CT-scanner röntgenbuizen Geklaarde

Verbeterde Technologies leiden tot uitdagende taken voor CT-scanner röntgenbuizen.

De meest recente CT-scan technieken plaats een hoge warmtebelasting op de CT-scanner x-ray tube, vanwege de noodzaak voor hoge buis huidige waarden genoeg fotonen in het beeld te bieden, bij het scannen met snelle rotaties en fijne plakjes. Toenemende aantal patiënten obesitas dat de grootte van de gemiddelde patiënt een extra belasting van de röntgenbuis, hogere buis stromen moeten worden gebruikt om voldoende fotonen genereren om redelijke fotokwaliteit. Om een ​​voldoend grote lengte te scannen, terwijl het vermijden van oververhitting, CT scanner x-ray tubes zijn algemeen ontwikkeld om hoge anode warmtecapaciteiten en hoge koelsnelheden hebben. Sommige ontwerpen hebben een lage anode warmtecapaciteiten, maar zeer hoge koeling tarieven te compenseren. Deze beide specificaties van de CT scanners röntgenbuizen: warmtecapaciteit en afkoelsnelheid gezamenlijk moeten worden overwogen om de totale warmtebelasting vermogen te beoordelen. Voorbeelden van ontwerpen van de CT-scanner x-ray buizen die koeling tarieven te verbeteren zijn: spiraal-groove lagers met vloeibaar metaal smering en anodes met directe oliekoeling.

X-stralen en de relatie tot geproduceerde warmte.

Om de x-ray, relatief grote hoeveelheden elektrische energie moeten worden overgedragen aan de x-ray tube te produceren. Slechts een klein deel van de energie afgezet in de CT scanner röntgenbuis omgezet in röntgenstralen; de meeste verschijnt in de vorm van warmte. Dit legt een beperking op het gebruik van CT-scanner x-ray tubes. Als er te veel warmte wordt geproduceerd in de CT scanner röntgenbuis, stijgt de temperatuur boven de kritische waarden en de CT scanner röntgenbuis kan worden beschadigd. Deze schade kan in de vorm van een gesmolten anode of gescheurde buishuisvesting. Om deze schade te voorkomen, moet de CT scanner bediener bewust zijn van de hoeveelheid warmte en de relatie met de warmtecapaciteit van de CT scanner röntgenbuis.

De warmte geproduceerd tijdens x-ray productie kan een beperkende factor in CT, vooral met spiraalvormige scanning relatief grote anatomische gebieden.

Eén van de grote uitdagingen in de ontwikkeling CT scanner x- röntgenbuizen voor hedendaagse, high-performance CT scanners is ontwerpkenmerken bieden aan de hoge warmte tegemoet.

Warmte wordt geproduceerd in het brandpunt gebied op de roterende anode van de CT scanner röntgenbuizen het bombarderen elektronen van de kathode. Aangezien slechts een kleine fractie van de elektronische energie omgezet in x-straling, kan worden genegeerd loops berekeningen. . We nemen alle van het elektron energie wordt omgezet in warmte
In een eenmalige blootstelling, is de hoeveelheid warmte die in het brandpunt gebied gegeven door de algemene uitdrukking:
Heat = anodepotentiaal * MAS

Om het probleem van de CT scanner röntgenbuis verwarmen evalueren, is het noodzakelijk de relatie tussen drie grootheden verstaan: warmte, temperatuur en warmtecapaciteit. Warmte is een vorm van energie en kan worden uitgedrukt in energie-eenheden.

Relaties tussen warmte, de temperatuur en warmte capaciteit.

De temperatuur is de fysische grootheid in verband met een object dat de relatieve warmte-inhoud geeft. De temperatuur wordt aangegeven in eenheden van graden. Fysische veranderingen, zoals smelten, zijn direct gerelateerd aan de temperatuur van een voorwerp in plaats van de warmte-inhoud.
Voor elk object, de relatie tussen temperatuur en warmte-inhoud van de anode van de CT scanner röntgenbuis omvat een 3 Hoeveelheid: warmtecapaciteit, die kenmerkend is voor de anode

De algemene verhouding kan als volgt worden uitgedrukt:.
Heat = warmtecapaciteit * Temperatuur

De warmtecapaciteit van de CT scanner x ray tube is min of meer evenredig met de grootte of massa en een eigenschap van het materiaal bekend als de specifieke warmte. Aangezien warmte wordt toegevoegd aan een object, de temperatuur neemt toe met de hoeveelheid warmte toegevoegd. Wanneer een bepaalde hoeveelheid warmte wordt toegevoegd, de temperatuurstijging is omgekeerd evenredig met de anode van de CT scanner x-ray tube warmtecapaciteit. In een anode met een grote warmtecapaciteit, de temperatuurstijging kleiner dan in een met een kleine warmtecapaciteit. Met andere woorden, is de temperatuur van de anode wordt bepaald door de verhouding tussen de warmte-inhoud en de warmtecapaciteit.

De warmte wordt geproduceerd in het brandpunt van de anode. Vanuit dit gebied, de warmte door geleiding beweegt het gehele anode lichaam door straling naar de buishuisvesting; warmte wordt ook overgedragen door straling uit het anodelichaam de buishuisvesting. Warmte wordt uit de buishuisvesting door overschrijving op de omringende koelmedium. Wanneer de buis in bedrijf warmte algemeen vloeit in en uit de drie bovengenoemde gebieden. Schade kan optreden als de warmte-inhoud van elk gebied zijn maximale warmtecapaciteit overschrijdt.

röntgenbuizen in multislice CT-scanners.

In tegenstelling tot de meeste andere technologische factoren, CT-scanner x-ray buizen op multislice CT-scanners positief ten goede komen, omdat de belasting op de buis wordt verminderd met de gebruik van een multislice detector. In dit aspect, is de CT scanner röntgenbuis voor multislice CT niet noodzakelijk een grotere zijn. Toch kan de situatie totaal anders wanneer snellere rotatie wordt gebruikt in combinatie met een multislice detectorsysteem. Vanwege deze uitdagende specificaties zijn geheel nieuwe buis ontwerpen vereist met het oog op nauwkeurigheid, veiligheid en levensduur.

Het bereik van de warmtecapaciteit van de moderne multislice CT-scanner x-ray tubes is uit verschillende mega-warmte-eenheden tot 8 mega-warmte-eenheden. Warmteafvoer snelheid van de grootste CT-scanner x-ray tubes pieken op meer dan 2000 kilo-warmte-eenheden per minuut.

De toekomst van de CT-scanner röntgenbuizen

De toekomstige eisen van computertomografie beeldvorming, met betrekking tot de röntgenbron, kan als volgt worden samengevat:. verhoogde scan vermogen, kortere rotatie tijden , kortere cool-down-tijd en kleinere focale plekken, allemaal zeer gunstig voor de patiënt en de arts bij de diagnose en behandeling
.