A röntgen egység működési elve azon alapul. Röntgen gépek
Az Orosz Föderáció Oktatási és Tudományos Minisztériuma
szövetségi állam autonóm oktatási intézménye
felsőoktatás
"ORSZÁGOS KUTATÁS
Tomszki Műszaki EGYETEM"
1. sz. laboratóriumi munka
Felügyelő: tanszék professzoraMMS
Kulkov Szergej Nyikolajevics
A 4B21 csoport tanulói:
Kondratenko A.I.
Proskurnikov G.V.
Dronov A.A.
Tomszk, 2015
Cél: ismerkedjen, tanuljon, és a porok röntgenanalízisében is jártasságot szerezzen.
Röntgen készülék
A kristályos anyagok szerkezetének tanulmányozására az egyik leghatékonyabb módszer a radiográfia.
A radiográfia két típusra oszlik:
1. röntgendiffrakciós elemzés (XRD);
2. Röntgen fázisanalízis (XRF).
Az első módszer a legáltalánosabb és informatívabb, és lehetővé teszi a kristályszerkezet minden részletének (atomi koordináták stb.) Egyértelmű meghatározását. Az RStA kutatásának tárgya egy egykristály. A második módszer lehetővé teszi az anyag azonosítását és a kristályszerkezet néhány paraméterének meghatározását. Az XRF vizsgálat tárgyai polikristályos minták.
A röntgenkészüléket arra tervezték, hogy az elektromos energiát röntgensugarakká alakítsa. A röntgenkészülék felépítése a funkciójától függ, de általában egy sugárforrásból, egy tápegységből, egy vezérlőrendszerből és perifériákból áll.
Hogyan működik a röntgengép?
A készüléket általában 126 vagy 220 V váltóáramú tápegységről táplálják. A modern röntgenkészülékek azonban lényegesen nagyobb feszültségen működnek egyenáramról. Ebben a tekintetben a tápegység tartalmaz egy transzformátort (vagy transzformátorrendszert) és egy áramirányítót (néha előfordulhat, hogy nincs egyenirányító - ha a készülék teljesítménye alacsony). A sugárzásgenerátor egy vagy több röntgencső.
A vezérlőrendszer egy kapcsolóberendezés, vagyis egy vezérlőpanel, amely a teljes berendezés működését szabályozza. Ezenkívül a berendezés tartalmaz egy állványt (állványrendszer), amelyre a sugárzásgenerátor fel van szerelve. A telepítés működési elve a következő. A hálózati váltakozó áramot a transzformátor primer tekercsére táplálják. A magasabb feszültséget eltávolítják a szekunder tekercséből, és közvetlenül az emitterhez (félhullámú berendezések) vagy egy egyenirányítón - kenotron keresztül - vezetik. A röntgencső katódszálának melegítése szabályozza a működését. Ebben az esetben a csőbe juttatott energia legfeljebb 1% -a alakul sugárzássá, a többi hővé alakul, először is az anód felmelegszik. A túlmelegedés okozta károsodás elkerülése érdekében vagy tűzálló anyagokat használnak (volfrám, molibdén), vagy speciális hűtőrendszert alakítanak ki (vízhűtés, forgó anód). A modern röntgenkészülékek speciális eszközökkel vannak felszerelve az áram stabilizálására és az emitter túlterhelés elleni védelmére. Ezenkívül egy rendszert telepítettek, amely megvédi a többieket a túlzott sugárzástól (valamint a nagyfeszültségű áramtól).
Röntgencsöves készülék
A röntgencső egy elektromos vákuumeszköz elektronsugárzási forrással (katód) és célponttal, amelyben lelassítják (anód). A katód fűtésére szolgáló nagyfeszültségű feszültséget egy negatív nagyfeszültségű kábelen keresztül táplálják egy izzószálas transzformátorból, amely a generátor készülékben található. A katód fűtött spirálja, amikor nagy feszültséget kapcsolunk a röntgencsőre, gyorsuló elektronáramlást kezd kibocsátani, majd ezek élesen lelassulnak az anód volfrámlemezén, ami az X-sugár megjelenéséhez vezet. sugarak.
A röntgencső működési elve
1. ábra - Egy röntgencső diagramja szerkezeti elemzéshez: 1 - fém anód csésze (általában földelt); 2 – berillium ablakok a röntgensugárzáshoz; 3 – termikus katód; 4 – üveglombik, amely elválasztja a cső anód részét a katódtól; 5 – katódkapcsok, amelyekre az izzószál feszültségét, valamint magas (az anódhoz viszonyított) feszültséget táplálják; 6 – elektrosztatikus elektronfókuszáló rendszer; 7 – bemenet (antikatód); 8 – csövek a bemeneti üveg hűtésére szolgáló folyó víz be- és kivezetéséhez.
Az anód azon területét, ahová az elektronok esnek, fókusznak nevezzük. A modern röntgencsöveknek általában két fókusza van: nagy és kicsi. Az anódban az elektronenergia több mint 95%-a hőenergiává alakul, ami 2000°C-ra vagy még magasabbra melegíti az anódot. Emiatt az expozíciós időtartam növekedésével a megengedett teljesítmény csökken.
A röntgendiagnosztikai csövet egy ólomburkolatba helyezik, amely transzformátorolajjal van megtöltve. A burkolaton lyukak találhatók a nagyfeszültségű kábelek csatlakoztatásához és egy kilépőablak, amelyen keresztül a sugárnyaláb kilép. A röntgensugárzás dózisának minimalizálása érdekében a modern röntgenkészülékekben, például az FMC-ben, a kilépőablakhoz egy kolimációs eszköz van rögzítve. A röntgencső anódjának károsodásának elkerülése érdekében az utóbbinak forognia kell, ehhez a röntgencső házának alján egy anódforgató berendezést kell elhelyezni.
Széles körben használják a modern orvosi gyakorlatban. Segítségükkel különböző betegségek diagnosztizálását és kezelését végzik. Ami a diagnosztikai modellek munkáját illeti, ezek olyan eszközök, amelyek lehetővé teszik az állapot non-invazív értékelését belső szervek és mozgásszervi szövetek test.
A kép kialakul tovább a páciens belső szövetei általi sugarak különböző mértékű elnyelésén alapul, és röntgenfelvételnek nevezik. Megjeleníthető mintspeciális film és számítógépen (digitális modellekhez).
A röntgen jól mutatja a belső szerveket és a csontokat. Az egyes szervek és szövetek tisztább megjelenítése érdekében kontrasztanyagot használnak, amely lehetővé teszi a meglévő patológiák pontosabb diagnosztizálását.
Hogyan működik a röntgengép?
A röntgenkészülék a következő alkatrészeket és alkatrészeket tartalmazza:
- RÓL RŐL alsó vagy több Röntgensugárzást generáló emitter csövek;
- Tápegység, amely a készüléket árammal látja el (segítségével szabályozzák a sugárzási paramétereket);
- Olyan eszköz, amely a röntgensugárzást megjeleníthető képpé alakítja;
- Kapcsolóberendezések (készülékvezérlő egység);
- Állványok, amelyeken keresztül a telepítést vezérlik;
- Sugárvédelmi berendezések.
A röntgenkészülék meglehetősen vastag ólomházzal rendelkezik, amely védő funkciót lát el. Ez a fém jól elnyeli a röntgensugarakat, így maximális biztonságot nyújt az egészségügyi személyzet számára.
A röntgen egység működési elve
A röntgenkészülék működési elve azon alapul, hogy feszültséget ad a központra a sugárzási erősség beállításához, majd a fő transzformátorra, ahol az előáll, és sugárzás Sugarak áthatolnak a vizsgált területen, és a beviteli képernyőre kerülnek, amitől az világít. Ennek a sugárzásnak a hatására a fotokatód kiüti az elektronokat, ennek eredményeként az elektromos tér által felgyorsított fotoelektronok belépnek a kimeneti kis képernyőre, amelyen az elektronikus kép könnyűvé alakul.
A legtöbb modern röntgenkészülék jellemzője, hogy elektron-optikai átalakítókat vagy erősítőket használnak a páciens és a személyzet sugárterhelésének minimalizálása érdekében.
A röntgengépek típusai
- A céltól függően az összes röntgenegységet terápiás és diagnosztikai egységekre osztják. Az utóbbiak pedig a következőkre oszlanak:
A diagnosztikai eszközök az emitter csövön áthaladó nagy áramot és kis feszültséget használnak. Ezzel szemben a terápiás eszközök kis áramot és nagy feszültséget használnak. A röntgenkészülékek az emittercső tápellátásának típusában is különböznek.
A röntgengépek (szinonimája: röntgenberendezések) röntgensugárzás előállítására és felhasználására szolgáló berendezések műszaki és orvosi célokra. Az orvosi röntgenkészülékeket rendeltetésüktől függően diagnosztikai és terápiás részekre osztják. A működési feltételek szerint a röntgenkészülékeket állóra, mobilra és hordozhatóra osztják.
A helyhez kötött röntgenkészülékek, mind a diagnosztikai (1. ábra), mind a terápiás (2. ábra) egy speciálisan kialakított helyiségben - röntgenszobában (lásd.) - állandó használatra szolgálnak. A mobil röntgenkészülékek a felhasználás körülményeitől függően osztályokra oszthatók (3. ábra), amelyek egészségügyi intézményen belüli mozgásra alkalmasak, a betegek közvetlenül az osztályokon történő röntgenvizsgálata céljából, valamint hordozható készülékekre, egészségügyi intézményen kívüli használatra tervezték. A mobil röntgenkészülékek közé tartoznak a terepi körülmények között végzett munkára tervezett eszközök (RUM-4) is (4. ábra). Általában speciálisan erre a célra kialakított járműtípusokra telepítik és szállítják őket, autonóm tápellátással és bevetési helyiséggel, valamint saját sötétkamrával rendelkeznek. Békeidőben a mobil röntgenegységeket speciálisan felszerelt járművekben, vasúti kocsikban, valamint a tengeri és folyami flotta hajóin (ún. hajóröntgenegységek) használják. Léteznek mobil röntgenkészülékek is, amelyeket speciális tárolódobozokba helyeznek és bármilyen rugós szállítóeszközön szállítanak.
A terepi röntgenkészülékekre számos speciális követelmény vonatkozik, amelyek a kedvezőtlen és nehéz szállítási körülményekből, az éghajlati viszonyokból, valamint a berendezések gyakori beszerelésének és szétszerelésének szükségességéből adódnak. Különösen a tárolódobozokat kell megfelelően lezárni, hogy megvédjék a berendezést a portól és a nedvességtől. A röntgenkészülék egyes részeit biztonságosan rögzíteni kell annak érdekében, hogy a röntgenkészülék rugózott (általában gépjárművön) autópályákon és földutakon szállítható legyen anélkül, hogy a röntgenkészülék alkatrészei károsodnának. A környezeti hőmérséklet 40 és -40° közötti ingadozása nem befolyásolhatja a röntgenkészülék működési minőségét, ha ilyen körülmények között tárolják és szállítják. A röntgenkészülék be- és szétszerelését a karbantartó személyzetnek fél órán belül el kell végeznie speciális szerszámok használata nélkül.
Békeidőben a terepi típusú röntgenkészülékek tömeges vizsgálatokra (lásd Fluorográfia), távoli területeken röntgendiagnosztikai munkákra is használhatók.
A hordozható röntgenkészülékek (5. ábra) a sürgősségi és sürgősségi ellátásban, valamint az otthoni ápolásban a legegyszerűbb típusú röntgenvizsgálatok elvégzésére szolgálnak. Kis méretűek, könnyűek, két kis bőröndbe is elférnek, és általában 1-2 személy szállítására alkalmasak.
Sokféle röntgenkészülék létezik, amelyeket különböző célokra terveztek. A gyártott röntgenkészülékek üzemi teljesítményét a szekunder feszültség (generációs feszültség kilovoltban) a röntgencsövön áthaladó áram (milliamperben) szorzata határozza meg (lásd) másodpercenként.
A röntgenkészülékek feszültség- és áramtartományait rendeltetésüktől függően a táblázat tartalmazza.
A röntgenkészülék a következő fő alkatrészekből áll.
1. Nagyfeszültségű eszköz, amely magában foglalja a nagyfeszültségű transzformátort (az úgynevezett főtranszformátort), a röntgencső izzószálas transzformátort és a röntgencsőbe betáplált áramot egyenirányító rendszert (kis teljesítményű egyenirányító eszköz hiányozhat).
2. Röntgengenerátor - röntgencső.
3. Kapcsolóberendezés - vezérlőpanel, amely szabályozza a készülék működési módjait.
4. Röntgencső rögzítésére szolgáló állvány vagy állványcsoportok, amelyek a betegek bizonyos típusú röntgenvizsgálatok és kezelések során történő felszerelésére vagy elhelyezésére szolgáló eszközökkel, valamint sugárvédelmi berendezésekkel vannak felszerelve.
Sematikusan a röntgengép működési elve az, hogy az elektromos hálózat feszültségét a vezérlőpanelre táplálják, amelyben egy autotranszformátor segítségével szabályozzák, és a fő transzformátor primer tekercsére táplálják. A fő transzformátor primer és szekunder tekercseinek fordulatszámának különbsége következtében a benne lévő feszültség meredeken megnő, és közvetlenül a röntgencsőbe kerül (úgynevezett félhullámú röntgengépek). vagy egyenirányító eszközön keresztül (kenotronok, szelén egyenirányítók). A röntgencsövön áthaladó áramot a katódszál izzásának mértéke szabályozza.
A modern röntgenkészülékek nagyon kifinomult eszközökkel vannak felszerelve a röntgencső feszültségének és áramának stabilizálására, valamint az esetleges túlterhelések elleni védelmére. Az expozíciós idő szabályozására szolgáló összetett reléeszközök mellett a diagnosztikai eszközök automatikus kapcsolókkal vannak felszerelve a röntgengép üzemmódjaihoz, amelyek szükségesek például a röntgen üzemmódból a képmódba való gyors átváltáskor és vissza. . Ezenkívül minden modern röntgenkészülék rendelkezik védelmi rendszerrel a fel nem használt röntgensugárzás és a nagyfeszültségű áramütés ellen.
A nagyfeszültségű áramütés elleni védelem jellege alapján megkülönböztetünk blokkberendezéseket, amelyekben a nagyfeszültségű készülék a röntgencsővel együtt közös földelt fémburkolatba van zárva, valamint a kábel X- sugárgépek, amelyekben a nagyfeszültségű vezetékek szigetelt nagyfeszültségű kábelekbe, a csövet és a főtranszformátort pedig szigetelt nagyfeszültségű kábelekbe zárják.fém földelt burkolatba. A mobil és hordozható röntgenkészülékekhez általában blokkeszközöket, a helyhez kötöttekhez kábeles eszközöket használnak.
A diagnosztikai röntgengépek tomográfiás (lásd.), kimográfiai, elektrokimográfiai és egyéb speciális kutatási módszerekhez szükséges eszközökkel, valamint képerősítővel (lásd Elektro-optikai röntgen képerősítő) (6. ábra) vannak felszerelve. röntgenfilmezéshez, röntgenképek televíziós továbbításához és magas képi fényerő biztosításához a sugárterhelés jelentős csökkentésével.
A gyors lefolyású folyamatok egyes fázisainak tanulmányozására speciális röntgenkészülékek állnak rendelkezésre, amelyek lehetővé teszik a röntgenfényképezést ezredmásodperces záridővel. Ezt nem a röntgengépek teljesítményének (és így méretének) növelésével érik el, hanem egy viszonylag kis teljesítményű transzformátorról a szükséges feszültségre feltöltött kondenzátorrendszerrel, majd a megfelelő pillanatban azonnal a röntgencsőre kisütjük (ún. pulzáló röntgengépek). Ezen túlmenően a hagyományos diagnosztikai röntgengépekhez olyan csatolmányok formájában került sor, amelyek lehetővé teszik fiziológiailag mozgó tárgyak (tüdő, szív) fényképezését egy előre meghatározott tevékenységi fázisban, például belégzési vagy kilégzési fázisban vagy a szívműködés egy bizonyos fázisa.
A terápiás röntgengépeket sugárterápiára használják.
A mesterséges radioaktív izotópok és a különböző típusú töltött részecskegyorsítók, lineáris gyorsítók, betatronok, szinkrotronok, szinkrofazotronok stb. klinikai gyakorlatba történő bevezetésével a röntgenterápia szerepe némileg beszűkült, jelenleg sugárterhelésre alkalmazzák. viszonylag sekély helyen lévő kóros gócokhoz.
Léteznek terápiás röntgenkészülékek nemcsak statikus, hanem úgynevezett mobil besugárzásra is (rotációs és konvergens röntgenterápia módszerei).
A besugárzott elváltozás helyének mélységétől függően felületi röntgenterápiára (7. ábra) és statikus mélyterápiára (2. ábra) az eszközöket alkalmazzák.
Emellett röntgenkészülékeket gyártanak rotációs (8. ábra) és konvergens (9. ábra) röntgenterápiához, amelyek során a sugárterhelés során a cső automatikusan egy előre meghatározott útvonalon mozog, így a fő sugárnyaláb folyamatosan irányul. a kóros fókusznál, és a környező szöveteit és bőrfelületét váltakozva érte a sugarak. Ez lehetővé teszi, hogy a bőr és az egészséges szövetek kímélése mellett nagyobb dózisú röntgensugárzás kerüljön a lézióba, mint a statikus besugárzási módszerekkel.
A modern terápiás röntgenkészülékek, a diagnosztikai készülékekhez hasonlóan, számos speciális eszközzel és berendezéssel vannak felszerelve, amelyek működésüket automatizálják. A hagyományos automata időrelékkel ellátott terápiás eszközök mellett léteznek olyan röntgenkészülékek, amelyekben az időrelét dózisrelével helyettesítik, amely egy beépített doziméter, amely egy előre meghatározott sugárdózis elérésekor automatikusan kikapcsolja a nagyfeszültséget. Ezen kívül a terápiás röntgenkészülékek készlete speciális csőkészleteket, a besugárzási teret korlátozó membránokat, valamint a sugárzás lágyabb részét kiszűrő, a munkanyalábot egyenletesebbé tevő szűrőket tartalmaz.
Lásd még röntgentechnika, röntgenvizsgálat, röntgenterápia.
Rizs. 1. RUM-5 típusú álló diagnosztikai röntgengép.
Rizs. 2. RUM-11 típusú röntgenkészülék statikus mélysugárterápiához.
Rizs. 3. Osztályi röntgengép.
Rizs. 4. A RUM-4 röntgenkészülék általános képe.
Rizs. 5. Hordozható röntgenkészülék.
Rizs. 6. Elektron-optikai konverter (EOC) tükörrel a vizuális megfigyeléshez, filmkamerával és sugárzó televíziós kamerával.
Rizs. 7. RUM-7 típusú röntgenkészülék bőr- és kontaktsugárterápiához.
Rizs. 8. Röntgenkészülék rotációs sugárterápiához.
Rizs. 9. Röntgenkészülék konvergens sugárterápiához.
A röntgengépek olyan eszközök, amelyek megszerzésére és az orvostudományban és a technikában történő felhasználására szolgálnak. Az orvosi röntgenkészülékeket rendeltetésük szerint diagnosztikai (1. ábra) és terápiás (2. ábra), működési feltételek szerint pedig álló, mobil és hordozható készülékekre osztják. A helyhez kötött röntgenkészülékek speciálisan helyezkednek el. A mobil röntgenkészülékeknek két típusa van: összecsukható, utazási munkára tervezett (3. ábra) és kórteremre szerelhető (4. ábra) – röntgendiagnosztikai segítségnyújtásra a kórházakban a beteg ágya mellett. A hordozható röntgenkészülékek (5. ábra) egyszerű otthoni röntgenvizsgálatok elvégzésére szolgálnak (a háztartási RU-560 hordozható készülék minden tartozékával két bőröndbe is elfér, össztömege kb. 45 kg). A röntgengépek feszültség- és áramtartományát rendeltetésüktől függően a táblázat tartalmazza.
A röntgenkészüléket a következőképpen tervezték: a nagyfeszültséget (lásd) egy lépcsős transzformátor (ún. főtranszformátor) táplálja, melynek szekunder tekercsére vagy közvetlenül (kis teljesítményű hordozhatóban) csatlakozik a cső. és mobil eszközök) vagy egyenirányító eszközön keresztül - kenotron vagy félvezető szelep (lásd: Egyenirányítók). A röntgencső katód izzószál-áramkörét egy lecsökkentett izzószál-transzformátor táplálja. Mivel a röntgencső anódja általában földelt, a katód pedig nagyfeszültségű, az izzószálas transzformátor nagyfeszültségű szigeteléssel rendelkezik. A röntgengép nagyfeszültségű áramköri elemeit általában földelt házban helyezik el, és nagyfeszültségű kábelekkel (kábelröntgen gépek) csatlakoztatják a védőröntgencső elektródáihoz. Az úgynevezett blokkberendezésekben a nagyfeszültségű részt a csővel együtt ásványi szigetelőolajjal töltött fém burkolatba helyezik.
A nagyfeszültség szabályozása általában a fő transzformátor primer áramköréhez csatlakoztatott autotranszformátorral (q.v.) történik. Az autotranszformátor különböző csapjaihoz csatlakoztatott speciális kapcsoló lehetővé teszi a feszültség zökkenőmentes vagy fokozatos megváltoztatását a fő transzformátor elsődleges és ennek következtében a szekunder tekercsén. A röntgencső izzószáláramát az izzószál-transzformátor primer tekercsének áramköréhez csatlakoztatott reosztát segítségével állítják be. A cső anódárama az izzószál áramának nagyságától függ, amelyet az elektromos hálózat feszültsége határoz meg: a hálózati feszültség például 5%-os változása az anódáramot kétszeresére változtatja. Az elektromos hálózat feszültsége a röntgengép bekapcsolásakor leesik, ezért a cső izzószálának stabilizálásához transzformátort (kompenzátort) vagy speciális ferro-rezonáns stabilizátort kell felszerelni. Egy kapcsolókkal ellátott autotranszformátor, az izzószál áramának beállítására szolgáló reosztát, a vezérlőeszközök, a feszültségstabilizáló rendszerek, valamint a túlterhelés és rövidzárlat elleni védelem alkotják a röntgenkészülék kisfeszültségű részét, és egy speciális vezérlőpanelben találhatók. A készüléket általában szakaszosan kapcsolják be: először a hálózati feszültséget, majd a röntgencső és a kenotron fűtését és végül a nagyfeszültséget. A letiltás fordított sorrendben történik. A röntgenkészülék tartalmaz még egy állványt (vagy állványcsoportot) a röntgencső rögzítésére, a betegek kutatás vagy kezelés során történő rögzítésére szolgáló eszközöket, röntgenképernyőket (lásd) és felszerelést az alany és az orvos számára. A röntgenkészülékek speciális eszközökkel (időrelékkel) vannak felszerelve, amelyek egy meghatározott expozíció után automatikusan kikapcsolják a nagyfeszültséget. A terápiás röntgenkészülékek elektromechanikus reléket használnak, amelyek maximális zársebessége 10-30 perc, amelyeket egy kis villanymotor hajt meg. A hordozható és mobil diagnosztikai röntgenkészülékek rugóval működtetett kézi reléket használnak, míg a helyhez kötöttek kondenzátorreléket, amelyek minimális késleltetése körülbelül 0,01 mp.
Oldalak: 1
A röntgenkészülék egy olyan eszköz, amelyet a modern gyógyászatban széles körben használnak különféle betegségek tanulmányozására és diagnosztizálására. Az emberi belső szervekhez való hozzáféréshez szükséges. A röntgengépnek köszönhetően az orvos képet kap a test belső felépítéséről, amely őt érdekli. A fényképet filmre vetítik. A röntgenfelvételekkel végzett munka non-invazív orvosi vizsgálat, vagyis nincs szükség idegen test behatolására. Annak ellenére, hogy ezt az eszközt széles körben használják kórházakban és klinikákon, kevesen tudják, hogyan működik.
Nézzük meg, mi is az a röntgenkészülék, mi a működési elve ennek a készüléknek, és mit jelent az orvostudomány számára.
Röntgen gép - mi ez?
A röntgenkészülék olyan eszköz, amely a közönséges elektromos energiát röntgensugárzássá alakítja. Különféle típusú röntgenkészülékek léteznek, például:
. angiográf;Fluorográf;
röntgen mammográf;
Ward röntgen gép;
Fogászati röntgengép;
Röntgengép működése;
röntgen komputertomográf;
És mások.
Amint látjuk, ma már sokféle röntgenkészülék létezik. A vizsgált szervtől függően eltérő kialakítású és működési elvű eszközöket használnak. Egy klasszikus általános célú röntgenkészülék azonban, amelynek működési elvét ebben a cikkben megvizsgáljuk, egy vezérlőrendszerből, egy tápegységből, egy sugárzott szerkezetből és perifériákból áll. Az eszköz funkcionalitásától függően tartalmazhat képeket rögzítő vagy a vizsgált testrész belsejének megjelenítésére szolgáló eszközöket is.
A röntgengép működési elve
A klasszikus röntgenkészüléket elektromos hálózaton keresztül táplálják, amelynek maximális feszültsége 220 V. Néhány korunkban kifejlesztett röntgenrendszer azonban lényegesen több áramot igényel. Az ilyen berendezések a tápegységen kívül transzformátort és egyenirányítót is tartalmaznak.
A röntgencső az azt generáló sugárzás fő eleme. A készülék tartalmaz egy vezérlőrendszert is, amellyel szakember vezérli a röntgen egység működését.
Az anyag, amelyen keresztül a röntgensugárzás előfordul, áram, ezért erős elektromos hálózat nélkül a készülék működése lehetetlen. Így az elektromos hálózatból származó áram áthalad az elsődleges feldolgozási szakaszon. Ez a szakasz a transzformátor tekercsében történik. Ezt követően elég gyorsan egy másodlagos feldolgozási szakasz következik be, amely során nagy feszültség szabadul fel. Eléri a kenotront - ez egy áram egyenirányító, amely után a feszültség belép a röntgencsőbe.
A röntgencső egy szilárdan lezárt edényben található. A cső egyik végén a katód, a másikon az anód található. Amikor a transzformátoron áthaladó feszültség belép a röntgenmezőbe, a katód és az anód ütközik, majd élesen fékez. Ebben az esetben bremsstrahlung lép fel, azaz röntgensugarak keletkeznek.
A fent leírt teljes folyamat a másodperc töredéke alatt megy végbe. Így egy kép jelenik meg a képen, mintha megvilágítaná a kívánt testrész belsejét, és megmutatja a szerv állapotát. Így működik egy röntgenkészülék, melynek működési elvét fentebb ismertettük.
A röntgengép jelentősége az orvostudományban
A modern orvostudományban röntgengép nélkül káosz és rendetlenség alakulna ki, mert számos betegség diagnosztizálása nehéz, ha nem teljesen lehetetlen lenne. Csak a röntgenkészüléknek köszönhetően tudott az emberiség számos betegséget meggyógyítani. Ma ezt az eszközt két eljáráshoz használják:
1. A radiográfia egy tárgy belső, de mindazonáltal nem invazív vizsgálata. A röntgensugárzásnak köszönhetően a kép fotófilmre kerül;2. Fluoroszkópia - abból áll, hogy a vizsgált tárgy képe egy speciális képernyőre esik. Így a kép mozog, ami radiográfiával lehetetlen.
Most, hogy tudja, hogyan működik a röntgenkészülék, nem kell aggódnia a vele kapcsolatos eljárások miatt.
Az emberiség legtöbb legnagyobb felfedezéséhez hasonlóan a röntgensugarakat is teljesen véletlenül találták fel.
1895-ben egy Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) német fizikus felfedezte, miközben egy gázkisülési csőben lévő elektronsugárral kísérletezett. Wilhelm Conrad Roentgen észrevette, hogy a fluoreszkáló képernyő a laboratóriumában világítani kezdett, amikor az elektronsugarat bekapcsolták. Ez a válasz önmagában nem volt annyira meglepő, és a tudós tudta, hogy a fluoreszkáló anyag általában az elektromágneses sugárzás hatására világít, de a kisülőcsövet nehéz fekete karton vette körül. Elméletileg ez blokkolná a sugárzás nagy részét, de nem a röntgensugárzást.
Wilhelm Conrad Roentgen fizikus különféle tárgyakat helyezett egy gázkisülési cső és egy képernyő közé, és a képernyő még mindig izzott. Végül a készülék elé tette a kezét, és meglátta csontjainak sziluettjét a fluoreszkáló képernyőre vetítve. Közvetlenül maguknak a röntgensugaraknak a felfedezése után felfedezte a röntgensugarak működésének elvét.
A tudós figyelemre méltó felfedezése az emberiség történetének egyik legfontosabb orvosi vívmányához vezetett.
A röntgentechnológia lehetővé teszi az orvosok számára, hogy közvetlenül átlássanak az emberi szöveten, és hihetetlen könnyedén megvizsgálják a törött csontokat, üregeket és lenyelt tárgyakat.
Módosított eljárások alkalmazhatók a lágyabb szövetek, például a tüdő, az erek vagy a belek vizsgálatára.
Ebben a cikkben megtudjuk, hogyan működik a röntgen és a röntgensugárzás. Mint kiderült, az alapfolyamat valójában nagyon egyszerű.
A röntgensugarak alapvetően ugyanazok, mint a látható fénysugarak. Mindkettő az elektromágneses energia hullámszerű formája, amelyet fotonoknak nevezett részecskék hordoznak.
A röntgensugarak és a látható fénysugarak közötti különbség az egyes fotonok energiaszintje. Ezt a sugarak hullámhosszában is kifejezik.
Szemünk érzékeny a látható fény egy bizonyos hullámhosszára, de nem érzékeny a rövidebb hullámhosszokra, ahol nagyobb az energia. A fényhullámok hosszabb, alacsonyabb energiájú rádióhullámok.
A látható fényfotonok és a röntgenfotonok egyaránt az elektronok atomokban való mozgásából származnak. Az elektronok különböző energiaszinteket foglalnak el, vagy keringenek az atommag körül. Amikor egy elektron alacsonyabb pályára mozog, bizonyos energiát kell felszabadítania. További energiát bocsát ki foton formájában. A foton energiája attól függ, milyen messzire ugrott az elektron a pályák között.
Amikor egy foton ütközik egy másik atommal, az atom képes elnyelni a foton energiáját, ami magasabb szintre emeli az elektront. Ehhez a foton energiaszintjének meg kell felelnie a két elektronhelyzet közötti energiakülönbségnek. Ha nem, akkor a foton nem tudja mozgatni az elektronokat a pályák között. Az emberi test szövetét alkotó atomok nagyon jól elnyelik a látható fény fotonjait. A foton energiaszintje megfelel az elektronikus pozíciók közötti energiakülönbségeknek. A rádióhullámoknak nincs elég energiájuk ahhoz, hogy elektronokat mozgassanak a nagy atomok pályái között, ezért a legtöbb dolgon áthaladnak. A röntgensugarak is áthaladnak a legtöbben, de éppen ellenkező okból: túl sok energiájuk van.
A röntgen alkalmazásai
A röntgensugárzás legfontosabb hozzájárulása az orvostudomány világában volt, de számos más területen is meghatározó szerepet játszottak. A röntgensugarak kulcsszerepet játszanak a kvantummechanika, a krisztallográfia és a kozmológia elméletével kapcsolatos kutatásokban. Az ipari világban a röntgenszkennereket gyakran használják nehézfém-berendezések apró repedéseinek kimutatására. Az ezen a hatáson alapuló szkennerek a repülőtéri biztonság alapfelszerelésévé váltak. gyakorolták a régészetben, a mezőgazdaságban, az űrkutatásban és a mindennapi életben.
A legszélesebb körben azonban az orvostudományban használják.
A test lágyszövetei kisebb atomokból állnak, ezért nem veszik fel jól a fotonokat. A csontokat alkotó kalciumatomok sokkal nagyobbak, így jobban elnyelik a röntgensugarakat.
Hogyan működik a röntgen?
A röntgengép alapja egy gázkisüléses típusú üveg vákuumcső, két elektródával, egy katóddal és egy anóddal, amelyek belsejében találhatók. 
A katód egy fűtött vezető. A melegítés egy speciális izzószálon keresztül történik. A hő segít kiütni az elektronokat a katódból, a pozitív töltésű volfrámanód pedig magához vonzza az elektronokat a vákuumcsőben. A katód és az anód közötti feszültségkülönbség rendkívül nagy, így az elektronok nagy erővel repülnek át a csövön. Amikor egy gyorsuló elektron összeütközik egy volfrámatommal, kiüt egy szabad elektront az atom valamelyik alsó pályáján. A magasabb pályán lévő elektron azonnal alacsonyabb energiaszintre mozog, és további energiáját foton formájában szabadítja fel.
A foton mozgási irányának és sebességének szabályozásával a vákuumcső az ultraibolya és a gamma sugárzás közötti frekvenciájú rádióhullámokat bocsát ki 10 -7 és 10 -12 méter közötti hullámhosszon.
Az egész mechanizmust vastag ólompajzs veszi körül. Ez megakadályozza, hogy a röntgensugarakat minden irányban kibocsátsák. A pajzsban lévő kis ablak lehetővé teszi, hogy a fotonok egy része keskeny nyalábba kerüljön. A röntgenkészülékben lévő nyaláb egy sor szűrőn halad át a pácienshez vezető úton. 
A páciens másik oldalán lévő kamerák rögzítik a mintát, amint az áthalad a páciens testén. A kamera ugyanazt a technológiát használja, mint egy hagyományos fényképezőgép, de a röntgenkép eltér a szokásostól. Az orvosok általában negatívként tárolják a filmet. Vagyis a több fénynek kitett területek sötétebbnek, a kevesebb fénynek kitett területek pedig világosabbnak tűnnek. A kemény anyagok, mint a csont, fehérnek, míg a lágyabbak feketének vagy szürkének tűnnek. Az orvosok különféle módokon szabályozhatják a röntgengép működését a képsugár intenzitásának változtatásával. is ezt a hatást használja.
Kontrasztanyag
A legtöbb lágyszövet nem jelenik meg egyértelműen a szokásos röntgenfelvételen. Annak érdekében, hogy belsőleg a szervekre összpontosíthassanak, vagy megtekintsék a keringési rendszert alkotó ereket, az orvosoknak kontrasztanyagot kell beadniuk a szervezetbe.
A kontrasztanyag olyan folyadék, amely hatékonyabban nyeli el a röntgensugárzást, mint a környező szövet. Az emésztőrendszer és az endokrin rendszer szerveinek megtekintésére a páciens kontrasztanyagok keverékét, jellemzően bárium keverékét nyeli le. Ha az orvosok a vérereket vagy a keringési rendszer egyéb elemeit akarják megvizsgálni, kontrasztanyagot fecskendeznek be a páciens véráramába.
A kontrasztanyagot gyakran fluoroszkóppal együtt alkalmazzák. A fluoroszkópia során a röntgensugarak a testen keresztül egy fluoreszkáló képernyőre haladnak át, és mozgóképet hoznak létre. Az orvosok fluoroszkópiával követhetik nyomon a kontrasztanyag áthaladását egy személyen. Az orvosok a röntgenfelvételt videóra is rögzíthetik.
A röntgensugarak károsak?
A röntgensugarak csodálatos adalékai az orvostudomány világának: lehetővé teszik az orvosok számára, hogy minden műtét nélkül belenézzenek a páciensbe. Sokkal könnyebb és biztonságosabb egy törött csontot röntgen segítségével megnézni, mint invazív módszert alkalmazni. 
De károsak a röntgensugarak? A röntgentudomány korai napjaiban sok orvos hosszú ideig sugározta ki a betegeket és magát is. Végül az orvosok és a betegek sugárbetegséget kezdtek kifejteni, és az orvostársadalom tudta, hogy valami nincs rendben.
A probléma az, hogy a röntgensugarak az ionizáló sugárzás egyik formája.
Az ion elektromos töltése természetellenes kémiai reakciókhoz vezethet a sejtekben. A töltés többek között DNS-szálakat is eltörhet. A törött DNS-szálú sejt vagy elpusztul, vagy a DNS mutációnak indul. Ha sok sejt elpusztul, különféle betegségek alakulhatnak ki a szervezetben. Ha a DNS mutálódik, a sejt rákossá válhat, és a rák továbbterjedhet. Ha a mutáció egy spermában vagy petesejtben fordul elő, az születési rendellenességekhez vezethet. Mindezen kockázatok miatt az orvosok bizonyos szabványok figyelembevételével röntgensugarakat alkalmaznak.
Még ezekkel a kockázatokkal együtt is, a röntgensugaras szkennelés biztonságosabb megoldás, mint a műtét. A röntgenkészülékek felbecsülhetetlen értékű eszközök az orvostudományban, valamint értéket jelentenek a biztonsági és tudományos kutatásban. Valóban az egyik leghasznosabb és...