x光机是能利用康普顿效应产生X光的机械装置,医学上常用来做透视和摄片检查。透视较经济、方便,并可随意变动受检部位作多方面的观察,摄片能使受检部位结构清晰地显示于x线片上,并可作为客观记录长期保存,以便在需要时随时加以研究或在复查时作比较。
x光机主要由X射线管和X光机电源以及控制电路等组成,X射线管又由阴极灯丝 (Cathod)和阳极靶(Anode)以及真空玻璃管组成,X光机电源又可分为高压电源和灯丝电源两部分,其中灯丝电源用于为灯丝加热,高压电源的高压输出端分别家在阴极灯丝和阳极靶两端,提供一个高压电场使灯丝上活跃的电子加速流向阳极靶,形成一个高速的电子流,轰击阳极靶面后,99[%]转化为热量,1[%]由于康普顿效应产生X射线。
(一)物理效应
1.穿透作用 穿透作用是指X射线通过物质时不被吸收的能力。X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。X射线因其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关,X射线的波长越短,光子的能量越大,穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关,密度大的物质,对X射线的吸收多,透过少;密度小者,吸收少,透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。这正是X射线透视和摄影的物理基础。
2.电离作用 物质受X射线照射时,使核外电子脱离原子轨道,这种作用叫电离作用。在光电效应和散射过程中,出现光电子和反冲电子脱离其原子的过程叫一次电离,这些光电子或反冲电子在行进中又和其它原子碰撞,使被击原子逸出电子叫二次电离。在固体和液体中。电离后的正、负离子将很快复合,不易收集。但在气体中的忘离电荷却很容易收集起来,利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量:X射线测量仪器正是根据这个原理制成的。由于电离作用,使气体能够导电;某些物质可以发生化学反应;在有机体内可以诱发各种生物效应。电离作用是X射线损伤和治疗的基础。
3.荧光作用 由于X射线波长很短,因此是不可见的。但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时,由于电离或激发使原子处于激发状态,原子回到基态过程中,由于价电子的能级跃迁而辐射出可见光或紫外线,这就是荧光。X射线使物质发生荧光的作用叫荧光作用。荧光强弱与X射线量成正比。这种作用是X射线应用于透视的基础。在X射线诊断工作中利用这种荧光作用可制成荧光屏,增感屏,影像增强器中的输入屏等。荧光屏用作透视时观察X射线通过人体组织的影像,增感屏用作摄影时增强胶片的感光量。
4.热作用物质所吸收的X射线能,大部分被转变成热能,使物体温度升高,这就是热作用。
5.干涉、衍射、反射、折射作用这些作用与可见光一样。在X射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。
(二)化学效应
1.感光作用 同可见光一样,X射线能使胶片感光。当X射线照射到胶片上的溴化银时,能使银粒子.沉淀而使胶片产生“感光作用”。胶片感光的强弱与X射线量成正比。当X射线通过人体时,囡人体各组织的密度不同,对X射线量的吸收不同,致绽胶片上所获得的感光度不同,从而获得X射线的影像。这就是应用X射线作摄片检查的基础。
2.着色作用 某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等,经X射线长期照射后,其结晶体脱水而改变颜色,这就叫做着色作用。
(三)生物效应
当X射线照射到生物机体时,生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死,致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变,称为X射线的生物效应。不同的生物细胞,对X射线有不同的敏感度。枫X射线可以治疗人体的某些疾病,如肿瘤等。另一方面,它对正常机体也有伤害,因此要注意人体的防护。X射线的生物效应是由X射线的电离作用造成的。
X光机广泛应用于医疗卫生,社会生活、科学教育,工业各个领域,例如X光机可用于医院协助医生诊断疾病,用于工业的无损探伤,火车站、重要单位和机场的安全检查等等。
故障现象:透视有mA指示,但无图像。
分析与维修:透视有mA指示,说明X线产生电路没有问题。不显示图像,有以下部分可能出现问题:
1.增强器(I.I) 2.摄像头(CAMERA) 3.摄像头控制电路(CCU) 4.监视器(MONITOR)
采用以下步骤检查:
1、透视时,主监视器(带有CCU板)和副监视器上均无图像,说明问题出在增强器、摄像头及其控制电路上(CCU板)。
2、透视时,观看增强器输出屏是否有图像,当时有图像,说明增强器良好。
3、检查供给摄像头的BEAM电压及TARGET电压,发现为-89.7V,正常值应在-50V~30之间,这使得电子不能发射到靶面上,从而无图像。BEAM电压的调整可通过CCU板上的BEAM电压调节电位器改变,在调整时,发现BEAM电压忽高忽低。再测BEAM电位器供给电压-100V正常,这说明电位器接触不良。更换后,开机图像正常。 结论:由于供给摄像管的BEAM电压不正常,从而导致无图像。
故障现象:自动透视时突然无图像,mA表无指示;关机后,再开机又能透视。
分析与维修:以上所说的故障时好时坏,那么,可以选择手动透视观察一下。开机,将透视KV、mA选在最小值,看看有无同样故障发生。开机,按下透视键,把透视mA调到1mA,透视KV一点点上升,每升高5KV,停一停观察mA值和图像是否稳定,如稳定则再增加透视KV。当透视KV升至100KV 时,mA表指针突然冲顶,图像也没有了,并且听到诊察室有放电声。参看电路图,分析mA表冲顶,原因有: 1. mA表指示电路出问题; 2. 高压电路中出问题。 根据故障现象,分析高压电路中出问题的可能性更大。高压电路由高压发生器、高压电缆、球管组成。检查时,一般先查高压电缆,然后是球管和高压发生器。 将阴极和阳极两端高压电缆分别从高压发生器和球管处拿出,观察表面是否有放电的痕迹。当从球管一侧拆下阳极电缆时,发现电缆头上的高压绝缘硅脂已经变黑,正常为白色。而其他部位的电缆头均正常。然后用兆欧表测高压电缆头与屏蔽层地之间的阻值,无击穿现象。说明故障是由此处电缆头放电造成的。将此处电缆头处理后,重新涂上硅脂,将电缆复原。开机,故障解除。 结论:由于高压电缆头处放电,导致mA表冲顶,透视图像不清。