Rendgenska cijevRendgenska cijev

StudentStudent MentorMentor

Rakita DragoslavRakita Dragoslav Dr. Aida Dr. Aida

UvodUvod

• Rendgenska cijev je uređaj koji generiše x zrake ili Rendgenska cijev je uređaj koji generiše x zrake ili rendgensko zračenje.rendgensko zračenje.

• To se postiže akceleracijom (ubrzanjem) elektrona sa To se postiže akceleracijom (ubrzanjem) elektrona sa negativno naelelktrisane katode i iznenadnim negativno naelelktrisane katode i iznenadnim zaustavljanjem na pozitivno naelektrisanoj anodi tj. na zaustavljanjem na pozitivno naelektrisanoj anodi tj. na wolframskoj pločici. wolframskoj pločici.

• Energija x zraka zavisi od kinetičke energije elektrona.Energija x zraka zavisi od kinetičke energije elektrona...

• Rendgenska cijev je katodna cijev koja fokusira Rendgenska cijev je katodna cijev koja fokusira energetske tokove elektrona u metalnu metu čime energetske tokove elektrona u metalnu metu čime uzrokuje da ona emitira rendgenske zrake (X-zrake).uzrokuje da ona emitira rendgenske zrake (X-zrake).

• Osnovni princip rendgenske cijevi nije se promijenio od Osnovni princip rendgenske cijevi nije se promijenio od Roentgenovog otkrića X-zraka 1895.Roentgenovog otkrića X-zraka 1895.

• Na katodu se dovede visoki napon (oko 50 000 V) zbog Na katodu se dovede visoki napon (oko 50 000 V) zbog čega elektroni velikom brzinom izlijeću s katode. čega elektroni velikom brzinom izlijeću s katode. Sudarom elektrona s anodom nastaju rendgenske zrake Sudarom elektrona s anodom nastaju rendgenske zrake koje se šire u prostor.koje se šire u prostor.

Katoda se žari posebnim krugom grijanja termoemisije elektrona

Elektroni se ubrzavajuVisokim naponom

Dijelovi RTG cijeviDijelovi RTG cijevi

• Staklena cijevStaklena cijev• KatodaKatoda• AnodAnodaa • Zaštitno kućišteZaštitno kućište

Staklena cijevStaklena cijev

• Napravljena od Napravljena od Pyrex Pyrex staklastakla– Sposobna da izdrži velike temperatureSposobna da izdrži velike temperature

• U cijevi je vakuumU cijevi je vakuum..

• Prozor cijeviProzor cijevi– Dio staklene cijevi koji je tanji od ostatka cijeviDio staklene cijevi koji je tanji od ostatka cijevi..– Služi za dodatnu filtraciju zraka, ekvivalent 0,5mm Služi za dodatnu filtraciju zraka, ekvivalent 0,5mm

AluminijaAluminija. .

KatodaKatoda

Katoda je negativna elektroda.Katoda je negativna elektroda.

Građena je od materijala visokog tališta i to u pravilu od Građena je od materijala visokog tališta i to u pravilu od volframa. Modificirana je u obliku spirale duljine 12 cm i volframa. Modificirana je u obliku spirale duljine 12 cm i debljine 0,2 do 0,5 mm debljine 0,2 do 0,5 mm

Spiralna nit katode postavljena je unutar metalnog okvira Spiralna nit katode postavljena je unutar metalnog okvira koji je također negativnog naboja i ponaša se kao dodatna koji je također negativnog naboja i ponaša se kao dodatna elektroda (Wehneltova elektroda). elektroda (Wehneltova elektroda).

Katode modernih rentgenskih cijevi imaju dvije spiralne niti Katode modernih rentgenskih cijevi imaju dvije spiralne niti (dvije katode), a svaka od njih je nasuprot odgovarajućem (dvije katode), a svaka od njih je nasuprot odgovarajućem žarištu anode: veća spirala za veliki fokus i manja za mali žarištu anode: veća spirala za veliki fokus i manja za mali fokus. fokus.

Katoda

• Djelovanjem struje zagrijavanja, niskog napona i velike Djelovanjem struje zagrijavanja, niskog napona i velike jakosti, na katodi se oslobađaju elektroni termoionskom jakosti, na katodi se oslobađaju elektroni termoionskom emisijom koji se uslijed razlike potencijala katode i anode emisijom koji se uslijed razlike potencijala katode i anode ubrzano gibaju prema anodiubrzano gibaju prema anodi

• Tako da je katoda uključena u dva strujna kruga (za razliku Tako da je katoda uključena u dva strujna kruga (za razliku od anode) i to niskonaponski strujni krug za zagrijavanje od anode) i to niskonaponski strujni krug za zagrijavanje katode i visokonaponski strujni krug za razliku potencijala katode i visokonaponski strujni krug za razliku potencijala anode i katode, odnosno gibanje elektronaanode i katode, odnosno gibanje elektrona

• Uloga dodatne elektrode uz katodu je da kolimira snop Uloga dodatne elektrode uz katodu je da kolimira snop elektrona da bi bio što uži.elektrona da bi bio što uži.

KatodaKatoda

AnodAnodaa

• Anoda je pozitivna elektroda u rentgenskoj cijevi Anoda je pozitivna elektroda u rentgenskoj cijevi

• Ona je smještena nasuprot katode te se u literaturi Ona je smještena nasuprot katode te se u literaturi spominje i kao antikatodaspominje i kao antikatoda

• Ima oblik diska na držačuIma oblik diska na držaču

• Osnovu diska čini molibden i grafit, a od molibdena Osnovu diska čini molibden i grafit, a od molibdena (eventualno bakra) je i držak anode. Odabir materijala (eventualno bakra) je i držak anode. Odabir materijala definisan je visokim toplinskim kapacitetom i toplinskom definisan je visokim toplinskim kapacitetom i toplinskom provodljivošću budući da držak ima ulogu odvođenja provodljivošću budući da držak ima ulogu odvođenja velike količine topline koja se oslobađa na žarištu anode velike količine topline koja se oslobađa na žarištu anode

AnodAnodaa

• Površina žarišta anode napravljena je od materijala Površina žarišta anode napravljena je od materijala visokog rednog broja i visokog tališta visokog rednog broja i visokog tališta

• U današnjih rentgenskih cijevi to je u pravilu legura U današnjih rentgenskih cijevi to je u pravilu legura wolfram i renij.wolfram i renij.

• Na anodi se nalaze dva žarišta u korelaciji s dvije katodeNa anodi se nalaze dva žarišta u korelaciji s dvije katode• Toplinsko opterećenje anode postavlja zahtjev za što Toplinsko opterećenje anode postavlja zahtjev za što

većom površinom žarišta te možemo reći da je zaštita većom površinom žarišta te možemo reći da je zaštita od toplinskog opterećenja anode direktno u vezi sa od toplinskog opterećenja anode direktno u vezi sa snagom rentgenske cijevi snagom rentgenske cijevi

AnodAnodaa

• Pozitivno naelektrisana elektrodaPozitivno naelektrisana elektroda..• Dije vrsteDije vrste..

– Fiksna anodaFiksna anoda..– Rotaciona anodaRotaciona anoda..

Fiksna anodaFiksna anoda

• Napravljena od Napravljena od wolframa koji je wolframa koji je umetnut u veliku umetnut u veliku bakarnu šupku.bakarnu šupku.

• Obično se koristi u Obično se koristi u zubnim RTG aparatimazubnim RTG aparatima..

Rorirajuća anodaRorirajuća anoda

Sastoji se od fokalnog žarišta od Sastoji se od fokalnog žarišta od wolframawolframa.. Sa tačkom tališta od Sa tačkom tališta od 3400 340000 C.C.Molibden okružuje ciljnu površinu i Molibden okružuje ciljnu površinu i učestvuje u raspršivanju topline.učestvuje u raspršivanju topline.Grafit služi kao kućište na koje je Grafit služi kao kućište na koje je pričvršćen molibden i wolframska pričvršćen molibden i wolframska meta, i takođe raspršava toplinu.meta, i takođe raspršava toplinu.

Rotirajuća anoda daje veću ciljnu Rotirajuća anoda daje veću ciljnu površinu i bolje rasipanje topline, što površinu i bolje rasipanje topline, što se takođe postiže i rotacijom anode se takođe postiže i rotacijom anode koja je oko 3400 RPM (rotacija po koja je oko 3400 RPM (rotacija po minuti)minuti)

Indukcijski Indukcijski motormotorRotira motor anode.Rotira motor anode.Čine ga dva dijela rastavljena staklenim dijelom cijevi.Čine ga dva dijela rastavljena staklenim dijelom cijevi.

Elektronska indukcijaElektronska indukcijaStruja u statoru razvija magnetno Struja u statoru razvija magnetno polje. polje. NamotaNamotaji u ji u statorstatoruu sekvencijalno se pobuđsekvencijalno se pobuđujuuju tako da tako da inducira magnetsko polje inducira magnetsko polje koje koje rotira rotira na osi statora.na osi statora.To uzrokuje da se rotor okreće.To uzrokuje da se rotor okreće.

služi za:služi za:zaštitu osoba i okoline od rentgenskog zračenja i zaštitu osoba i okoline od rentgenskog zračenja i struje visokog napona za zaštitu same struje visokog napona za zaštitu same rentgenske cijevi od mehaničkih oštećenjarentgenske cijevi od mehaničkih oštećenja

sastoji od dva sloja:sastoji od dva sloja:Jedan sloj je od izolacijskog materijala (porculan) Jedan sloj je od izolacijskog materijala (porculan)

Drugi sloj sadrži olovoDrugi sloj sadrži olovo

Oklop rendgenske cijeviOklop rendgenske cijevi