Основні прилади та органи управління рентгенівського апарату. Рентгенівські апарати: пристрій, види та принцип роботи. Від того, в якій галузі досліджень застосовуються апарати, вони відрізняються на кілька видів

Рентгенівські апарати (синонім рентгенівські установки) - це пристрої для отримання та використання рентгенівського випромінювання в технічних та медичних цілях. Медичні рентгенівські апарати в залежності від призначення поділяють на діагностичні та терапевтичні. За умовами, в яких вони підлягають експлуатації, рентгенівські апарати поділяють на стаціонарні, пересувні та переносні.

Стаціонарні рентгенівські апарати, як діагностичні (рис. 1), і терапевтичні (рис. 2), призначені постійного використання у спеціально пристосованому приміщенні - рентгенівському кабінеті (див.). Пересувні рентгенівські апарати в залежності від умов використання ділять на палатні (рис. 3), пристосовані для переміщення в межах лікувального закладу з метою рентгенологічного дослідження хворих безпосередньо в палатах, та переносні, розраховані на застосування поза лікувальним закладом. До пересувних рентгенівських апаратів належать також апарати (РУМ-4), призначені для роботи в польових умовах (рис. 4). Вони зазвичай встановлюються та перевозяться на спеціально пристосованих видах автотранспорту, мають автономне харчування та приміщення для розгортання, а також власну фотолабораторію. В умовах мирного часу пересувні рентгенівські апарати використовуються у спеціально обладнаних автомашинах, залізничних вагонах та на суднах морського та річкового флоту (так звані корабельні рентгенівські установки). Є також пересувні рентгенівські апарати, що розміщуються в спеціальних ящиках для укладки і перевозяться на будь-якому вигляді підресореного транспорту.

До польових рентгенівських апаратів пред'являється ряд спеціальних вимог, що випливають із несприятливих та складних умов транспортування, кліматичних умов та необхідності частого монтажу та демонтажу апаратури. Зокрема, ящики для укладки повинні бути достатньо герметичними, щоб захищати апаратуру від впливу пилу і вологи. Окремі частини рентгенівського апарату повинні бути надійно закріплені, щоб забезпечити можливість транспортування рентгенівського апарату на підресореному (зазвичай автомобільному) транспорті шосейними та ґрунтовими дорогами без пошкодження частин рентгенівського апарату. Коливання температури навколишнього повітря в межах від 40 до -40° не повинні впливати на якість роботи рентгенівського апарату при зберіганні та транспортуванні в цих умовах. Монтаж та демонтаж рентгенівського апарату повинні здійснюватися силами обслуговуючого персоналу протягом півгодини без застосування спеціальних інструментів.

У мирний час рентгенівські апарати польового типу можна використовувати для масових обстежень (див. Флюорографія), і навіть для рентгенодіагностичної роботи у віддалених районах.

Переносні рентгенівські апарати (рис. 5) призначені для найпростіших видів рентгенологічних досліджень в умовах швидкої та невідкладної допомоги, а також допомоги вдома. Вони малогабаритні, легкі, уміщаються у двох невеликих валізах і зазвичай пристосовані для перенесення силами 1-2 особи.

Існує велика кількість типів рентгенівських апаратів, призначених для різних цілей. Робоча потужність рентгенівських апаратів, що випускаються, визначається добутком вторинної напруги (напруга генерування в кіловольтах) на силу струму (у міліамперах), що проходить через рентгенівську трубку (див.) в одну секунду.

Діапазони напруги та струму рентгенівських апаратів залежно від їхнього призначення наведені в таблиці.

Рентгенівський апарат складається з таких основних вузлів.

1. Високовольтний пристрій, що включає трансформатор високої напруги (так званий головний трансформатор), трансформатор розжарювання рентгенівської трубки, систему, що випрямляє струм, що подається на рентгенівську трубку (у малопотужних апаратах випрямний пристрій може бути відсутнім).

2. Генератор рентгенових променів – рентгенівська трубка.

3. Розподільний пристрій – пульт управління, що регулює режими роботи апарату.

4. Штатив або групи штативів для кріплення рентгенівської трубки, забезпечені пристроями для встановлення або укладання хворих у процесі тих чи інших видів рентгенологічного дослідження та лікування, а також засобами протипроменевого захисту.

Схематично принцип роботи рентгенівського апарату у тому, що напруга електричної мережі підводиться до пульта управління, у якому воно регулюється з допомогою автотрансформатора і подається на первинну обмотку головного трансформатора. В результаті різниці в кількості витків первинної та вторинної обмоток головного трансформатора напруга в ньому різко зростає і подається на рентгенівську трубку безпосередньо (так звані напівхвильові рентгенівські апарати) або через пристрій, що випрямляє (кенотрони, селенові випрямлячі). Регулювання струму, що проходить через рентгенівську трубку, здійснюється ступенем напруження її катодної нитки.

Сучасні рентгенівські апарати мають дуже складні пристрої для стабілізації напруги і струму рентгенівської трубки, а також для захисту її від можливих перевантажень. Крім складних релейних пристроїв регулювання часу експозиції, діагностичні апарати забезпечені автоматичними перемикачами режимів роботи рентгенівського апарату, що буває необхідно, наприклад, при швидкому переході з режиму просвічування на режим знімків і назад. Крім того, всі сучасні рентгенівські апарати мають систему захисту від рентгенівського випромінювання, що не використовується, і від ураження струмом високої напруги.

За характером захисту від ураження струмом високої напруги розрізняють блок-апарати, в яких високовольтний пристрій разом з рентгенівською трубкою укладено в загальний заземлений металевий кожух, і рентгенівські кабельні апарати, в яких проводи високої напруги укладені в ізольовані високовольтні кабелі, а трубка і головний трансформатор - металеві заземлені кожухи. Блок-апарати зазвичай застосовують для пересувних та переносних рентгенівських апаратів, а кабельні – для стаціонарних.

Діагностичні рентгенівські апарати забезпечуються пристроями для томографії (див.), кімографії, електрокимографії та інших спеціальних методів дослідження, а також ЕОП (див. Електронно-оптичний підсилювач рентгенівського зображення) (рис. 6), що дозволяють проводити рентгенокінозйомку, телевізійну передачу рентгенівського високу яскравість зображення за значного зниження променевого навантаження.

Для дослідження окремих фаз швидкоплинних процесів є спеціальні рентгенівські апарати, що дозволяють робити рентгенівську зйомку при витримках, що становлять тисячні частки секунди. Це досягається не шляхом збільшення потужності (а отже, і габаритів) рентгенівських апаратів, а за допомогою системи конденсаторів, які заряджаються від малопотужного трансформатора до необхідної напруги і потім в потрібний момент миттєво розряджаються на рентгенівську трубку (так звані імпульсні рентгенівські апарати). Крім того, існують пристосування до звичайних діагностичних рентгенівських апаратів у вигляді приставок, що дозволяють проводити зйомку фізіологічно рухливих об'єктів (легкі, серце) в заздалегідь задану фазу діяльності, наприклад, фазу вдиху або видиху або певну фазу серцевої діяльності.

Терапевтичні рентгенівські апарати застосовують для променевої терапії.

З впровадженням в клінічну практику штучних радіоактивних ізотопів і різноманітних прискорювачів заряджених частинок, лінійних прискорювачів, бетатронів, синхротронів, синхрофазотронів та ін. роль власне рентгенотерапії дещо звузилася, і в даний час вона застосовується для променевого впливу на патологічні вогнища порівняно.

Існують терапевтичні рентгенівські апарати не тільки для статичного, але і для так званого рухомого опромінення (методи ротаційної та конвергентної рентгенотерапії).

Залежно від глибини розташування осередку, що опромінюється застосовують апарати для поверхневої рентгенотерапії (рис. 7) і для статичної глибокої терапії (рис. 2).

Крім того, випускаються рентгенівські апарати для ротаційної (рис. 8) і конвергентної (рис. 9) рентгенотерапії, в яких під час променевого впливу трубка автоматично переміщається заздалегідь заданим шляхом так, щоб основний пучок випромінювання був постійно спрямований на патологічне вогнище, а оточуючі його тканини та область шкіри потрапляли під вплив променів поперемінно. Це дозволяє, шкодуючи шкіру та здорові тканини, підвести до вогнища більші дози рентгенівського випромінювання, ніж за статичних методів опромінення.

Сучасні терапевтичні рентгенівські апарати, як і діагностичні, забезпечені рядом спеціальних пристроїв та пристроїв, що автоматизують їх роботу. Поряд з апаратами для терапії із звичайними автоматичними реле часу є рентгенівські апарати, в яких реле часу замінено на реле дози, що представляє інтегральний дозиметр, що автоматично вимикає високу напругу при досягненні величини заздалегідь заданої дози випромінювання. Крім того, в комплект терапевтичних рентгенівських апаратів входять спеціальні набори тубусів, діафрагм, що обмежують поле опромінення, і фільтрів, що відсівають м'якшу частину випромінювання і надають робочому пучку однорідніший характер.

також Рентгенотехніка, Рентгенологічне дослідження, Рентгенотерапія.

Рис. 1. Стаціонарний діагностичний рентгенівський апарат типу РУМ-5.

Рис. 2. Рентгенівський апарат типу РУМ-11 для статичної глибокої рентгенотерапії.

Рис. 3. Палатний рентгенівський апарат.

Рис. 4. Загальний вигляд рентгенівського апарату РУМ-4.

Рис. 5. Переносний рентгенівський апарат.

Рис. 6. Електронно-оптичний перетворювач (ЕОП) з дзеркалом для візуального спостереження, кінокамерою та телевізійною камерою, що передає.

Рис. 7. Рентгенівський апарат типу РУМ-7 для шкірної та контактної рентгенотерапії.

Рис. 8. Рентгенівський апарат для ротаційної рентгенотерапії.

Рис. 9. Рентгенівський апарат для конвергентної рентгенотерапії.

Рентгенівські апарати - пристрої для отримання та застосування його в медицині та техніці. Медичні рентгенівські апарати за призначенням поділяються на діагностичні (рис. 1) та терапевтичні (рис. 2), а за умовами експлуатації – на стаціонарні, пересувні та переносні. Стаціонарні рентгенівські апарати розміщуються у спеціальних. Пересувні рентгенівські апарати бувають двох типів: розбірні, призначені для роз'їзної роботи (рис. 3), та палатні (рис. 4) – для рентгенодіагностичної допомоги у лікарнях біля ліжка хворого. Переносні рентгенівські апарати (рис. 5) використовуються для проведення найпростіших рентгенологічних досліджень вдома (вітчизняний переносний апарат РУ-560 з усім приладдям укладається в дві валізи і має загальну вагу близько 45 кг). Діапазон напруги та струму рентгенівських апаратів в залежності від їх призначення наводиться в таблиці.

Влаштований рентгенівський апарат наступним чином: висока напруга (див.) подається від підвищуючого трансформатора (так званого головного трансформатора), до вторинної обмотки якого трубка приєднується або безпосередньо (у малопотужних переносних і пересувних апаратах), або через випрямний пристрій - кенотрон або напівпровідниковий вентиль (Див. Випрямлячі струму). Живлення ланцюга розжарювання катода рентгенівської трубки проводиться від понижуючого трансформатора розжарення. Так як анод рентгенівської трубки зазвичай заземляється, а катод знаходиться під високою напругою, трансформатор розжарювання має високовольтну ізоляцію. Високовольтні елементи схеми рентгенівського апарату зазвичай поміщаються в заземлений кожух і з'єднуються з електродами захисної трубки рентгенівської за допомогою високовольтних кабелів (кабельні рентгенівські апарати). У так званих блок-апаратах високовольтна частина разом із трубкою розміщується у металевому кожусі, заповненому мінеральною ізоляційною олією.

Висока напруга зазвичай регулюється за допомогою автотрансформатора, включеного в первинний ланцюг головного трансформатора. Спеціальний комутатор, приєднаний до різних відпаювання автотрансформатора, дозволяє змінювати плавно або ступінчасто напруга на первинній і, отже, на вторинній обмотці головного трансформатора. Струм накалу рентгенівської трубки встановлюється за допомогою реостата, включеного в ланцюг первинної обмотки трансформатора накалу. Анодний струм трубки залежить від величини струму розжарення, який обумовлений напругою електричної мережі: зміна напруги мережі, наприклад, на 5% змінює анодний струм у 2 рази. Напруга електричної мережі знижується при включенні рентгенівського апарату, у зв'язку з чим для стабілізації розжарювання трубки доводиться встановлювати трансформатор (компенсатор) або спеціальний феро-резонансний стабілізатор. Автотрансформатор з комутаторами, реостат регулювання струму напруження, контрольні прилади, системи стабілізації напруги та захисту від перевантаження та короткого замикання становлять низьковольтну частину рентгенівського апарату та розміщуються у спеціальному пульті управління. Включення апарату зазвичай здійснюється ступенями: спочатку включається мережна напруга, потім напруження рентгенівської трубки та кенотрону і, нарешті, висока напруга. Вимкнення здійснюється у зворотному порядку. До складу рентгенівського апарату входять також штатив (або група штативів) для кріплення рентгенівської трубки, пристосування для фіксації хворих у процесі дослідження або лікування, рентгенівські екрани (див.) та засоби обстежуваного та лікаря. Рентгенівські апарати забезпечуються спеціальними пристроями (реле часу) для автоматичного відключення високої напруги після заданої експозиції. У терапевтичних рентгенівських апаратах застосовуються електромеханічні реле з максимальною витримкою 10-30 хв., що наводяться в дію невеликим електродвигуном. У переносних і пересувних діагностичних рентгенівських апаратах використовуються ручні реле, що наводяться пружиною, а в стаціонарних - конденсаторні реле з мінімальною витримкою близько 0,01 сек.

Сторінки: 1

Широко використовуються у сучасній медичній практиці. З їх допомогою здійснюється діагностика та лікування різних захворювань. Що ж до роботи безпосередньо діагностичних моделей - це апарати, що дозволяють проводити неінвазивну оцінку стану внутрішніх органів та кістково-м'язових тканинорганізму.

Зображення формуєтьсяна на підставі різного ступеня поглинання променів внутрішніми тканинами пацієнта і називається рентгенограмою. Може відображатися як наспеціальну плівку, так і на комп'ютері (для цифрових моделей).

На рентгенограмі добре видно внутрішні органи та кістки. З метою чіткішої візуалізації окремих органів і тканин використовується контрастна субстанція, що дозволяє точніше діагностувати наявні патології.

Як влаштований рентген-апарат

У рентгенівському апараті присутні такі деталі та вузли:

• Про дна чи кілька трубок-випромінювачів, що генерують рентгенівські промені;
• Пристрій живлення, який забезпечує прилад електроенергією (з його допомогою відбувається регулювання радіаційних параметрів);
• Пристрій, що перетворює рентгенівське випромінювання доступне для візуалізації зображення;
• розподільний пристрій (блок управління приладом);
• Штативи, з яких здійснюється управління установкою;
• Засоби захисту від випромінювання.

Рентген-апарат має досить товстий свинцевий корпус, який виконує захисну функцію. Цей метал добре поглинає рентгенівське випромінювання, забезпечуючи максимальну безпеку медперсоналу.

Принцип роботи рентгенівської установки

В основі принципу роботи рентген-апарата лежить подача напруги до пульта управління для налаштування сили випромінювання, а потім на головний трансформатор, де і генеруєтьсявипромінювання. Промені , проникаючи через область дослідження виявляються на вхідному екрані, викликаючи його свічення. Під впливом даного випромінювання фотокатод вибиває електрони, у результаті прискорені електричним полем фотоелектрони надходять на вихідний малий екран, де електронне зображення перетворюється на світлове.

Особливістю більшості сучасних рентгенівських апаратів є використання електронно-оптичних перетворювачів або підсилювачів для мінімізації променевого навантаження на пацієнта та персонал.

Види рентгенівських апаратів

• Залежно від призначення всі рентгенівські установки поділяються на терапевтичні та діагностичні. Останні у свою чергу поділяються на:

Ціль заняття. Вивчити пристрій рентгенівських апаратів 12-ВЗ, 9-Л5, ДІНА та порядок роботи на них.

Об'єкти дослідження та обладнання. Рентгенівські апарати, технічні паспорти, індивідуальні засоби захисту.

Загальна характеристика рентгенівських апаратів. Нині у Росії і там випускають різні діагностичні апарати. Залежно від потужності та особливостей експлуатації їх поділяють на переносні, пересувні та стаціонарні. Кожен апарат складається з автотрансформатора, рентгенівської трубки, що підвищує та понижує (накального) трансформаторів, випрямляча струму високої напруги. Живлення рентгенівських апаратів передбачено від мережі змінного струму (деякі переносні моделі можуть вимагати від акумулятора).

Основні вимоги до всіх рентгенодіагностичних апаратів: їхня потужність повинна бути достатньою для того, щоб досліджувати будь-яку анатомічну область тварини; рентгенівська трубка - мати хорошу маневреність (легко повертатися в будь-який бік, що дозволяє робити знімки прямовисним, горизонтальним або косим рентгенівським пучком) і бути забезпеченою оптичним центратором зі щілинною діафрагмою. Оптимально, якщо до комплексу рентгенодіагностичної установки входить підсилювач рентгенівського зображення та телевізійний пристрій – це суттєво полегшує дослідження та підвищує його ефективність.

Пересувний ветеринарний рентгенівський апарат 12ВЗ (рис. 9.4). Зазначений апарат набув найбільшого поширення нашій країні.

Він призначений для рентгенологічного дослідження тварин у клініках, рентгенівських кабінетах установ та тваринницьких господарств. У апарату відносно висока потужність (до 15 кВт короткочасно), що дозволяє отримувати при короткій експозиції високоякісні знімки будь-якої анатомічної області як дрібної, так і великої тварини. Крім того, він розрахований

Рис. 9.4. Пересувний рентгенодіагностичний апарат 12-ВЗ:

• 1 - гальма; 2 - рукоятка включення апарата;
• 3 - рукоятка вибору струму; 4 - вимикач високої напруги; 5- кнопка зняття блокування; 6 - випромінювач; 7- колонка; 8- міліамперметр; 9 - перемикач витримки;
• 10 - сигнальні лампи; 11 - вольтметр; 12- кнопка включення високої напруги; 13 - регулятор струму;
• 14 - рукоятка «підганяння» під мережу;
• 15 - рукоятка корекції напруги мережі;
• 16 - шкала напруги (жорсткості);
• 17 - рукоятка вибору напруги (жорсткості)

режим просвічування, яке можна виконати за допомогою криптоскопа або спеціального екрана. Живлення апарату - від мережі однофазного змінного струму з номінальною напругою 220 або 380 В та частотою 50 Гц.

Основні складові частини установки: пульт управління, генераторний пристрій, візок, штатив, двофокусна рентгенівська трубка типу 6-10БД8-125 з анодом, що обертається, поміщена в захисний кожух зі щілинною діафрагмою і оптичним центратором, високовольтні і низьковольтні кабелі. Напруга на трубці (жорсткість випромінювання) регулюється в межах 40-125 кВ, сила струму (інтенсивність) - 3-100 мА (ступенями 3, 25, 40, 60 та 100 мА). Необхідну робочу напругу на трубці та анодний струм встановлюють на панелі керування до включення високої напруги. Завдяки електронному реле часу можна робити знімки з витримкою від 0,04 до 6 с.

Передбачено захист персоналу та осіб, які фіксують тварин, від високої напруги та невикористаного випромінювання. Конструкція штатива така, що вдається переміщати рентгенівську трубку і фіксувати її практично у всіх необхідних дослідженнях положеннях.

Для обслуговування апарата в режимі знімків достатньо однієї особи; в режимі просвічування необхідні двоє: ветлікар-рентгенолог та його помічник, який працює за пультом управління.

Режим знімків.Щоб отримати рентгенівський знімок, потрібне наступне.

• 1. Вибрати касету відповідного розміру та зарядити її у фотокімнаті рентгенівською плівкою.
• 2. Включити апарат у мережу.
• 3. Підлаштуйте апарат до опору мережі.
• 4. Перемикач роду робіт перевести до положення «Увімкнено. Робота з трубкою».
• 5. Встановіть на панелі керування необхідний знімок режим.
• 6. Зафіксувати тварину та виконати укладання досліджуваної області.
• 7. Встановити фокусну відстань та за допомогою світлового центратора шторкою діафрагми обмежити поле дослідження.
• 8. Натиснувши кнопку увімкнення високої напруги в режимі знімків (на пульті або виносному шнурі), зробити знімок. При цьому автоматично розжарюється до необхідної температури спіраль рентгенівської катода трубки і розганяється анод. Під час знімка на пульті керування світиться сигнальна лампа увімкнення високої напруги. При зйомці кнопку тримають натиснутою доти, доки не згасне сигнальна лампа (тобто доки не спрацює реле часу), якщо відпустити кнопку раніше, то зйомка припиниться.
• 9. Апарат вимкнути.
• 10. У фото кімнаті обробити проекспоновану ренгенівську плівку та проаналізувати рентгенограму.

Режим просвічування.У зазначеному режимі апарат може працювати в комплексі з екранно-знімальною та фіксаційною приставкою, а також за допомогою криптоскопа. При використанні криптоскопа необхідно витримувати напрямок і рамки первинного пучка рентгенівського випромінювання. Висока напруга має перевищувати 70-75 кВ.

Порядок роботи бідний.

• 1. Включити апарат у мережу.
• 2. Перемикач роду робіт перевести до положення «Увімкнено. Робота з трубкою».
• 3. Перемикач виду робіт перевести у положення режиму просвічування.
• 4. Встановити на шкалі обрану на дослідження жорсткість випромінювання.
• 5. На панелі керування увімкнути, натиснувши на кнопку, високу напругу, а за допомогою регулятора інтенсивності встановити необхідне значення сили анодного струму рентгенівської трубки.
• 6. Вимкнути високу напругу.
• 7. Виконати укладання тварини.
• 8. Увімкнути високу напругу та приступити до дослідження (за допомогою екрана для просвічування або криптоскопа).
• 9. Вимкнути високу напругу.
• 10. Вимкнути апарат.
• 11. Результати дослідження записати до журналу чи історії хвороби.

Переносний діагностичний рентгенівський апарат 9-Л5 (рис. 9.5). Апарат призначений для рентгенографії нетранспортабельних тварин безпосередньо в умовах стаціонару або при виїздах до господарств. У нього значно менша потужність (до 2,8 кВт), тому щоб отримати рентгенограму, необхідна велика експозиція і менша фокусна відстань. Істотна перевага апарату - незалежність робочої напруги від коливань напруги та опору мережі живлення. Зазначена особливість забезпечує отримання рентгенограм гарної якості. Керування апаратом спрощується завдяки реле міліамперсекунд (експозиції).

Маса апарату 36 кг. У розібраному вигляді його розміщують у трьох спеціальних валізах. Розрахований на живлення від однофазної мережі змінного струму при частоті 50 Гц та номінальній напрузі 220 В. Робоча напруга на трубці регулюється в межах від 40 до 90 кВ східчасто через 10 кВ. Експозиція змінюється від 1,5 до 100 мАс. Апарат складається з моноблоку, розбірного пересувного штатива та мініатюрного пульта управління з кабелем до 7 м. Штатив забезпечує вертикальне переміщення рентгенівської трубки в межах від 36 до 175 см (від підлоги) та горизонтальне (щодо

Рис. 9.5. Переносний рентгенодіагностичний апарат 9-Л5: а- загальний вигляд: 1 - штатив; 2 - пульт керування; 3 - моноблок;

• 4 – шторна діафрагма; б- пульт керування: 1 - кнопка включення високої напруги; 2 - перемикач напруги;
• 3 – сигнальні лампи; 4 - перемикач експозиції

колони) від 40 до 62 см. Моноблок може повертатися у вилці на 30° і 120° убік та на ±180° навколо осі вилки, завдяки чому рентгенографія стає можливою практично за будь-якого напрямку пучка рентгенівського випромінювання. Порядок роботи на апараті наступний.

• 1. Зібрати рентгенівський апарат.
• 2. Закрити вихідне вікно шторної діафрагми листовим свинцем або просвинкованою гумою.
• 3. Заземлити апарат та підключити його до мережі.
• 4. Перевірити апарат, зробивши один-два пробні включення, при цьому повинна горіти сигнальна лампочка на пульті управління.
• 5. Зняти захист із вихідного вікна шторної діафрагми.
• 6. Виконати укладання тварини.
• 7. Встановити заряджену касету в потрібне положення.
• 8. Зорієнтувати високовольтний блок апарату щодо досліджуваної області та касети, встановити потрібну фокусну відстань.
• 9. Обмежити поле, що досліджується, за допомогою світлового центратора шторної діафрагми.
• 10. Встановити перемикачем ручного пульта необхідну експозицію та робочу напругу.
• 11. Увімкнути високу напругу, натиснувши кнопку ручного пульта. Надходження напруги на полюси рентгенівської трубки контролювати по сигнальній лампочці на пульті (при зйомці на кнопку натискати доти, доки не згасне сигнальна лампочка).
• 12. Вимкнути апарат від мережі.
• 13. У фотокімнаті обробити проекспоновану рентгенівську плівку, після чого проаналізувати рентгенограму.

Діагностичний імпульсний наносекундний апарат ДИНА

(Рис. 9.6). Призначений на дослідження дрібних тварин при виїздах додому. Його відмінна риса: компактність, невелика маса (15 кг), висока енергія рентгенівського випромінювання, що генерується, і невелика споживана потужність. Робоча напруга на рентгенівській трубці 150 кВ, час експонування фотоматеріалів від 0,3 до 5 с. Електричне живлення може здійснюватися від мережі змінного струму напругою 220 В, частотою 50 Гц або автономного джерела постійної напруги

Рис. 9.6.

• 1 – блок живлення;
• 2 – високовольтний блок; 3 - Кнопка увімкнення;
• 4 - штатив
• 12± 10% В. Апарат складається з моноблока, штатива та пульта управління. Крім того, в комплект входять високовольтний кабель для з'єднання пульта управління з моноблоком, мережевий кабель, перетворювач та тубуси, що знімаються. Завдяки універсальному штативу рентгенівську трубку можна обертати в будь-якому напрямку та досліджувати тварину у різних положеннях.

Рентгенодіагностичні установки типу РУМ-20 (рис. 9.7). Вони рекомендовані для ветеринарних великих діагностичних комплексів. Ці стаціонарні апарати значно складніші порівняно з розглянутими вище; їх розміщують у спеціально обладнаних рентгенівських кабінетах.

Рис. 9.7.

/ - стабілізатор яскравості вхідного екрана підсилювача зображення;

• 2 – пульт УРІ; 3 - шафа живлення з електричними елементами керування; 4- високовольтний генератор; 5,11 - випромінювачі;
• 6 - підсилювач рентгенівського зображення (УРІ); 7- пульт управління; 8- стельовий врівноважувач; 9- поворотний стіл-штатив; 10- стійка знімків; 12 - регульовані діафрагми;
• 13 - підлогово-стельовий штатив знімків; 14 - Стіл для знімків;
• 15 - приставка для томографії; 16 - монітор

Міністерство освіти та науки Російської Федерації

федеральна державна автономна освітня установа

вищої освіти

«НАЦІОНАЛЬНИЙ ДОСЛІДНИЙ

ТОМСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»

Лабораторна робота №1

Керівник: професор кафедриММС

Кульков Сергій Миколайович

Студенти групи 4Б21:

Кондратенко О.І.

Проскурніков Г.В.

Дронов А.А.

Томськ, 2015

Ціль:познайомитись, вивчити, а також отримати навички в рентгенографічному аналізі порошків.

Влаштування рентгенівського апарату

Одним із найефективніших методів вивчення будови кристалічних речовин є рентгенографія.

Рентгенографія ділиться на 2 типи:

1. рентгеноструктурний аналіз (РС-А);

2. Рентгенофазовий аналіз (РФА).

Перший метод є найбільш загальним та інформативним і дозволяє однозначно визначити всі деталі кристалічної структури (координати атомів тощо). Об'єктом дослідження в РСта є монокристал. Другий метод дозволяє ідентифікувати речовину та визначити деякі параметри кристалічної структури. Об'єктами дослідження РФА є полікристалічні зразки.

Рентгенівський апарат призначається для перетворення електроенергії на рентгенівське випромінювання. Пристрій рентгенівського апарату залежить від його функції, але в цілому він складається з джерела випромінювання, блоку живлення, системи керування та периферії.

Як працює рентгенівський апарат

Живлення апарату здійснюється зазвичай від електромережі змінного струму в 126 або 220 В. Однак сучасні рентгенівські установки працюють від постійного струму значно вищої напруги. У зв'язку з цим до складу блоку живлення входять трансформатор (або система трансформаторів) та випрямляч струму (іноді випрямляч може бути відсутнім – при низькій потужності апарату). Генератор випромінювання – це рентгенівська трубка, одна чи кілька.

Система управління – це розподільний пристрій, тобто пульт управління, що регулює роботу всієї установки. Крім того, апарат включає штатив (систему штативів), на який кріпиться генератор випромінювання. Принцип роботи установки є наступним. Змінний струм від електромережі підводиться до первинної обмотки трансформатора. З його вторинної обмотки знімається більш висока напруга і подається на випромінювач безпосередньо (напівхвильові установки) або через випрямляч - кенотрон. Накалом катодної нитки рентгенівської трубки регулюється її робота. У випромінювання при цьому переходить не більше 1% енергії, що подається на трубку, решта перетворюється на тепло, перш за все гріється анод. Для того щоб уникнути його пошкодження від перегріву, або використовуються тугоплавкі матеріали (вольфрам, молібден), або конструюється спеціальна система охолодження (водне охолодження, анод, що обертається). Сучасні рентгенівські установки постачаються спеціальними пристроями для стабілізації струму та захисту випромінювача від навантаження. Крім того, встановлюється система захисту оточуючих від надмірного випромінювання (а також струму високої напруги).

Рентгенівська трубка пристрій

Рентгенівська трубка - електровакуумний прилад із джерелом випромінювання електронів (катод) та мішенню, в якій вони гальмуються (анод). Високовольтна напруга для розігріву катода подається через мінусовий високовольтний кабель з накального трансформатора, який знаходиться в генераторному пристрої. Накалена спіраль катода, при прикладанні до рентгенівської трубки високої напруги, починає викидати прискорюваний поток електронів, а потім вони різко гальмуються на вольфрамовій пластинці анода, що і призводить до появи юрентгенівських променів.

Принцип роботи рентгенівської трубки

Рисунок 1 – Схема рентгенівської трубки для структурного аналізу: 1 – металева анодна склянка (зазвичай заземляється); 2 – вікна з берилію для виходу рентгенівського випромінювання; 3 – термоемісійний катод; 4 – скляна колба, що ізолює анодну частину трубки від катодної; 5 - висновки катода, до яких підводиться напруга розжарення, а також висока (щодо анода) напруга; 6 – електростатична система фокусування електронів; 7 – введення (антикатод); 8 – патрубки для введення та виведення проточної води, що охолоджує вступну склянку.

Площа анода, яку потрапляють електрони, називають фокусом. У сучасних рентгенівських трубках зазвичай є два фокуси: великий та малий. В аноді понад 95% енергії електронів перетворюється на теплову енергію, що нагріває анод до 2000° і більше. З цієї причини зі збільшенням тривалості експозиції допустима потужність знижується.

Рентгенодіагностичну трубку розміщують у просвинцьованому кожусі, який заповнений трансформаторним маслом. У кожусі є отвори для приєднання високовольтних кабелів і вихідне вікно, через яке виводиться пучок випромінювання. Для мінімізації дози рентгенівського випромінювання в сучасних рентгенівських апаратах, наприклад, ФМЦ на вихідному вікні кріпиться пристрій колімації. Для того, щоб виключити появу на аноді рентгенівської трубки пошкоджень, останній повинен обертатися, при цьому внизу кожуха рентгенівської трубки розміщується пристрій обертання анода.