CT Scanner X-Ray Tubos clarificada

La mejora de las tecnologías conducen a tareas desafiantes para escáner CT de rayos X Tubos.

Las técnicas de escaneo CT más actuales ponen una alta carga de calor en el tubo de rayos X escáner CT, debido a la necesidad de una alta tubo valores actuales para proporcionar suficientes fotones en la imagen, al escanear con rotaciones rápidas y rodajas finas. El aumento de las tasas de obesidad del paciente significa que el tamaño de la paciente promedio es una carga adicional en el tubo de rayos X, como las corrientes de tubo más altas deben ser utilizados con el fin de generar suficientes fotones para dar una calidad de imagen razonable. Para escanear una longitud suficientemente largo, evitando el sobrecalentamiento, tubos de escáner de rayos X CT generalmente han sido desarrollados para tener una capacidad de calor de alta ánodo y altas velocidades de enfriamiento. Algunos diseños tienen capacidades caloríficas baja ánodo, pero muy altas velocidades de enfriamiento para compensar. Estas dos especificaciones de los tubos de rayos X escáneres CT: capacidad calorífica y velocidad de enfriamiento deben ser considerados en forma conjunta con el fin de evaluar la capacidad de carga de calor en general. Ejemplos de diseños de tubos de rayos X de escáner CT que mejoran las tasas de enfriamiento son: cojinetes espiral de ranura con lubricación metal líquido, y ánodos con refrigeración de aceite directa.

Rayos-X y la Relación con el calor producido.

Para producir rayos X, relativamente grandes cantidades de energía eléctrica deben ser transferidos al tubo de rayos x. Sólo una pequeña fracción de la energía depositada en el tubo de rayos x escáner CT se convierte en rayos X; la mayoría aparece en la forma de calor. Esto coloca una limitación en el uso de tubos de rayos x del escáner CT. Si el exceso de calor se produce en el tubo de rayos X escáner CT, la temperatura se elevará por encima de los valores críticos, y el tubo de rayos X escáner CT puede ser dañado. Este daño puede ser en forma de un ánodo derretida o carcasa del tubo roto. Con el fin de prevenir este daño, el operador del escáner CT debe ser consciente de la cantidad de calor producido y su relación con la capacidad calorífica del tubo de rayos X escáner CT.

El calor producido durante la producción de rayos X puede ser un factor limitante en la TC, sobre todo con la exploración espiral de relativamente grandes regiones anatómicas.

Uno de los principales retos en el desarrollo de CT escáner x- tubos de rayos para escáneres de TC, de alto rendimiento contemporánea es proporcionar características de diseño para dar cabida a los altos niveles de calor producidas.

El calor se produce en la zona del punto focal en el ánodo giratorio de los tubos de rayos X del escáner CT por los electrones que bombardean desde el cátodo. Dado que sólo una pequeña fracción de la energía electrónica se convierte en radiación X, puede ser ignorada en los cálculos de calor. . Vamos a asumir la totalidad de la energía de los electrones se convierte en calor Hoteles en una sola exposición, la cantidad de calor que se produce en la zona del punto focal está dada por la expresión general:
Calor = ánodo Potencial * MAS

A fin de evaluar el problema de la calefacción tubo de rayos X escáner CT, es necesario entender la relación de los tres cantidades físicas: calor, temperatura y capacidad calorífica. El calor es una forma de energía y se puede expresar en unidades de energía.

Relaciones entre el calor, la temperatura y la capacidad calorífica.

La temperatura es la magnitud física asociada con un objeto que indica su contenido de calor relativo. La temperatura se especifica en unidades de grados. Los cambios físicos, tales como fusión, están directamente relacionados con la temperatura de un objeto en lugar de su contenido de calor.
Como para cualquier objeto dado, la relación entre la temperatura y contenido de calor del ánodo del tubo de rayos X escáner CT implica una tercera cantidad: capacidad de calor, que es característica del ánodo

La relación general se puede expresar de la siguiente manera:.
Calor = Capacidad calorífica * Temperatura

La capacidad calorífica del escáner CT x tubo de rayos es más o menos proporcional a su tamaño o masa y una característica del material conocido como el calor específico. A medida que se añade calor a un objeto, la temperatura aumenta en proporción a la cantidad de calor añadido. Cuando se añade una cantidad dada de calor, el aumento de la temperatura es inversamente proporcional a la del ánodo de la capacidad de calor del tubo de rayos x escáner CT. En un ánodo con una gran capacidad de calor, el aumento de temperatura es menor que en uno con una pequeña capacidad calorífica. En otras palabras, la temperatura del ánodo se determina por la relación entre su contenido de calor y su capacidad de calor.

El calor se produce en el punto focal sobre el ánodo. Desde esta zona, el calor se mueve por conducción a través del cuerpo del ánodo y por radiación a la carcasa del tubo; calor también se transfiere, por la radiación, desde el cuerpo de ánodo a la carcasa de tubo. El calor se elimina de la carcasa del tubo por transferencia al medio de refrigeración circundante. Cuando el tubo está en funcionamiento, el calor fluye generalmente dentro y fuera de las tres áreas mencionadas anteriormente. El daño puede ocurrir si el contenido de calor de cualquier área excede su capacidad máxima de calor.

X-Ray Tubos en escáneres de TC multicorte.

A diferencia de la mayoría de los factores tecnológicos, escáner tubos de rayos X de CT en equipos de TC multicorte benefician positivamente, ya que la carga en el tubo se reduce por la uso de un detector multicorte. En este aspecto, el tubo de rayos X escáner para TC multicorte no necesariamente tiene que ser una más grande. Sin embargo, la situación puede ser totalmente diferente cuando se utiliza una rotación más rápida en combinación con un sistema detector multicorte. Debido a estas especificaciones exigentes, se requieren enteramente nuevos diseños de tubo para los fines de precisión, seguridad y vida del producto.

La gama de la capacidad calorífica de tubos de rayos X modernos escáner TC multicorte es de varios mega-calor-unidades hasta 8 mega-calor-unidades. De disipación de calor de los mayores tubos escáner de rayos X picos a más de 2.000 unidades de kilo-calor por minuto.

El futuro de escáner CT de rayos X Tubos

Las futuras demandas de tomografía computarizada, con respecto a la fuente de rayos X, se puede resumir de la siguiente manera:. incrementaron el poder de análisis, tiempos de rotación más cortos , menores tiempos de enfriamiento y puntos focales más pequeños, todos altamente beneficiosos para el paciente y el médico en el diagnóstico y tratamiento Restaurant  .;