röntgen cihazı 2

RÖNTGEN CİHAZLARI ve FİZİK PRENSİPLERİ 4

Dr. Erol Akgül

Ç. Ü. SHMYO 1. Sınıf

X-IŞINI CİHAZLARININ TEMEL YAPISI

X-IŞINI CİHAZININ TEMEL KISIMLARI

1. X-ışını tüpü2. Kontrol konsolü

3. Yüksek voltaj jeneratörü

X-IŞINI TÜPÜ PARÇALARI

• 1. Koruyucu Metalik Muhafaza

• 2. Cam Tüp• 3. Katod

• 4. Anod

ANOD 1

• X-ışını tüpünün pozitif elektrodudur. • Anod x-ışınlarının oluşturduğu target denilen

tungsten plak ve onun yerleştirildiği metalik destekten oluşur.

• Sabit ve döner tipleri mevcuttur. • Sabit anod diş üniteleri ve portatif cihazlar gibi

yüksek tüp akımı gerektirmeyen cihazlarda kullanılır.

ANOD 2

• Anodun elektrik iletken, ısı iletken ve mekanik destek fonksiyonları mevcuttur.

• Katoddan çıkan elektronlar anod tarafından tekrar yüksek voltaj tankına iletilir.

• Tüp akımını oluşturan elektronların kinetik enerjilerinin %99’u anodda ısıya, %’1 veya daha azı ise X-ışını enerjisine dönüştürülür.

SABİT ANOD 1

• Bakır kütlesi içinde yerleştirilmiş 2-3 mm kalınlıkta tungsten plağıdır.

• Boyutları 1 cm civarında dikdörtgen veya kare şeklindedir.

• Target denilen bu plak elektronların çarptığı alandır.

SABİT ANOD 2

• Tungstenin target olarak seçilmesinin 3 nedeni mevcuttur:

1. Atomik numarasının yüksek oluşu (74): Yüksek atomik numara yüksek enerjili x- ışını oluşumunu sağlar.

2. Yüksek erime derecesi: Bakırın erime derecesi 1083 iken tungsten 3410 dereceye kadar dayanabilir. X-ışını oluşumunda anod ısısı 2000 oC’a kadar yükselmektedir.

3- İyi ısı iletkeni olması: Tungstenin ısı iletkenliği bakıra yakındır.

SABİT ANOD 3

• Tungsten plağın gömülü olduğu bakır kütle anodun termal kapasitenini arttırır ve ısıyı hızla cam tüpe ve onun aracılığı ile çevresindeki yağ ve metalik muhafazaya iletir.

DÖNER ANOD 1

• X-ışını enerjisinin ve miktarının arttırılabilmesi için anodun ısı kapasitesinin arttırılması gerekmektedir.

• Bunun için döner anodda target alanı büyütülerek disk haline getirilmiş ve yüzeyi genişletilmiştir.

• Ortalama 75-100 mm çaptaki diskin çevresine yerleştirilen target alanına ısı yayılarak ısı kapasitesi birkaç yüz misli arttırılabilmektedir.

DÖNER ANOD 2

• Diskler ortalama dakikada 3600 devir dönerek disk yüzeyindeki her nokta 1/60 sn’de bir bombardıman edilmekte kalan zaman ısının dağıtılmasında kullanılmaktadır.

• Yüksek kapasiteli tüplerde dönüş hızı dakikada 10.000 devire kadar çıkmaktadır.

DÖNER ANOD 3

• Döner anod elektromanyetik indüksiyon motoru ile döndürülür.

• Anodun arkasındaki cam tüpün boyunun çevresinde statör sargılar yer alır.

• Bu sargılardan geçirilen akımın yarattığı manyetik alan boynun içinde yer alan bakırdan yapılı rotorda indüksiyon akıma yolaçmakta ve rotoru döndürmektedir.

DÖNER ANOD 4

• Rotorun dişlilerindeki sürtünmeyi minimuma indirmek için metalik kayganlaştırıcı olan ısıya dayanaklı gümüş kullanılmaktadır.

• Döner aanodda oluşan ısının dişlilerde kilitlenme yapmaması için anodun boynu ısı yalıtkan molybdenumdan yapılır.

• Böylece ısı vakum aracılığı ile cam tüpe ve daha sonra çevreye iletilir.

DÖNER ANOD 5

• Radyografide anodun yeterli hıza erişmesi 0.5-1 sn kadar zaman almaktadır.

• Dolayısıyla şutlamada bu kadar süre beklenerek anodun optimal hıza ulaşması beklenir ve daha sonra elektron bombardımanı başlatılır.

• Şutlamadan sonra anodun durması da belirli zaman almaktadır.

ÇİZGİ-FOKUS PRENSİBİ 1

• Tüp akımı esnasında tungsten targetin tamamı değil, fokal spot denilen belirli bir alanı bombardıman edilmektedir.

• Elektronların kinetik enerjilerinin büyük kısmı ısıya dönüştüğü için ısı kapasitesinin arttırmak için fokal spotu mümkün olduğu kadar geniş tutmak gerekir.


• Buna karşın radyografik ayrıntıyı arttırmak için fokal spot küçük olmalıdır.

• Aradaki bu çelişki 1918 yılında geliştirilen çizgi-fokus prensibi ile çözülmüştür.

• Buna göre targete açı verilerek bunun izdüşümü olan efektif fokal spot küçültülmektedir.

• Effektif alandaki küçülme anod açısının sinüsü ile orantılıdır.


• Açık küçüldükçe effektif fokal spot alanı da küçülmektedir.

• Diagnostik tüplerde anod açısı 7-20 0 arasında değişir.

• 0,3 mm fokal spotlu (efektif) tüplerde anod açısı 6-7 derece civarındadır.

• Anod açısındaki küçülmeyi heel (topuk) etkisi sınırlamaktadır.

HEAL (TOPUK) ETKİSİ 1

• X-ışını tüpünden çıkan x-ışınlarının şiddeki ışın demetinin her yerinde aynı değildir.

• Targette oluşan x-ışınları isotropiktir yani her yöne dağılır.

• Anoddaki açılanma nedeniyle yüzeye yakın x-ışınları target yüzeyince absorbe edilmekte ve anoda yakın x-ışını şiddeki azalmaktadır.


• Değişik kalınlıktaki anatomik kısımların radyografisinde heel etkisi gözönüne alınmalıdr.

• Hastanın kalın kısmı tüpün katod tarafına yerleştirilirse daha homejen bir grafi elde olunabilir.

• Dolayısıyle yan lumbosakral grafide hastanın kalın olan pelvik kısmı katoda doğru yerleştirilmelidir.


• Heel etkisinin iki önemli özelliği mevcuttur.

• 1. Film-fokus mesafesinin artması ile heel etkisi azalır.

• 2. Aynı film-fokus mesafesinde heel etkisi küçük filmlerde büyüklere göre daha azdır.

• Santral ışın civarında x-ışın şiddeti daha homojen olduğu için küçük filmlerde heel etkisi azalır.

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 2

Documents