RÖNTGEN CİHAZLARI ve FİZİK PRENSİPLERİ 5

Dr. Erol Akgül

Ç. Ü. SHMYO 1. Sınıf

X-IŞINI CİHAZININ TEMEL KISIMLARI

1. X-ışını tüpü

2. Kontrol konsolü

3. Yüksek voltaj jeneratörü

KONTROL (KUMANDA) KONSOLÜ

• Kontrol konsolünde; cihazın açma-kapama düğmesi, operatörün istediği miktar ve şiddette x-ışını elde edilmesini sağlayan kontrol düğmeleri, expojur zaman seçici düğmesi gibi düzenekler bulunur.

• Ayrıca konsolde şutlama esnasındaki gerçek kVp ve mA değerlerini gösteren metreler, cihazı şutlamaya hazırlayan düğme ve cihaza gelen akımı kompanze eden regülatör düğmesi gibi kontroller bulunabilir.

• Bu kontrol ve düğmeler bazı cihazlarda tuşlar şeklinde ve analog olarak, modern cihazlarda ise dijital göstergeler şeklindedir.

HAT KOMPANZATÖRÜ

• Şehirden gelen input voltajın 220 volta ayarlanmasını sağlayan düzenektir.

OTOTRANSFORMATÖR 1

• Tanım olarak transformatör bir devredeki voltajı azaltan veya arttıran cihazdır.

• Röntgen cihazında filamanın ısıtılması için yaklaşık 10 voltluk potansiyel farkı, buna karşılık tüp akımı oluşturmak için 40-150 kVp potansiyel farkı gerekmektedir.

• Transformatörler şehirden gelen 220 V’luk potansiyeli azaltarak veya çoğaltarak istenilen değere getirirler.

OTOTRANSFORMATÖR 2• Transformatörlerde demir bir halkanın her iki tarafına

sarılı sargı telleri bulunur.• Sargının birinden akım geçirilmesi ile onun oluşturduğu

manyetik alan ikinci sargıda elektrik akımı indükler. • Bu ikinci akımın indüklenmesi yani oluşturulması için

manyetik alan değişken olmalı yani azalmalı ve çoğalmalıdır.

• Alternatif akımda voltaj devamlı değişken olduğu için devamlı değişen manyetik alan oluşur.

• Dolayısıyla alternatif akım ikinci sargıda da alternatif bir akım oluşturmaktadır.

OTOTRANSFORMATÖR 3

• Yükseltici transformatörlerde ikinci sargının tel sargı oranı birinciden fazladır, dolayısıyla ikinci devrede voltaj yükseltilir, akım azalır.

• Azaltıcı transformatörde ise ikinci devrede sargı sayısı azdır; voltaj azaltılır, akım yükseltilir.

• X-ışını cihazına gelen voltaj önce ototransformatöre uğrar.

• Otoransformatör, yüksek voltaj tankında yer alan yükseltici transformatör devrelerine değişken miktarlarda voltaj sağlanmasını temin eder.

OTOTRANSFORMATÖR 4

• Konsolde bulunan major kVp ve minor kVp tuşları ototransformatörde belli bağlantıları sağlamaktadır.

• Bunlar aracılığı ile şehirden gelen 220 V, basamaklar halinde 100-400 V değerleri arasında ayarlanabilmektedir.

• Bu çıkış voltajı yüksek voltaj tankındaki yükseltici transformatörün giriş (input) voltajını sağlamaktadır.

OTOTRANSFORMATÖR 5• Tüp akımını sağlayan, filaman ısınması ile ortaya çıkan

termiyonik emisyondur. • Termiyonik emisyon için filamana 10 voltluk potansiyel

farkı, 4-6 A0 akım vermek gerekir. • Konsolde bulunan değişken ve hassas dirençlerle gelen

voltaj basamaklar halinde ayarlanır ve daha sonra yüksek voltaj tankında bulunan azaltıcı transformatöre yollanır.

• Bu transformatörde voltaj düşürülürken akım arttırılmış olur.

• Konsoldeki değişken dirençler mA seçici görevini görürler.

EKSPOJUR ZAMANLAYICILAR 1

• X- ışını ekspojur zamanı, zamanlayıcılar ve anahtarlar ile kontrol edilir.

• Zaman seçici düğme veya tuşu kontrol konsolünde yer alır, zamanlayıcının kendisi ise kontrol konsolünde olabileceği gibi yüksek voltaj tankına da yerleştirilebilir.

• Zamanlama düzeneği; konsolde iki ekspojur düğmesi, bir de zaman seçici tuşu ile belirlenmiştir.

EKSPOJUR ZAMANLAYICILAR 2

• Operatör zaman seçici tuşu ile ekspojurun devam edeceği süreyi belirler.

• Düğmelerden biri filamanın ısıtılarak anodun dönmeye başlamasını sağlar.

• Diğer düğme ise zamanlayıcıyı aktive eder ve ekspojuru başlatır.

• Zamanlayıcı önceden belirlenmiş süre sonunda ekspojuru keser.

• Zamanlayıcılar anahtarlara devreyi ne zaman açıp ne zaman kapayacağını bildirirler.

ANAHTARLAR 1

• Mekanik ve elektronik olabilir. • En basit mekanik anahtarlar kontaktörlerdir.

• Bunlar ekspojur zamanlayıcıların aktive ettiği elektromıknatıslardır.

• Çift olarak kullanıldıklarında bir devreyi kapayarak ekspojuru başlatır diğeri ise açarak sonlandırır.

• 1/12 sn’den daha uzun ekspojur zamanları için kullanılırlar.

ANAHTARLAR 2

• Elektronik anahtarlara tiratron da denilir. • Tiratronlar 3 elektrodu olan (anod, katod ve grid) argon

veya neon gazıyla doldurulmuş küçük tüplerdir.• Katod yine termionik emisyon görevi görür. • Grid elektronların akımını negatif potansiyelle engeller. • Belli eşik değerde grid elektronları tutamaz, tüp içindeki

gazın da ionize olması ile tüp akımı başlatılır. • Katod ve anod arasındaki potansiyel farkının

kaldırılması akımı keser.• Son yıllarda silikondan yapılmış solid-state (katı)

tiratronlar kullanılmaktadır.

ZAMANLAYICILAR

Önceden belirlenmiş süre sonunda ekspojuru kesen cihazlardır.

1. Mekanik zamanlayıcılar

2. Sekrenöz (eşzamanlı) zamanlayıcılar

3. Elektronik zamanlayıcılar

4. Fotozamanlayıcılar

MEKANİK ZAMANLAYICILAR

• Portatif cihazlar ve diş ünitlerinde kullanılan yay yardımı ile kurulan cihazlardır.

• Yayın boşanma zamanı ekspojur süresini oluşturur.

• 250 msn’den uzun ekspojurlar için kullanılan ve fazla hassas olmayan cihazlardır.

SENKRENÖZ (eş zamanlı) ZAMANLAYICILAR

• Şehir ceryanı frekansı ile eşit hızda dönen bir mil yardımıyla zamanlama yapılır.

• Dolayısıyla yaklaşık 0.1 sn’den uzun ekspojur zamanları için kullanılırlar ve her ekspojurdan sonra sıfırlama gerektiğinden seri ekspojur için kullanılamazlar.

ELEKTRONİK ZAMANLAYICILAR

• Değişken bir direnç yardımı ile bir kapasitörün yüklenmesi için gereken zaman ilkesi ile çalışırlar.

• Kapasitör elektronik anahtarın (tiratron) gridini kontrol eder.

• Değişken direnç eksposur zamanı tuşu ile kontrol edilir.

• Bu zamanlayıcılar hassas olup 1 msn’lik ekspojuru kontrol edebilirler ve seri çalışabilirler.

FOTOZAMANLAYICILAR 1

• Zamanlama seçiminde operatör hatasını elimine etmek için geliştirilmiştir.

• Hastadan geçen radyasyonu ölçerek, geçen radyasyon daha önce belirlenmiş bir değere ulaşınca ekspojuru keserler.

• Fotomultiplier tüp ve iyonizasyon kutusu olmak üzere iki tipi mevcuttur.

FOTOZAMANLAYICILAR 2

• Fotomultiplier tüpte filmin arkasına yerleştirilmiş floresans bir ekran filme gelen radyasyon ile orantılı olarak ışık saçar.

• Bu ışık küçük bir elektrik akımına dönüştürülerek yine kapasitörü yüklemede kullanılır.

• Kapasitör önceden belirlenmiş değere ulaştığında elektronik anahtar aracılığı ile eksposur sonlandırılır.

• Fotomultiplier tüpde değişken direncin yerini bizzat hasta almıştır.

FOTOZAMANLAYICILAR 3

• İyonizasayon kutusunda cihaz radyolüsen olup film ve hasta arasına yerleştirilir.

• Filmde artefakt oluşmaz. • Bu nedenle floroskopide spot film radyografisi için

idealdir.• İyonizasyon kutusunda kapasitör görevi gören iki plak

mevcut olup geçen radyasyon kutudaki havayı iyonize eder.

• İyonların oluşturduğu elektrik akımı ile belli değere ulaşıldığında ekspojur sonlandırılır.

FOTOZAMANLAYICILAR 4

• Fotozamanlayıcılar fantomlar aracılığı ile önceden belli değerlere kalibre edilirler.

• Genelde birden fazlası birlikte kullanılarak radyografik alanın tamamında homojen ekspojur elde edilmesi sağlanır.

• Fotozamanlayıcılara yerleştirilmiş güvenlik zamanı ile maksimum ekspojur devresi kontrol edilir ve aksama durumunda hasta ve tüp aşırı ekspojurdan korunur.

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.