X线管的焦点及线量分布.ppt

第一节 X线球管焦点几线量分布 高速旋转阳极X线管（1973） 固定阳极X线管的构造和作用 1、由阳极、阴极和玻璃壳组成。 2、阳极： 由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱组成。 作用：产生X线、散热、吸收二次电子和散射线。 3、阴极： 由灯丝和集射罩组成。 作用：发射电子和对电子聚焦。 4、玻璃壳： 作用：支撑阴阳两级和保持管内真空度。 一 X线管焦点 （一）概念 X线管阳极靶面实际接受电子撞击的面积，又叫实际焦点面。 实际焦点影响因素：1.X线管的功率。实际焦点的面积与X线管的功率成正比，故旋转阳极X线管的功率明显大于固定阳极X线管者。 2.实际焦点的大小还受管电压和管电流的影响。3.聚焦槽的形状、宽度 4.灯丝在聚焦槽内的位置 （三）X线管焦点成像性能主要参量 1.焦点的大小 焦点是一个具有一定面积的发光源，X线影像是有物体（G）吸收了X线后，产生的本影（S）和几何原因形成的半影（H）共同组成的。 半影（H），又称模糊阴影H=F- b\a F焦点的尺寸 b物-片距离 a焦-物距 焦点增涨的原因分析： A.管电流 灯丝附近的电子密度较大，由于电子间的库仑力的作用，造成有效焦点 的倾向。反之，管电流，有效焦点 二 线量分布 （一）焦点面上的线量分布 1.从焦点像上可以看出焦点面上密度分布是不均匀的。 2.焦点面上宽的线量分布是中间少，两边高的双峰形；焦点面上长的线量分布是中间低，两边低的单峰形； 3.线量呈单峰分布的焦点成像质量好 三 X线束 （一）X线束的形状 1.照射野 其大小多用于X线束限制器（缩光器、遮光筒）来控制 2.中心线、斜射线 中心线：X线束中心部分的设限，是摄影方向的代表 斜射线：X线束除中心线以外的射线。在某些特殊体位摄影时可用斜射线进行摄影，以减少影像的重叠。 B.管电压 电子束向阳极靶面撞击的速度 该方向的矢量 电子束向外扩散的时间较短 扩散程度也较小 有效焦点 B=W50/W100 一般X线焦点的增涨值B≧1 （二）照射野内的线量分布 1.照射野：指通过X线管窗口的线束入射肢体曝光面的大小 2.焦点的方位特性 平行于X线管长轴方向的照射野内，近阳极侧有效焦点小； 平行于X线管长轴方向的照射野内，近阳极侧有效焦点小； 3.焦点的阳极效应 Ｘ线球管的焦点电子轰击在靶面上的面积称为实际焦点。实际焦点在Ｘ线投照方向上的投影称有效焦点，或称目视焦点。设靶面与Ｘ线投照方向的夹角为θ，实际焦点的长度为ｂ，宽度为ａ，那么它在θ方向上的投影，其宽度不变，长度为ｂ·sinθ，因此有效焦点为ａ·ｂ·sinθ。当投照方向与Ｘ线管轴相垂直时，这时的θ角称为靶角或阳极倾角。实际焦点在与Ｘ线管轴相垂直方向上的投影称为标称有效焦点。在Ｘ线球管规格中，通常以标称有效焦点来表示其有效焦点。其关系如图所示。 Ｘ线球管的阳极之所以设计成倾斜一定的角度，是为了增大实际焦点面，减小有效焦点，这样既能提高Ｘ线球管的热容量，又能改善影像质量，使影像较为清晰。有效焦点与成像质量有密切联系。有效焦点尺寸越小，影像清晰度越高。由图可以看出，当有效焦点为点光源时，胶片上的影像界限分明，清晰度高；当有效焦点具有一定尺寸时，胶片上的影像边界产生了半影，边缘模糊，清晰度降低。 * * 主要内容 一 X线管焦点 熟悉 （一）概念（二）焦点的测试 （三）X线管焦点成像性能主要参量 二 线量分布 掌握 （一）焦点面上的线量分布 （二）照射野内的线量分布 三 X线束 熟悉 （一）形状（二）能量谱 根据克鲁克斯管设计的早期X线球管（1901） 改进后的各种固定阳极X线管 各种不同规格的旋转阳极X线管（1959年） 2.主焦点：从灯丝正面发射出电子先发射后会聚撞击阳极靶面形成。 副焦点：从灯丝侧面发射出电子先发射后会聚撞击阳极靶面形成副焦点。 3.有效焦点 X线管的实际焦点在像面上不同方位的投影；X线管长轴垂直方向上的投影。 X线管的有效焦点与实际焦点的大小、X线管阳极靶面的倾斜角度、X线管窗口的大小有关。 实际工作中统称的焦点大小即指有效焦点大小而言。由于几何投影的关系，有效焦点的大小直接影响照片模拟影像的清晰度。焦点越大，获得影像的半影越大，图像模糊度越大。  4.有效焦点的标称值 nominal focal spot value X 指在规定条件下测量的与X线管有效尺寸有特定规定比例的无量纲数字。其值是指有效焦点或实际焦点 宽度上的尺寸，大小可进行测定。 （二）焦点的测试 2.焦点的极限分辨力（w） 是在规定的测量条件下不能成像的最小空间频率值，R=1/2d。 3.焦点的调制传递函数（MTF） 定义：描述X线管焦点这个点光源使肢体成像时，肢体组织影像再现率的函数关系。 式中