röntgen cihazı 1

RÖNTGEN CİHAZLARI ve FİZİK PRENSİPLERİ 3

Dr. Erol Akgül

Ç. Ü. SHMYO 1. Sınıf

X-IŞINI CİHAZLARININ TEMEL YAPISI

X-IŞINI CİHAZLARININ TEMEL İŞLEVLERİ

• İstenilen kalite (enerji) ve miktarda x-ışınının istenilen süre boyunca elde edilmesidir.

• Cihazlar inceleme yapılacak organ veya bölgelere göre veya inceleme çeşidine göre değişik şekil, büyüklük ve güçte üretilirler.

X-IŞINI CİHAZININ TEMEL KISIMLARI

1. X-ışını tüpü2. Kontrol konsolü

3. Yüksek voltaj jeneratörü

X-IŞINI TÜPÜ

• X-ışını tüpü, televizyon tüpleri gibi, elektron iletimini sağlayan bir vakum tüpüdür.

• X-ışını tüpünün temel görevi hızlı hareketi sağlanan elektronların kinetik enerjisinin bir kısmını elektromanyetik enerji çeşidi olan x-ışınına dönüştürmektir.

X-IŞINI TÜPÜ ÖZELLİKLERİ

• Tüpün camı yüksek ısıya dayanıklıdır.• 20-35 cm uzunlukta ve 15 cm çapındadır.• Vakumlu olması uzun ömür ve etkili x-ışını

üretilebilmesi için gereklidir.• Tüpün negatif tarafını katot, pozitif tarafını ise anot

oluşturur.• Yaklaşık 5 cm2’lik bir tüp penceresi vardır.• Çevreye gereksiz x-ışını yayılımını önlemek için tüp

kurşun koruyucu (haube) içine yerleştirilmiştir.

X-IŞINI TÜPÜ PARÇALARI

• 1. Koruyucu Metalik Muhafaza

• 2. Cam Tüp

• 3. Katod

• 4. Anod

KORUYUCU METALİK MUHAFAZA 1

• Röntgen tüpünün en dışında yer alan metalik kılıftır.

• Belli başlı görevleri; – fazla radyasyonu absorbe etmek, – elektrik şokunu engellemek, – yüksek ısıyı absorbe ederek çevre ortama

yaymak– cam tüpe mekanik koruma sağlamaktır.


• Anodda oluşan x-ışınları isotopik olarak yani her yöne dağılırlar.

• Kullanılmak istenen ışın, cam tüp ve metalik muhafazanın penceresinden geçen ışın demetidir.

• Diğer yönlere dağılan primer ve sekonder radyasyon metalik muhafaza tarafından absorbe edilerek kullanıcı ve hasta fazla radyasyondan korunur.


• Uygun üretilmiş muhafazada, röntgen tüpü maksimal akım ve potansiyel ile çalıştırıldığında bir metre mesafedeki sızıntı radyasyon 100 mR/saat’ten az olmalıdır.

• Metalik muhafazada yüksek gerilim kablolarının topraklanmasını sağlayan bağlantılar mevcut olup kullanıcıyı elektrik şokundan korur.

• Cam tüpe mekanik destek sağlayarak tüpün darbe ile zarar görme tehlikesini azaltır.


• Metalik muhafaza ve cam tüp arasında elektrik yalıtıcı ve termal yastık olarak ince yağ tabakası bulunur.

• Anodda oluşarak cam tüpe iletilen ısı, yağ aracılığı ile metalik muhafazaya oradan da dış ortama yayılır.

• Bazı tüplerde metalik muhafazaya fan yerleştirilerek soğuma hızlandırılmıştır.


• İncelemeler sırasında metalik muhafaza ellenmemeli ve tüpe pozizyon vermek için yüksek voltaj kablolarından çekilmemelidir.

CAM TÜP 1

• 20-25 cm uzunlukta, 15 cm çapta, vakumlanmış ve ısıya dayanıklı Pyrex camından yapılmıştır.

• Yaklaşık 5 cm2 büyüklükte ve daha ince camdan yapılı pencere kısmı bulunur.

• Pencereden hastaya yöneltilen x-ışını demeti geçer.

CAM TÜP 2

• Cam tüpün her iki yanına karşılıklı olarak anod ve katod yerleştirilmiştir.

• Katod ve anodun bağlantıları ile camın ısıyla genleşmesi birbirine yakın olup cam içinde vakumun ısınıp genleşme sonucu bozulmaması sağlanır.

KATOD

• X-ışını tüpünün negatif terminalidir.

• Katoda filaman adı da verilir.

• Gerçekte katodda filamanın yanısıra fokuslayıcı fincan ve bağlantı kabloları yer alır.

• Filaman 2 mm çapta, 1-2 cm uzunlukta tungsten bileşiğinden yapılı tel sargıdır.

TERMİONİK EMİSYON

• Filamandan yeterli miktarda akım geçirilirse tungsten atomlarının dış yörünge elektronları ısıya absorbe ederek metal yüzeyinden adeta kaynayarak hafifçe ayrılır.

• Bu olaya “termionik emisyon” adı verilir.

• Emisyon için filamanın en az 2200 oC’a ısıtılması gerekir.

• Tungstenin thorium bileşiği 3410 0C’da erir ve kolay buharlaşmaz.

ALAN YÜKÜ

• Filaman yüzeyinden ayrılan elektronlar yüzeyin hemen üstünde elektron bulutu oluştururlar.

• Negatif yüklü bu buluta “alan yükü” adı verilir.

• Alan yükünün negatif etkisi yeni elektronların filamandan ayrılmasını engeller.

• Bir süre sonra filamandan ayrılan elektronlarla dönen elektronlar arasında denge oluşur.

TÜP AKIMI

• Katoddan ayrılan elektronlar oluşturulan potansiyel farkı ile anoda doğru hızlandırılır.

• Anoda akan eletronlar x-ışını tüp akımını oluştururlar ve bu akımın birimi miliamperdir.

• 1 Amper, 1 sn’de 1 Coulomb yani 6.25x1018

elektron yükünün akımıdır.

FOKUSLAMA FİNCANI 1

• Katoddan anoda hızlandırılan elektronlar negatif yükleri nedeniyle birbirlerini iterek saçılırlar.

• Bu saçılmayı engellemek ve elektronları anodda belirli bir alana yöneltmek için filaman fokuslama fincanı denilen metalik bir yuvaya yerleştirilmiştir

FOKUSLAMA FİNCANI 2

• Molibdenden yapılı fokuslama fincanının negatif potansiyeli filamanla eşit tutularak elektronların ince bir demet şeklinde targete fokuslanması sağlanır.

• X-ışını cihazı açıldığı zaman filamandan düşük bir akım geçirilerek filaman ısıtılır ve filaman yüksek ısı şokuna hazırlanır.

• Şutlama anında akım yükseltilerek termionik emisyon arttırılır ve istenilen tüp akımı sağlanır.

FİLAMAN

• Birçok x-ışını tüpünde yanyana yerleşitrilmiş çift filaman mevcuttur.

• Daha yüksek tüp akımları için büyük filaman kullanılır.

Kaynaklar

• Bushong SC. Radiologic Science for Technologist: Physics, Biology and Protection. 3rd ed. St. Louis, The C. V. Mosby Company, 1984.

• Oğuz M. Röntgen Fiziğine Giriş: Diagnostik I. Adana, ÇÜ Basımevi, 1992.

• Kaya T. Temel Radyoloji Tekniği. Bursa, Güneş & Nobel, 1997.

röntgen cihazı 1

Documents