röntgen cihazı 4

RÖNTGEN CİHAZLARI ve FİZİK PRENSİPLERİ 6

Dr. Erol Akgül

Ç. Ü. SHMYO 1. Sınıf

X-IŞINI CİHAZININ TEMEL KISIMLARI

1. X-ışını tüpü

2. Kontrol konsolü

3. Yüksek voltaj jeneratörü

YÜKSEK VOLTAJ JENERATÖRÜ (TANKI)

• Sıklıkla röntgen odasının bir köşesine yerleştirilen yağla dolu tankdır.

• İçinde voltaj yükseltici transformatör, filaman transformatörü ve rektifiye ediciler (doğrultmaçlar) yer alır.

• Yağ elektrik yalıtkanı görevi görerek bu elemanların yanyana yerleştirilmesini sağlar.

YÜKSEK VOLTAJ TRANSFORMATÖRÜ

• İkinci taraftaki sargı oranı ile orantılı olarak voltajı yükseltir.

• Konvansiyonel transformatörlerde sargı oranı 500-1000 arasındadır.

• Konsoldeki kVp seçici ototransformatörden gelen voltaj yükseltilerek 40-150 kVp değerlere çıkarılır.

VOLTAJ DÜŞÜRÜCÜ (FİLAMAN) TRANSFORMATÖR

• Konsoldaki mA seçici değişken dirençlerinden gelen voltaj düşürülerek filaman devresinde yüksek akım elde olunur.

REKTİFİYE EDİCİLER (DOĞRULTMAÇLAR)

• Doğrultmaç alternatif akımı direkt akıma çeviren cihazdır.

• Dolayısıyla akımın sadece bir yöne geçmesine izin verir.

• Röntgen tüpünün bizzat kendisi de bir doğrultmaçtır. • Günümüzde doğrultmaç olarak diod tüpler yerine

silikondan yapılan solid-state doğrultmaçlar kullanılmaktadır.

• Bunlar ucuz, küçük ve uzun ömürlüdür.

TRİFAZE JENERATÖRLER 1

• Voltajı hemen hemen sabit tutarlar.

• Ticari elektrik trifaze olarak dağıtılır.

• Trifaze güç birbiri üstüne yerleştirilmiş ve aralarında faz farkı olan 3 sinüs dalgası şeklindedir.

• Bu trifaze gücün doğrultulması ile saniyede 6 puls ve 12 puls gösteren oldukça stabil bir enerji elde edilir.

TRİFAZE JENERATÖRLER 2

• Ripple faktör denilen voltajın maksimal ve minimal değerler arasında oynaması 6 pulsta % 13, 12 pulsta % 3’tür.

• Trifaze güç ile elde olunan x-ışınının hem kalitesi hem de kantitesi artar.

• Yüksek enerjili elektron akımı, yüksek enerjili ve daha fazla x-ışını oluşumunu sağlar.

X-IŞINI TÜP DEĞERLENDİRME CETVELLERİ 1

• Tüpte anottaki hedefte oluşan ısı önce anot materyaline geçer, buradan anot bağlantılarına geçerek soğutucu sistemle ilişkilendirilir.

• Tungstenin dayanabileceği maksimum ısı 3000 0C ’dir.

• Bu düzeyeden sonra erime ve buharlaşma ortaya çıkar.

• Elektrik akımında ısı oluşması voltaj, akım ve süre çarpımı kadardır ve birimi ısı ünitesidir.


• Monofaze cihazlarda bir ısı birimi;

HU = akım (mA) x kVp x sn

• Trifaze cihazlarda ısı oluşumu daha fazladır.

HU= l.35 x mA x kVp x sn

• Bir x-ışını tüpüne uygulanabilecek ısı 3 faktörde belirlenir:

1. Tüpün tek ekspojura dayanaklılığı

2. Tüpün birden fazla ve hızlı ekspojura dayanaklığı

3. Tüpün uzun süreli ve multipl ekspojura dayanıklığı


• Tüpün tek ekspojura dayanaklılığı tüm tüplerle birlikte verilen tüp değerlendirme grafiklerinde belirtilir.

• Bu grafilerde maksimum ekspojur süresi ile mA’in hangi kVp ile kullanılabileceği belirtilmiştir.

• Tüpün uzun süreli multipl ekspojura dayanıklılığı anod ısı depolama karakteristikleri ile saptanır. Bu karakteristik grafik ile gösterilir.

• Bu grafik anodun soğuması için geçen zamanı gösterir.


• Ayrıca tüpün muhafazasınının da ısı kapasitesi mevcuttur.

• Bu kapasite çok daha fazla olup 1.500.000 HU civarındadır.

• Tüp muhafazası soğuması yaklaşık 1-2 saat zaman gerektirebilir.

• Muhafazaya yerleştirilmiş fanlar soğumayı hızlandırırlar.


TÜP HASARININ NEDENLERİ 1

• X-ışını tüp hasarının nedenlerinin hemen hepsi ısı ile ilgilidir.

• Döner anodun ömrü genelde targetin elektron bombardımanı sonucu yüzeyinin aşınması ile oluşur.

• Bu hasar termal stress ile ortaya çıkar.• Targetin yüzeyi ve derini arasında ısı ile genleşme

farklılıkları ortaya çıkar. • Bu farklılıklar yüzeyde distorsiyona yol açar.

• Distorsiyonlar sonucu değişken ve azalmış x-ışını oluşur.


• Yüzeyde oluşan erimelerle tungsten buharlaşarak cam tüpün iç yüzeyini kaplar.

• Eski tüplerde tüp bronz rengini alır. • X-ışınları bu tungsten kaplama ile filtre edilir. Bir süre

sonra kısa devre oluşabilir. • Tüp hasarının diğer bir nedeni ani ısı farklılıkları ile

anodun dönmesinin bozulması dişlilerin sürtünmesi ve kilitlenmesidir.

• Filaman aynı aydınlatma ampullerindeki gibi incelerek kopabilir.

• Tüpün uzun ömürlü olması için mümkün olduğu kadar düşük kVp, mA ve eksposur zamanı ile kullanılması gerekir.

• Soğuk anod hiçbir zaman maksimal parametrelerde kullanılmamalı tüp önce düşük değerlerde ısıtılmalıdır.

• Tüpün kullanma grafiklerine dikkat etmeli tüp ısı kapasitesi aşılmamalıdır.

• Ayrıca anod uzun süreli yüksek ısıda bırakılmamalı, tüpün soğuması için zaman tanınmalıdır.


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 4

Health & Medicine