通电时灯丝内的加热电流虽然不变(由于处在冷油内甚至司能增大)也无一丝光亮，所以，只要肯定加热正常而灯丝不亮则管子很可能是碎了。

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X线机对电源频率有什么要求?

X线机对电源频率有十分严格的要求，即高不能超过赫兹，低不能少于49赫兹，否则机器不能正常工作。

若频率太高，机器中的电感元件铁心发热较多，影响绝缘强度，而且对装有磁饱和稳压器的X线机将使毫安加大造成过载，严重时电压将滑不下来，工作时容易使X线管靶面损坏;

若频率太低，则电感元件中的线圈发热较多，同样影响绝缘强度，对装有磁饱和稳压器的X线机将使毫安下降，严重时畦压调不上去，电动床启动不起来。

可见，X线机对电源频率的要求比一般电器要严格更多，工作中不能忽视，特别是自备电源的单位，一定要保证电源频率在机器的要求范围内，否则不仅可能影响工作而上可能损坏机器。

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电源容量对X线机有什么影响?

电源的容量是由额定电压和额定电流的乘积决定的，中额定电流是根据电源内部发热量和散热条件等因素确定的，对于电力变压器而言则发热量主要是铜阻损耗和涡流损耗转化的，铜阻越大则在一定的散热条件下所确定的额定流即越少，因而电源的容量也越少，反之，电源容量越少明钢阻越大，当内阻超过X线机的要求时便由于电源内部降太大而使X线机不能正常工作，特别是在大毫安工作时影响尤为显著。对发电机而言，当容量少时配套的动力机功率电少，在大电流工作时由于瞬间负载加大动力机立即减速因而使电源频率降低，进一步影响X线机不能正常工作。可见，不论是变压器还是发电机容量越大对工作越有利。