X射线源

X射线源（精选9篇）

X射线源 篇1

1.逆变电路分类

逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为两种 :直流侧是电压源的称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。它们也分别被称为电压源逆变电路和电流源逆变电路, 本设计采用的是电压型逆变电路。

2.电压型逆变电路的设计及优化

将半桥式变换电路中的两电解电容换成另外两只高反压功率晶体管,并配以适当驱动电路即可组成全桥式变换电路,如图1.2.1所示。VT1、VT2、VT3、VT4组成4个桥臂。高频变压器T连接在它们中间。相对臂的VT1、VT2和VT3、VT4由驱动电路激励而交替导通,将直流输入电压变换成高频方波交流电压。其工作过程与推挽式功率转换电路一样。这样,高频变压器工作时,其初级线圈得到的电压即为电源电压。它是半桥电路输出电压的一倍,而每个晶体管耐压仍为电源电压,使输出功率增大一倍。若是电流达到半桥电路的水平,即电流增大一倍的话,则输出功率就可以增大4倍。

全桥电路的主要不足是需要4组彼此绝缘的晶体管基极驱动电路 , 使控制驱动电路成本增大并复杂化,但选用全桥变换电路可使输出功率大大提高 , 而且晶体管的损耗少。在设计中驱动采用隔离变压器进行驱动信号隔离。

实际电路中缓冲吸收电路很重要,因为设计的不合适,会使吸收电路有很大损耗。然而吸收电路的设计主要还是靠经验而不是理论计算,这是由于需要吸收电路区改善的波形主要是由电路中存在的寄生元件引起的。吸收电路应该在电路实际搭建好以后才设计,即从己确定的印制电路板、变压器、功率开关管以及整流器的参数来构建吸收电路雏形,这样寄生参数就能很接近实际情况。

通常IGBT的开关时间约为1µs当IGBT由通态迅速关断时,有很大的 –di/dt产生,–di/dt在主回路的布线电感上引起较大的尖峰电压 –Ldi/dt,如图1.2.2所示

这个尖峰电压与直流电压叠加后,加在关断的IGBT的C-E之间。如果峰值电压很大,可能使叠加后的UCESP超出反向安全工作区,或者由于du/dt过大,而引起误导通,两者都有损于IGBT ;为此,在IGBT上加入缓冲电路。设计中采用的是充放电型RCD缓冲电路,其电路图如图1.2.3所示。

3.设计要点

电压源逆变电路和电流源逆变电路是两种主流逆变电路设计思路,其中,电流源逆变电路由于使用了电抗器来缓冲无功功率,所以其产生电流为方波,这种设计会导致高压源的高压不稳定等问题,所以我们采用电压源逆变电路的设计思路。由于该设计通过使用了电容器来缓冲无功功率,可以保证电压输出为方波,这种结构保证了X射线高压发生器输出高压的准确性和稳定性,从而满足了X射线的辐射防护方面的要求。而合理的选择参数又是其中的技术难点,需要激励电路和缓冲电路的参数的互相配合。同时,将半桥式激励电路优化为全桥式激励电路,可以有效的提高X射线逆变电路的工作功率,并有效地促进了X射线源的小型化的发展,但由于增加了电路的元器件,使逆变电路的设计复杂化,并且需要通过隔离变压器来隔离来自于驱动信号的电磁干扰。另外,在缓冲电路设计方面,主要采用了充放电型RCD缓冲电路来起缓冲作用,由于寄生参数是由电路结构和尺寸决定,所以缓冲电路的参数选择是需要通过试验来确定的。

X射线源 篇2

一．X射线简介：

X射线的发现：1895年，德国物理学家伦琴在做阴极射线实验时发现了X射线。

X射线的特点:使某些物质发出荧光；使气体电离、底片感光；具有极强的穿透力。此外，在本质上，X射线和可见光一样，都是电磁波，只是X射线的波长很短，其波长范围大致在0.01—10纳米之间。

X射线的产生：X射线是原子内壳层电子跃迁产生的一种辐射。当高速运动的电子在靶上骤然减速时，由于电子动能的转化，也伴随辐射X射线。通常通过以下步骤而产生X射线：

①.发射大量的自由电子，通常用热钨丝发射电子；

②.在真空中将自由电子加速以获得高速度，通常用20—60kV的高压电场来加速电子；

③.在高速电子流的运动路程上设置一个靶，是高速运动的电子受阻而突然减速，在靶面上就会辐射X射线。

X射线发生装置的基本原理示意图如下：

二．晶体物质简介： 晶体物质的空间结构具有一定的特征，即组成晶体的粒子（原子，离子或分子）的排列具有周期性和对称性。以食盐晶体为例：

晶粒外形具有直角棱边，微观结构上由Na+和Cl−彼此整齐排列而成的立方点阵NaCl晶体中，每个离子有六个相邻的离子，构成八面体离子间隔为0.5627nm，其晶体结构示意图如下：

从另一个角度来看，可以把晶体看成是由一组平行、等距、结构相同的原子组成。（为叙述简洁，广义的认为晶体由原子组成，下文亦是如此）总之，晶体内部的结构分配有一定的规则，这一点与光栅的结构具有相似之处。根据衍射的相关知识可以知道，只有当入射光的波长与障碍物可相比拟时，衍射现象才会明显发生。但是，一般光栅的光栅常数远远大于X射线的波长，由光栅公式：(a + b)sinθ = kλ, k = 0,±1,± 2„可以知道，各级明条纹对应的衍射角将很小，难以分辨，所以无法用一般光栅来观察X射线的衍射。但是晶体原子之间的间距约为0.1纳米数量级，与X射线波长数量级相当。所以天然晶体可以看做是光栅常数很小的空间三维衍射光栅。

三．晶格的X射线衍射：

劳厄斑：

1912年德国物理家劳厄设想将晶体作为三维光栅，设计了一个如下的实验：

从上衍射图可以看出：X射线经晶体片衍射之后使底片感光，得到一些规则分布的斑点，即劳厄斑。因为晶体是很多组平行晶面，所以劳厄斑由空间分布的亮斑组成。劳厄斑的出现就是X射线通过晶体点阵发生衍射的结果。

X射线晶格衍射的原理： 劳厄实验之后，英国物理学家布拉格父子提出了一种比较简单的方法来说明X射线的衍射。（实际上，劳厄也解释了劳厄斑的形成，但他的方法比较复杂）他们将晶体空间点阵简化，将晶体当做反射光栅来处理。如下图：

对于以θ角掠射的单色平行的X射线投射到晶面间距为d的晶面上时，在各晶面所散射的射线当中，只有按反射定律入射的射线的强度为最大。从图可以看出，由上下两晶面所发出的反射光的光程差为：

AC+BD=2dsinθ

当光程差满足布拉格公式：

2dsinθ= kλ,k=1,2,3„.衍射加强，形成光点。

X射线衍射方法：

X射线产生衍射的必要条件是入射的X射线的波长λ与它的晶面的夹角θ必须满足上面的布拉格方程。因此，为了实现衍射，可以让这两者在实验的时候连续的变化，以便找到符合布拉格方程的机会。根据改变这两个变量的方式，可以分为以下三种主要方法：

①.劳厄法：

将一束连续X射线入射到固定的单晶体上，晶体的每一组晶面的布拉格角都是固定不变的。这时每组晶面都选择并衍射X射线束中能满足布拉格方程的特定波长，故衍射光束由不同波长组成。②.转晶法：

让单晶体的某晶轴垂直于单色X射线，晶体可以绕选定的晶向旋转，并环绕转轴安排一张圆柱形底片（用于感光）。拍照时，不断旋转晶体，某组晶体某一位置正好与射线光束满足布拉格角度时，便会产生一个衍射线束，在底片感光留下衍射图样。③．粉末法：

将晶体的粉末或多晶体安防在单色X射线中，由于晶粒的无规则取向，相当于方法2中的围绕着所有可能的轴旋转单晶体。由此而形成以入射线束为轴的衍射圆锥，可用感光胶片拍摄下来。

四．X射线衍射的应用：

生命科学中的应用：

早在1938年，布拉格看到研究生佩鲁兹所拍摄的血红蛋白的衍射照片时，他就判断可能可以用X射线衍射来推测出它的结构。此后，英国青年生物学家沃森和英国物理学家克里克在参考了伦敦大学威尔金斯和富兰克林所获得的DNA的X射线衍射图谱之后，提出看DNA的右手双螺旋结构。在生命科学研究中，利用晶体衍射技术来确定生物大分子（如蛋白质和核酸）结构的基本思路是：

利用X射线作为衍射波源，通过大分子后形成一定的衍射图纹，通过对衍射图纹的分析与测定，反推出大分子的结构模型。DNA结构的测定就是这一思路的成功应用。医学上的应用：

X射线具有很容易穿过由氢、氧、氮、碳等较轻元素组成的肌肉组织，不易穿透骨骼的特点，可以应用于医学上的X射线透视。下图为伦琴夫人的手的X射线透视图：

物理学上的应用：

①.如果晶格常数已知，可以用来测定X射线的波长，进行伦琴射线的光谱分析；

②.如果X 射线的波长已知，可以用来测量晶体的晶格常数，从而分析晶体的结构。

五．参考资料：

①.《大学物理》，经济日报出版社，P544，“晶体对X射线的衍射”；

②．《现代光学实验》，南开大学出版社，P278，“X射线分析”；

X射线源 篇3

1. 传统设计思路所采用的射源油箱电路

传统设计思路在采用普通的多倍整流升压电路（图1），此电路下注电容在一个周期内仅在很短时间内获得电荷，而差不多在一个周期的时间内流失电荷，其纹波系数为：

Id为输出电流；

n为倍压级数；

f为工作频率；

C为倍压电容容量；

V0为输出电压；

其串联临界级数公式为：

其中um为变压器副边输出电压峰值

可以明显看出其缺点是：高压硅堆多级串联，高压纹波仍然比较大，带载能力差，高压不稳等。

2. 单向对称倍压整流升压电路

如图2所示，此电路同样第一级为变压器升压，第二级为高压硅堆整流升压。与普通多倍压整流升压电路相比，其优点是：整流输出电压纹波小，带载力增强，输出电压稳定，电路内部压降低，波动小，临界级数高，输出电压高。其缺点是：如果输出电压比较高，高压硅堆串联级数多，对绝缘耐压要求苛刻。此电路有两个升压变压器，中间柱电容在半个周期内获得电荷一次，而流失电荷时间不到半个周期，其纹波系数为：

Id为输出电流；

n为倍压级数；

f为工作频率；

C为倍压电容容量；

V0为输出电压；

可以看出，与普通多倍压整流升压电路相比，此电路高压输出纹波明显减小。

其串联临界级数公式为：

串联临界级数是普通倍压电路的2倍，其中um为变压器副边输出电压峰值。

3. 单向对称倍压整流升压电路对比传统设计电路的优势

虽然使用单向对称倍压整流升压电路会使得射源油箱的制作成本大大提高，但X射线类产品本身生产量有限，成本劣势不明显。但更好地纹波系数和带载、升压能力可以保证X射线源的良好稳定性，同时由于在实际的产品中优化了单向对称倍压整流升压电路，如图3所示，正负双向对称倍压整流电路其实是两路对称倍压电路的叠加串联，上半路对称倍压电路负责正向倍压整流升压，下半路对称倍压电路负责负向倍压整流升压；为了减小电路输出纹波，该电路采用两组高压变压器同时给上半路对称倍压电路和下半路对称倍压电路供电。两组高压变压器异名端都与地相连，作为正负倍压电路中心参考点。正负双向对称倍压整流电路，其正向倍压整流升压电路和负向倍压整流升压电路充放电原理一样，只是它们的充电电压和整流二极管方向相反。

这种结构进一步的保证了该电路具有较小的输出高压纹波系数、更强的带载能力、升压能力强、对高压绝缘要求低、变压器发热小、体积小。在同等的升压倍数下，其纹波系数理论上是单向对称倍压电路的近似0.5倍；升压能力是单向对称倍压电路2倍；在高压数值一样的环境下，其对绝缘要求是单向对称倍压电路的一半。

4.总结

X射线衍射的应用 篇4

X射线衍射的应用

在X射线衍射的应用中，经常涉及到点阵常数的精密测定、X射线物相分析以及X射线应力的测定。如固溶体的晶格常数随溶质的浓度而变化，可以根据晶格常数确定某溶质的含量，而且晶体的热膨胀系数以及物质的内应力都可以通过点阵常数的测定而确定。另外，在金属材料的研究中，常常需要通过点阵常数的测定来研究相变过程、晶体缺陷等，有时甚至需要对点阵常数的精密测定。X射线的物相分析是一项广泛且有效的分析手段，在地质矿产、耐火材料、冶金、腐蚀生成物、磨屑、工厂尘埃、环保、考古食品等行业经常有所应用，如区分物质同素异构体时，X射线的分析非常迅速，已证实Al2O3的同素异构体有14种之多。在测定应力时，X射线具有有效的无损检测方法，照射的面积可以小到1~2mm的直径，即可以测定小区域的局部应力。点阵常数的精确测定 1.1 传统的测量理论

我们对晶体的点阵常数进行精确测定，主要还是利用X射线技术来进行测量。在测量中所用到的最基本的公式就是晶体衍射的布拉格方程：

2dsin=n

其中，d为晶面指数为(hkl)的面间距，为衍射角，也称布拉格角度，为所用X射线的波长，n为衍射的发生级数，布拉格衍射方程可以确定出多级衍射情况，但是，级数越高，所得到的衍射强度越小，光谱分析越不明显，误差也就越大，所以，在点阵常数的精确测定中，真正起作用的就是级数较低的情形。点阵常数的精确度取决于sin的精确度，而不是测量值的精确度，当越接近90°时，对应的测量误差△的△sin值误差越小，由此计算点阵常数也就越精确。对于布拉格方程的微分式分析作个微分近似处理得：

△d/d=△/-cot*△

如果不考虑波长误差则：

△d/d=-cot*△

由此可见，由布拉格角度所引起误差是一个与余切函数相关的函数，显然，布拉格角度越小，所引起误差就越大。从精确度角度考虑，我们所选择的布拉格角度处于20°～35°这样的一个范围。当然了，该实验的误差还有如下几个方面：仪器的固有误差；光阑系统和准直误差；光束几何误差；物理因素误差；我们主要考虑的是折射误差。

X射线衍射的应用

起的误差：

式中：x为焦点沿着测角仪园的切线偏离2=180°切点的距离；S为试样表面偏离测角仪转轴的大小。

(4)布拉格角测量误差：

式中：△M为衍射线条位置角处测量偏离值。

(d)消除误差的方法

为使测量系统误差尽可能地减小，必须专注地调整仪器；选用弯曲晶体单色器氟化锂(LiF)、莹石(CaF)与衍射仪联用，以获取单色X射线；由于射线束有一定发散度而引起线条宽化，且使线条外形畸变使线条产生位移而带来误差，故可选用小孔径光阑(Ø=0.15~30mm)减小射线束的发散度而使线条锋锐。还可以通过精确地测定布拉格角根据线形情况可选取三点抛物线拟合法、三点抛物线法和P4/5中弦法。也可以采用外推图解法确定点阵常数，以及折射校正和温度校正。

(e)结论

运用X射线衍射仪法，分别以3种方法测定布拉格角，得到了光谱纯铜(Cu)相应的点阵常数a值，结果表明它们符合较好。若取3者平均值(a0)=3.614 65×10-10m与文献值(20℃)aCu=3.614748×10-10m比较，两者相差绝对值 |a0-aCu|<0.0001×10-10m也较令人满意。在一般情况下，可替代照相法来测定物质的点阵常数[3]。X射线的物相分析

物相分析是指确定材料由哪些相组成和确定各组成相的含量。物相是决定或影响材料性能的重要因素，因而物相分析在材料分析与科学研究中具有广泛的应用。物相分析主要包括定性分析和定量分析两种。物相定性分析的任务是鉴别待测样由哪些物相组成。注意，物相分析通常不是成分分析。一般化学分析可以得出试样中所含的元素种类及其含量，但却不能说明其存在状态。例如，有两种晶体物质混在一起，经化学分析可知混合物中有Ca2+、Na+、Cl-及SO42-，但不能确定究竟是哪两种晶体。用X射线物相分析可以确定它们是CaSO4和NaCl，还是Na2SO4和CaCl2。2.1定性分析

X射线衍射的应用

Al6Si2O13的衍射图谱完全吻合，说明二者为同一种物相，待测样品的主晶相为莫来石Al6Si2O13。2.2 定量分析

物相定量分析就是确定材料中各组成相的相含量。常用的定量分析方法有外标法、内标法、K值法及参比强度法等。物相定量分析的依据是：待测相的X射线衍射强度与该相在试样中的含量成正比，与多相混合试样的质量吸收系数成正比。下面重点绍一下常用的内标法和外标法。

(a)内标法

在样品中混入一定量的已知物质，测定已知物质和被测物相的衍射强度，以其强度比作图，可得样品的平均质量吸收系数的变化值。其基本公式为：

式中：Ii—复合试样中i相的某衍射线强度；

Is—复合试样中内标相s的某衍射线强度； K—比例系数；

wi—待测样中i相的含量。

上式表明，在待测样品中加入一定比例的内标物质时，被测相的含量wi与衍射线强度比Ii / Is呈线性关系。若以这种方法作出定标曲线，则在被测样品中每次以一定的比例加入标样，以此法计算两衍射线的强度比，作出一系列对应的检量线，就可以作定量计算了。用内标法定量，每定量一相需作一条标准曲线，定量多相需作多条标准曲线，故定量工作需花费大量时间。

(b)外标法

外标法是用对比试样中待测的第i相的某条衍射线和纯i相(外标物质)的同一条衍射线的强度来获得第i相含量的方法。假设试样为两相系统，设两相的质量吸收系数分别为(μm)i和(μm)j，含量分别为wi和wj，则μm=(μm)iwi+(μm)jwj，那么经过推导可得：

由此可见，在两相系统中若各相的质量吸收系数已知，则只要在

X射线衍射的应用

出被测样品中残余石英的含量为 0.56%。2.3小结

X射线衍射法以其方便、快捷、迅速的优点赢得了众多科研、生产人员的青睐，X射线衍射仪已经广泛应用于科研部门和实验室，成为进行晶体结构分析的主要设备。采用X射线衍射法可以对耐火材料进行物相定性分析和定量分析，为耐火材料的生产研发提供科学依据。随着技术手段的不断创新和完善，X射线衍射技术在材料分析领域必将有更广阔的发展前景。

在多相混合物的图样中，属不同相分的某些衍射线条，可能因晶面间距相近而互相重叠，故待测物质图样中的最强线条实际上可能并非某单一相分的最强线，而是有两个或两个以上相分的某些次强或三强线条叠加的结果。在这种情况下，若以该线条作为某相分的最强线条，将找不到任何对应的卡片。

要在众多的卡片中找到满足条件的卡片，是一件相当复杂而繁锁的工作。目前，虽然可以利用计算机可以进辅助检索分析，但仍然难以达到满意的结果。对定量分析来说，还要进行一系列复杂的实验过程，并且在配制试样、绘制定标曲线或者K值测定及计算，都是一件复杂而艰巨的工作。

一种可能解决方法：在物相定性初步分析的基础上，从相反的角度出发，对定分析的初步结果，利用计算机对标准数据(PDF卡片)进行多相图象拟合显示，绘出衍射角与衍射强度(2~I)的模拟衍射图象曲线。通过调整每一物相所占的比例，与衍射仪扫描所得的衍射图谱相比较，从而更准确地得到定性和定量分析的结果。这样，免去了一些定性分析和整个定量分析的实验和计算过程，同时节约了时间，并消除了X—射线对人体的危害[5]。

X射线应力的测定 3.1残余应力测量方法

现有的残余应力测量方法，按照其对被测构件的损伤程度可分为有损和无损两大类。破坏性的测量方法包括取条法、切槽法、剥层法、钻孔法、盲孔法等，都属于应力释放法的范畴。非破坏性方法包括激光干涉法、云纹分析法、X射线衍射法、中子衍射法、磁声发射法和超声波法等。切取或切槽法是将切取或切槽部位的应力完全释放，由切取部位所显示的变形来求残余应力。钻孔法是在存在残余应力的板

X射线衍射的应用

X射线法是根据晶体中的晶面间距变化引起X射线最佳衍射角的变化来测定残余应力的一种无损测试方法。油气输送焊管残余应力测试试验所用X射线应力分析仪为美国X2001型, Cr靶。由于受管径尺寸限制, X射线应力分析仪无法测试焊管内表面的残余应力。

X射线法测试采用的X射线在钢铁中的穿透深度仅为8μm左右,测试的只是管壁外表面极薄一层的应力状态,因而对表面状态非常敏感。而焊管表面状态经常由于挤压和碰撞而改变,其应力分布较复杂,所以X射线法的测试结果比较分散、杂乱,具有较大的随机性(如图3)。另外,焊管最外表面处于平面应力状态,一般认为材料表面屈服强度仅为整体屈服强度的一半,或仅等于材料的疲劳极限强度,而X射线法实测残余应力数据普遍偏低,极大值约300MPa,仅为其它方法所测试的极大值的一半。综上所述, X射线法测试结果只反映焊管表面的应力,没有全面揭示焊管残余应力,其测试结果不适合焊管残余应力的分析和研究[8-9]。

图3 X射线法测试残余应力结果图 参考文献

[1] 周玉,武高辉.材料分析测试技术材料X射线衍射与电子显微分析[M].哈尔滨工业出版社,2007,8 [2] 周凤胜,徐兰英.精确测定点阵常数的探索[J].黄山学院学报,2006,8(5):23-24 [3] 陈高恩,薛殿麒,郭承铭.用X射线衍射仪法测定纯铜点阵常数[J].中南民族学院学报,1998,17(4):27-31 [4] 田志宏,张秀华,梅鸣华,等.Dmax-ⅢB型X射线衍射仪在耐火材料物相分析中的应用[J].工程与试验,2008,4:32-35 [5] 屈晓田.X射线衍射物相分析的一种简单方法[J].山西大学学报（自然科学版）, 1998,21(2):132~136

X射线诊断设备简介 篇5

100年来,X射线成像技术不断地发展,包括使用影像增强管、增感屏、旋转阳极X射线管及断层摄影等微电子技术的发展和某些器件的改进,使新颖的X射线成像装置不断问世。如X射线数字减影造影技术(DSA),它可以减除其他图像背景,清晰地显示血管的图像。又如数字摄影机(CR),采用涂有荧光体微结晶平板(影像板),来替代胶片,X射线照射后会产生潜像,然后用激光激励,经采样后得到数字图像。影像板用均匀光照射后可消除潜像,因而可重复使用达1000次,成为无胶片射线机。

X射线诊断设备这个“大家族”的成员随着科技的发展而不断增多,现在除了常规的X射线摄影系统外,还有很多数字化的新成员,如:CT(Computed Tomography,电子计算机X射线断层扫描技术)、DR(Digital Radiography,直接数字化X射线摄影技术)、DSA(Digital Subtraction Angiography,数字减影血管造影技术)。

1 X射线摄影屏、胶片系统

X射线成像是基于待成像物体各组成部分组织的密度不同,因而对X射线的衰减不同,从而形成透射X射线强度差异,导致在乳胶片上成像的。

入射强度为I0的X射线通过厚度为x的物体,输出X射线强度I1与该物体的衰减系数μ有关,即:

如果X射线通路上有n种组织,其衰减系数与厚度分别是μi和xi,则输出X射线强度I2为:

作为接收器的平板荧光屏,将出射的X射线能量转换为可见光。由于屏的亮度较低,只能在暗室中观察。为了解决荧光屏亮度低的问题,人们研究出了影像增强管。在影像增强管中,碘化铯等材料制成的荧光屏和光电阴极紧密相接。入射的X射线与荧光屏作用后产生可见光,可见光又使光电阴极产生电子,这些电子经过一个透镜系统加速并聚焦在输出荧光屏上。使带有影像增强管的X射线图像质量明显改善,可以在明室内观察,达到临床应用的要求。这就是我们常说的X光透视检查。病人的检查结果需要备案,以便对病人的发病史和治疗过程进行跟踪,使用涂上感光乳剂的胶片与荧光增强屏组成的屏、胶片系统,可以得到高分辨的X射线图像,胶片所记录的X射线图像可以长期保留和备案。

1.1 胸透

胸透全称荧光透视,为常用X线检查方法。它是利用X线具有穿透性、荧光性和摄影效应的特性,使人体在荧屏上形成影像。由于人体组织有密度和厚度的差别,当X线穿透人体不同组织时,X线被吸收的程度不同,所以到达荧屏上的X线量就有差异,形成黑白对比不同的影像,为医生的诊断提供依据。

利用X线对疾病做出诊断在临床应用非常广泛。健康查体最常做的是胸部的X线检查,最基本的就是胸透。

胸透可以看到胸部的软组织、骨骼(包括胸椎)、纵隔(心脏、大血管、气管、食管等)、气管和支气管、胸膜、肺组织等,可以诊断肺和气管的先天性疾病,

如发育异常、肺部的各种炎症、急慢性支气管炎、比较明显的支气管扩张症、肺气肿或肺水肿、各型肺结核、肺肿瘤、胸腔积液、气胸、纵隔肿瘤、心脏形态异常等。

胸透的放射线量在X线检查中是最大的,做一次胸透就相当于拍10次X光照片检查。但胸透检查一般也在数十秒,所以对人体的危害十分有限。成年人做一次胸透几乎没有明显危害。

1.2 X射线消化道检查

X线检查时,由于人体各种器官、组织的密度和厚度不同,所以显示出黑白的自然层次对比。但在人体的某些部位,尤其是腹部,因为内部好几种器官、组织的密度大体相似,必须导入对人体无害的造影剂(如医用硫酸钡),人为地提高显示对比度,才能达到理想的检查效果。这种检查方法临床上叫做X射线造影检查。X射线造影检查使用得较多的是胃肠钡餐造影和钡剂灌肠造影。这项检查安全、无创伤、无副作用。但有些患者,如急性呼吸道感染病人,严重心、肝、肾功能不全病人,以及碘试验阳性的病人,一般不适宜做这项检查。

消化道钡餐和钡灌肠X射线检查有助于了解整个胃肠道动力状态,能够诊断胃、十二指肠溃疡、胃穿孔、胃出血及幽门梗阻等多种疾病。近年来,应用气钡双重造影已提高了阳性率。胆管胆囊造影有助于了解胆囊浓缩功能,判断有无结石;经皮肝胆管造影可区别梗阻性黄疸的原因。选择性腹腔动脉造影对肝脏及其他肿瘤、消化道出血等都有诊断价值。

2 CT(电子计算机X射线断层扫描技术)

CT是一种功能齐全的病情探测仪器,它是Computed Tomography(电子计算机X射线断层扫描技术)的简称。X-CT自1972年由英国电子工程师亨斯费尔德发明后至今已历经四代产品。扫描时间已由几分钟缩短至数秒,图像清晰度也由1万个像素提高到几十万个像素(单片)。据称第五代CT的实验样机也已研制成功,能准确反映内脏和血液的动态情况,但尚未形成成品投放市场。

2.1 X-CT的基本成像原理

CT是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面的X线,转变为可见光后,由光电转换变为电信号,再经模拟/数字转换器(analog/digital converter)转为数字,输入计算机处理。图像形成的处理有如对选定层面分成若干个体积相同的长方体,称之为体素(voxel)。扫描所得信息经计算而获得每个体素的X线衰减系数或吸收系数,再排列成矩阵,即数字矩阵(digital matrix),数字矩阵可存贮于磁盘或光盘中。经数字/模拟转换器(digital/analog converter)把数字矩阵中的每个数字转为由黑到白不等灰度的小方块,即像素(pixel),并按矩阵排列,即构成CT图像。所以,CT图像是重建图像。每个体素的X线吸收系数可以通过不同的数学方法算出。

2.2 X-CT的基本组成

CT设备主要由以下三部分组成:扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成;计算机系统,将扫描收集到的信息数据进行贮存运算;图像显示和存储系统,将经计算机处理、重建的图像显示在电视屏上,或用多幅照相机或激光照相机将图像摄下来。

探测器从原始的1个发展到现在的多达4800个。扫描方式也从平移/旋转、旋转/旋转、旋转/固定,发展到新近开发的螺旋CT扫描(spiral CT scan)。计算机容量大、运算快,可达到立即重建图像。

由于扫描时间短,可避免运动产生的伪影,如呼吸运动的干扰,从而提高图像质量;层面是连续的,所以不致于漏掉病变,而且可行三维重建,注射造影剂作血管造影可得CT血管造影(CT angiography,CTA)。超高速CT扫描所用扫描方式与前者完全不同,扫描时间可短到40ms以下,每秒可获得多帧图像。由于扫描时间很短,可摄得电影图像,能避免运动所造成的伪影,因此,适用于心血管造影检查以及小儿和急性创伤等不能很好配合检查的患者检查。

2.3 X-CT断层图像的特点

(1)与二维X射线透视和摄影技术的直接物理成像不同,CT图像是通过计算机按照某种数学模型计算出来的结果并重建的图像。图像的质量完全取决于所采用的算法。

(2)就图像剖面而言,二维X射线透视和摄影技术得到的图像是X射线从前到后穿透人体得到的人体正面像,而CT断层图像则是从上向下看到的水平剖面。

(3)二维X射线透视和摄影技术得到的图像没有物体形状、大小和彼此间的空间关系,较难理解。CT技术使我们能够看到人体的内部,让传统的平面的医学图像立体化了。

(4)CT图像是由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成。这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。不同CT装置所得图像的像素大小及数目不同,大小可以是1.0×1.0mm,0.5×0.5mm不等;数目可以是256×256,即65536个,或512×512,即262144个不等。显然,像素越小,数目越多,构成图像越细致,即空间分辨力(spatial resolution)越高。CT图像的空间分辨力不如X线图像高。

(5)CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,如含气体多的肺部;白影表示高吸收区,即高密度区,如骨骼。但是与X线图像相比,CT的密度分辨力高。因此,人体软组织的密度差别虽小,吸收系数虽多接近于水,也能形成对比而成像。这是CT的突出优点。所以,CT可以更好地显示由软组织构成的器官,如脑、脊髓、纵隔、肺、肝、胆、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。

2.4 X-CT的检查范围

(1)头部:脑出血,脑梗塞,动脉瘤,血管畸形,各种肿瘤,外伤,出血,骨折,先天畸形等。

(2)胸部:肺、胸膜及纵隔各种肿瘤,肺结核,肺炎,支气管扩张,肺脓肿,囊肿,肺不张,气胸,骨折等。

(3)腹、盆腔:各种实质器官的肿瘤、外伤、出血,肝硬化,胆结石,泌尿系统结石、积水,膀胱、前列腺病变,某些炎症、畸形等。

(4)脊柱、四肢:骨折,外伤,骨质增生,椎间盘病变,椎管狭窄,肿瘤,结核等。

(5)骨骼、血管三维重建成像。

(6)CTA(CT血管成像):大动脉炎,动脉硬化闭塞症,主动脉瘤及夹层等。

(7)甲状腺疾病:甲状腺腺瘤、甲状腺腺癌等。

(8)其他:眼科及眼眶肿瘤,外伤;副鼻窦炎、鼻息肉、肿瘤、囊肿、外伤等。

由于CT的高分辨力,可使器官和结构清楚显影,能清楚显示出病变。在临床上,神经系统与头颈部CT诊断应用早,对脑瘤、脑外伤、脑血管意外、脑的炎症与寄生虫病、脑先天畸形和脑实质性病变等诊断价值大。

在五官科诊断中,对于框内肿瘤、鼻窦、咽喉部肿瘤,特别是内耳发育异常有诊断价值。

在呼吸系统诊断中,对肺癌的诊断、纵隔肿瘤的检查和瘤体内部结构以及肺门及纵隔有无淋巴结转移诊断都是比较可靠的。

在心脏大血管和骨骼肌肉系统的检查中也是有诊断价值的。

在骨关节疾病方面,多数情况可通过简便、经济的常规X射线检查确诊,因此使用CT检查相对较少。

3 DR(直接数字化X射线摄影系统)

DR(Digital Radiography),即直接数字化X射线摄影系统,由电子暗盒、扫描控制器、系统控制器、影像监示器等组成,是直接将X线光子通过电子暗盒转换为数字化图像。

3.1 DR基本工作原理

DR是一种X射线直接转换技术,它利用硒作为X线检测器,将X射线影像信息转化为数字影像信息。DR系统无光学散射而引起的图像模糊,其清晰度主要由像素尺寸大小决定。其曝光宽容度相对于普通的增感屏-胶片系统体现出某些优势:DR由于采用数字技术,动态范围广,有很宽的曝光宽容度,因而允许照相中的技术误差,即使在一些曝光条件难以掌握的部位,也能获得很好的图像;DR可以根据临床需要进行各种图像后处理,如各种图像滤波、窗宽窗位调节、放大漫游、图像拼接以及距离、面积、密度测量等,为影像诊断中的细节观察、前后对比、定量分析提供技术支持。

就目前而言,DR电子暗盒的结构14 in×17 in(1in=2.54 cm)由4块7.5 in×8 in所组成,每块的接缝处由于工艺的限制不能做得没缝,且一旦其中一块损坏必将导致4块全部更换,不但费用昂贵,还需改装已有的X线机设备。

DR系统较适用于透视与点片摄影及各种造影检查,由于单机工作时的通量限制,不易取代大型医院中多机同时工作的常规X线摄影设备,但较适用于小医疗单位和诊所的一机多用目的。

3.2 数字化X射线影像技术的特点

(1)它最突出的优点是分辩率高,图像清晰、细腻,医生可根据需要进行诸如数字减影等多种图像后处理,以期获得理想的诊断效果。

(2)该设备在透视状态下,可实时显示数字图像,医生再根据患者病症的状况进行数字摄影,然后通过一系列影像后处理如边缘增强、放大、黑白翻转、图像平滑等功能,从中提取出丰富可靠的临床诊断信息,尤其对早期病灶的发现可提供良好的诊断条件。

(3)数字化X射线机形成的数字化图像比传统胶片成像所需的X射线剂量要少,因而它能用较低的X射线剂量得到高清晰的图像,同时也使病人减少受X射线辐射的危害。

(4)由于它改变了已往传统的胶片摄影方法,可使医院放射科取消原来的图像管理方式和省去片库房,而以计算机无片化档案管理方法取而代之,从而节省大量的资金和场地,极大地提高工作效率。此外,由于数字化X射线图像的出现,结束了X射线图像不能进入医院PACS系统的历史,为医院进行远程专家会诊和网上交流提供了极大的便利。另外,该设备还可进行多幅图像显示,进行图像比较,以利于医生准确判别、诊断。通过图像滚动回放功能,还可为医生回忆整个透视检查过程。

4 DSA(数字减影血管造影技术)

数字减影血管造影技术(Digital Subtraction Angiography,DSA)是一种新的X线成像系统,是常规血管造影术和电子计算机图像处理技术相结合的产物。普通血管造影图像具有很多的解剖结构信息,例如骨骼、肌肉、血管及含气腔隙等等,彼此相互重叠影响,若要想单纯对某一结构或组织进行细微观察就较为困难。

DSA的成像基本原理是将受检部位没有注入造影剂和注入造影剂后的血管造影X线荧光图像,分别经影像增强器增益后,再用高分辨率的电视摄像管扫描,将图像分割成许多的小方格,做成矩阵化,形成由小方格中的像素所组成的视频图像,经对数增幅和模/数转换为不同数值的数字,形成数字图像并分别存储起来,然后输入电子计算机处理并将两幅图像的数字信息相减,获得的不同数值的差值信号,再经对比度增强和数/模转换成普通的模拟信号,获得了去除骨骼、肌肉和其他软组织,只留下单纯血管影像的减影图像,通过显示器显示出来。通过DSA处理,使血管的影像更为清晰,在进行介入手术时更为安全。

4.1 DSA的主要组成部分

(1)带有影像增强器电视系统的X线诊断机;

(2)高压注射器;

(3)电子计算机图像处理系统;

(4)操作台:用来输入数据,控制采像,贮存及显示图像;

(5)磁盘或磁带机:用来存储图像信息;

(6)多幅照相机:把显示的图像用胶片拍摄下来以便诊断和存档之用。

4.2 DSA的主要优点

(1)对比度分辨率高。DSA血液中造影剂浓度达5%即可显影,而常规胶片-增感屏血管造影则需30%~40%的浓度才能显影。

(2)减去了血管以外的背景,尤其使与骨骼重叠的血管能清楚显示。

(3)由于造影剂用量少、浓度低,可选用较细的导管,损伤小,比较安全,对肝、肾功能的要求较常规造影放宽。

(4)节省胶片使造影价格低于常规造影。

(5)DSA具有多种图像后处理功能,特别是能够进行三维血管重建。

4.3 DSA的临床应用

DSA现已被广泛应用于呼吸、消化、神经、泌尿生殖及骨骼系统等的肿瘤和其他疾病的诊断以及左心、冠状动脉的病变诊断,如可以清晰显示各种动脉瘤、动脉狭窄、闭塞、动静脉畸形。

4.4 在介入治疗中的应用价值

经皮血管内导管治疗是介入放射治疗的主要部分,现已广泛用于各种疾病的治疗,如动脉内灌注化疗栓塞术治疗肿瘤、动脉栓塞治疗大出血和血管畸形、血管溶栓术、血管成形术、血管内支撑器、经颈静脉肝内门体分流术等。在常规血管造影设备下进行介入治疗远不如在DSA系统下操作方便。由于DSA能实时观察到造影结果、动态观察导管、导丝和造影剂等的行程,可反复重放,另外还有路图技术(road mapping),大大方便选择性和超选择性插管,可以节省常规造影需要的洗胶片时间,减少导管在动脉内停留时间,从而缩短了造影和介入治疗的时间,减少可能发生的并发症。同时DSA造影剂用量小、浓度低,减少了造影副反应。

摘要：本文概述了X射线成像技术在医学中的应用,对X射线产品的组成、特点、成像原理以及应用范围做了详细介绍,并重点介绍了数字X射线成像技术。与传统胶片成像相比,数字X射线成像具有很多优点,包括:射线剂量低、图像分辨率高、图像信息量大、便于管理以及可实现图像传输等优点,因此得到广泛应用,发展趋势良好。

X射线公诸于世 篇6

1896年1月5日, 在柏林物理学会会议上展出了很多X射线的照片, 同一天, 维也纳《新闻报》也报道了发现X光的消息。这一伟大的发现立即引起人们的极大关注, 并很快传遍全世界。X射线是德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在做一项试验的时候偶然发现的。

1895年11月8日, 伦琴像往常一样, 吃过午饭后又钻进了实验室, 摆弄当时最奇特的光学仪器——真空的“克鲁克斯——希托夫管”。傍晚, 当他再次接通用黑纸包住的管子的电源, 以研究其产生的阴极射线时, 偶然发现约两米远的凳子上出现一片亮光。原来, 那儿放着一块做别的实验用的涂有铂氰化钡 (一种荧光物质) 的硬纸板。他觉得很奇怪, 是什么原因使这原来并不发光的纸板发光了呢?他敏锐地猜测, 很可能是管子发出的某种“东西”到达纸板, 使铂氰钡发光, 但不会是阴极射线, 因为它仅能穿透几厘米的空气。于是他关闭电源, 这时亮光消失, 如此反复几次, 证实了他的猜测。由于管子发出的“东西”性质不确定, 伦琴就把这种现象命名为“X光”——X是数学上通常采用的未知数符号。1896年1月23日, 维尔兹堡大学教授克里克尔称“X光”为“伦琴射线”。一项改变世界面貌的发现就这样诞生了。

X射线检测系统的演变 篇7

从容应对各类密度的食品

即食餐(无论是包装好的饭菜还是冷冻食品)的兴起对许多食品生产商产生很大的影响:生产商压实、包装好的饭菜包含多种密度食品,会导致X射线成像比较“乱”,从而对识别污染物带来新挑战。此类情况的发生对检测污染物的图像分析软件提出了更高要求,对于成像“杂乱”且密度不均匀的产品,X射线材质甄别(MDX)技术尤其有用,是解决该问题的不错办法。

MDX技术最初用于安全部门,能够通过化学成分来确定材料,并能检测和剔除以前无法检测的无机污染物,比如玻璃碎片、石块、橡胶和某些塑料。以前,在难度较大的产品应用中,X射线或任何其它常规手段均无法检测出产品中的异物。但是,新的产品检测系统现在采用MDX双能算法,现如今这种算法可显著提高污染物检测效果。

应用广泛的X射线检测系统,适应发展新形式

市场上初露头角的另一个趋势是不同形状的创新包装日渐增多,为了成功吸引购物者对产品的关注,食品生产商需要推出新式和创新型包装设计,比如特殊形状的食品容器和特殊纹理的玻璃瓶。这些创意设计旨在让消费者感受不同的包装,然而,这些变化也给食品生产商带来了挑战。生产商不得不调整之前校准、用于扫描标准类型包装的检测设备,以便能够准确地分析用于非典型包装形式的新形状、尺寸和材料。应用了最新技术的X射线检测设备可同时进行广泛的在线质量检测,比如检查灌装量、质量测量和检查缺件,以在分量超限时提醒生产商,从而避免浪费。曾经,玻璃罐、瓶子和复合材料容器等直立容器的底部是检测盲点。如今,采用不同光束几何形状的检测设备可从多个角度照射产品,从而轻松检查这些容器的底部。

生产商经常遇到一个类似的问题:在检测容器内的金属污染物时,锡罐或箔袋中的产品影响检测工艺。箔或金属包装食品中的金属和外来污染物是不可能用传统金属检测设备检测出来的。然而,随着X射线检测技术的发展,这个问题已得到解决,因为金属薄膜或箔包装对检测水平已没有显著影响。

持续升级,满足不断变化的需求

由于中国是全球最大的食品出口国之一,因此中国生产商迫切需要遵守国际食品安全法规和全球公认的食品安全标准。食品法规以及大型零售商的要求已经成为业内提高X射线检测工艺的动力,虽然不存在关于使用X射线检测指南的法律规定,但生产商仍有义务建立可靠、予以完整记录的产品检测程序。危害分析与关键控制点(Hazard Analysis Critical Control Point,HACCP)管理体系通过分析和控制生物、化学和物理危害来处理食品检测。生产商将HACCP管理体系贯穿于食品生产的各个阶段和制备工艺(包括检测、包装和分销)。

随着越来越多的创新包装进入食品市场,X射线检测设备将继续升级,以预测并满足不断变化的需求。同时,由于零售商要求更高,食品安全法规得以强化,产品生命周期每个阶段的合规性和可追溯性变得越来越重要。最后,所有产品检测设备将均需加以调整,既用作管理手段,又用作食品安全措施。

X射线检测:强制性工序 篇8

X射线检测进入新市场的通行证

食品安全法促进内销食品的质量提高

近年来食品事件在中国的频发加剧了消费者对食品安全的担忧。IBM最新调查显示:“有六成的消费者表示对自己所购买食品的安全性十分担心;而在美国10座城市接受调查的1000人当中, 有半数人表示购买已被召回产品的可能性较小, 只有55%表示对于曾召回受污染食品的食品生产放心”。这些不得不引起食品生产商的极度重视。

不仅如此, 中国新出台的食品安全法及针对食品标准、食品风险的控制办法以及新产品管理方法的附加细则更是对食品生产商提出了更严格的要求。中国的食品即使内销也要受到严格的法规、标准的制约, 如此以来, 食品生产商只有严格遵守这些法规、标准才能确保自己的产品进入更新、更严格的市场, 如商店、超市等。

严格的出口标准促使国内生产商更加重视产品质量

此外, 鉴于国外市场对食品的要求更为严格, 对于以出口来扩大市场占有率的企业而言, 在国内市场取得成功是其赢得更多国外市场必须实现的目标之一。在此之前, 中国的食品企业还未曾受到与欧盟或美国同样严格的食品安全法的制约。最近则发生了明显的变化, 食品企业要将产品出口到欧盟或美国, 必须出示其遵守严格工序、确保产品安全的证明。很多中国的食品生产厂商并未达到这样的水平, 以致许多国家/地区都在禁止进口某些中国产品, 并且食品生产商还要自行承担由此而产生的处置费用。

相信进口国的这些举动能够促使中国食品生产商开始非常严肃的对待产品安全和质量问题, 从而在出口食品之前更加主动的进行可靠的检验与测试。而要实现可靠的测试, 可靠的检测系统必不可少。例如, 在对物理污染物的检测方面, 一些生产商已经认识到X射线检测系统给他们带来的整体收益, 这对X射线检测系统的品牌发展将起到明显的促进作用。梅特勒-托利多的X射线检测系统专为满足全球安全标准而开发, 可以简单、出色的检测高速产品, 是物理污染检测的理想选择。

X射线检测系统有效规避商业风险, 降低成本

众所周知, 生产线上一些很细微的异常现象有时会造成毁灭性的故障。而经验告诉我们, 即便是非常细小的零散玻璃碎片也可能引发公关危机, 对品牌带来商业灾难。梅特勒-托利多的新型AXR系列X射线检测系统可同时应用高速检测单轨道与多轨道, 在不影响检测灵敏度的情况下对整条生产线进行整体及高效的检测, 帮助制造商规避风险。

除了确保产品的安全与质量, 规避商业风险, 生产商会考虑生产效率和成本问题。表面看来, 生产商会认为在生产线上额外添置一个监测系统会降低他们的生产效率。其实不然, 经过验证, 梅特勒-托利多最新X射线检测系统不仅效率高, 而且能够最大限度延长生产线的运行时间。例如, 目前已经在中国销售的梅特勒-托利多Safeline的AXR X射线检测系统就因其高速而广受赞誉。AXR X射线检测系统具有启动与产品切换极为快速的特点, 可以以500包/分钟以上的生产线速度自动识别并剔除污染物。此外, 该系统还可确保产品的安全和成本的有效性, 这些特点使其成为符合中国最新出台的食品安全法的绝佳系统。

X射线检测系统能够降低生产成本还体现在可同时执行多项检测任务上。例如, 漳州港昌罐头食品有限公司采用GlassCheK X射线检测系统能够在进行玻璃、石头、金属与高密度塑料等污染物检测的同时, 检查罐中填充量, 确保封口完好, 从而减少了浪费, 节约了成本。

医院X射线机房设计布局探讨 篇9

1 放射科的布局

不同规模的医院,其放射科设备配置有很大的差异,X射线机房的设计,必须根据X线机的不同用途、工作量的大小、机房与辅助房间的相互关系等各种因素综合考虑,既要满足功能需求,提高患者和工作人员的舒适度[3],又要充分考虑邻室及周围场所的防护与安全。由于放射科设备体积大、重量重、价格贵,考虑到受检者出入方便[4],因此,放射科的位置一般选择在门急诊与住院部两者之间为宜,可设在建筑物的一端,放在首层,且应留有一定的发展空间。有些医院将放射科设在负一层或地上二、三层,从使用中发现较多弊端:①设在负一层,将给放射科的防潮、防水、通风带来较多的问题,而且对工作人员及受检者来说都有些不适;②设在地面二、三层,将增加楼面结构的负重,以及楼面的防护处理,更重要的是加大了病人的迂回路线,增加了病人的麻烦。

2 机房的设计

放射科的平面布置及内部功能设计在医院中较为复杂,按“三区”“二廊”的原则来进行平面布置较为科学。

(1)“三区”即:①候诊区:应设有候诊厅、登记处、取片处、卫生间等;②诊断检查区:主要设各机房、控制室、病人更衣室、准备间等;③辅助工作区:主要有读片室、储片室、示教室、会议室、修理室、值班室、工作人员更衣室、库房、卫生间,有的单位还配有暗室等。

(2)“二廊”即病人走廊(内走廊)和工作人员走廊(外走廊)。外走廊用于连接诊断检查区与辅助工作区,而内走廊将病人候诊区与诊断检查区连接起来,避免了候诊病人与工作人员交叉,也便于将各诊断机房相连接。

“三区”“二廊”的平面布局,使得工作人员与受检者相对独立,可以为病人创造良好的候诊环境及工作人员安静的工作场所[5]。

3 机房的要求

X线机房的设计应遵循安全、方便、卫生的原则,机房的面积应达到机器的要求,防护措施安全有效,机器运行环境良好。

3.1 机房的面积

机房面积应结合2个方面考虑:①使机器设备布局合理,工作人员和受检者出入方便;②有利于工作人员和受检者的防护。在此前提下,以机器容量大小、结构特点来确定机房面积:乳腺X线机>16 m2;透视、普通胃肠机、单板DR面积>24 m2[6];双板DR面积>40 m2;DSA机房使用面积>50 m2;6排以下CT面积>42 m2;16至128排CT>56m2[7],大型设备房间的宽度>6 m[8],高度一般在2.8～3.5 m之间,并可根据机房工作性质和工作量,增设适当的辅助房间,如更衣室、准备间等。

3.2 机房的防护

在机房的建造中,必须加强机房各个环节的屏蔽防护,将工作人员和公众的受线量控制在国家规定的剂量限值以下。要防止2种倾向:①低估辐射水平或是过分高估;②重视工作人员的放射防护而忽略受检者的辐射安全[9]。

3.2.1 机房的墙壁

一般为砖墙或混凝土墙,只要达到一定的厚度,就可以达到防护的要求。管电压越高,X线的穿透力越强,其厚度应越厚。普通混凝土的铅当量[7],见表1;几种建筑材料在不同管电压时的铅当量[10]见表2。一般摄影机房中有用线束朝向的墙壁应有2 mm铅当量的防护厚度[11]。需要说明的是,凡用砖墙时,其砖缝要用混凝土灌实,以防漏射线。

3.2.2 地面及楼板

地面要求平坦、光滑、无尘。可用水泥或防滑地砖,若条件许可,木地板更为理想,防潮、防静电,利于保护设备及人身安全。楼板最好采用混凝土现场浇铸,其防护要求应与墙壁相同。

3.2.3 控制室

对机房较小的单位,可用XF型防护材料制作一个小型控制室,其板壁应具有相应的防护性能。对于有条件的单位,控制室可用砖墙建设,其防护要求同机房墙壁。这里需要强调的是,控制室隔墙的高度应达到天花板有防护作用,若自定适当的高度,顶上必须用防护板封盖。

3.2.4 防护门、窗

机房的门、窗必须设置合理,并具有良好的防护性能。由于门是经常活动的,所以门与防护墙之间不应留有空隙[2]。观察窗的位置、大小、高度应以工作人员能观察到受检者在检查时所处位置为宜,铅玻璃应具有与墙壁相当的铅当量,镶嵌时应与周围的防护材料有适当的重迭[13]。

4 机房的室内环境

4.1 通风

X线机在工作时会产生大量的热量,若得不到及时散发会影响机器连续工作的效率,也增加了受检者交叉感染的机会。因此,在设计建造机房时,必须充分考虑机房的通风设施。主要采用以下几种方法:①自然通风。利用热空气上升引起空气对流的原理,在机房上部或天花板上安装引风筒,或门、窗做成百叶窗形式,也可达到一定的通风效果;②电动抽风。利用风扇将室内空气引到室外,达到对流的目的。一般将电动机安装在墙壁上,以减少振动,外面加防尘设施,如加风挡,以免尘土或在冬季时冷空气进入室内;③空调。空调是一种简单高效的通风模式,不仅可以送风还可以达到控温目的。对于机房大量集中的医院,一般都采用了中央空调[14]。

4.2 防尘

灰尘不但影响机器的外观,增大接触电阻,还会降低绝缘强度,造成漏电、短路,从而导致电路板烧坏[15]。有条件的医院最好采用机房整体防尘的方法,通风口安装空气过滤器;工作人员进入机房一律着工作服、换拖鞋,勤打扫,这也是最简单有效的防尘方法。

4.3 除湿和温度控制

温湿度是X线机正常工作的重要条件,机房的湿度过大,机器的电路板容易结露,影响其正常使用,还会造成接地不良,影响工作人员和受检者的人身安全;温度过高不仅影响机器的散热,而且使晶体管或集成电路产生热噪声,引起电参数改变或工作不稳定,所以在X线机房里配备除湿机和空调是必须的。机房内相对湿度应保持在50%～70%,温度维持在(20±2)℃。