Poškození rentgenky (2)

V předešlém článku jsme si řekli o vypálení katodového vlákna, dnes si řekneme o dalších poškozeních, ke kterým na rentgenkách dochází.

Porušení vakua rentgenky
Katoda a anoda rentgenky, mezi kterými se elektrickým potenciálem urychlují elektrony, jsou udržovány ve vakuu. Po čase používání dochází k porušení spojů mezi jednotlivými těsnícími částmi (mezi sklem a kovem), které udržují vakuum. Vakuum se zhoršuje, do rentgenky se dostává plyn z okolí, z kovových částí se začíná odpařovat kov a produkce rentgenky již není zdaleka tak efektivní.

Neaktivita rentgenky
Není-li rentgenka dostatečně používána, dochází k ulpívání a migraci plynu uvnitř vakua. Proto se u méně často používaných rentgenek doporučuje předehřev, avšak jednorázově to nemusí být dostatečné. V takovém případě se doporučuje použít vyšší napětí nebo výkon a provést několik expozic, aby se jednotlivé části, např. wolframové vlákno, zbavily usazených molekul plynu. Někdy však ani to nemusí být dostatečné a je potřeba rentgenku vyměnit.

Poškození skla evakuované baňky rentgenky
Většina rentgenek má skleněnou evakuovanou baňku, která udržuje vakuum a současně odstiňuje katodu a anodu od okolních proudů. V průběhu používání (v závislosti na četnosti) dochází k tomu, že se odpařují molekuly wolframu a ulpívají na stěnách skleněné baňky. Existují různé metody, jak toto odpařování redukovat.

Mikro-poškození na terčíku
Když narážení elektrony na terčík, teplota kovu terčíku v tomto místě prudce narůstá. U rentgenky se stacionární anodou je výkon a teplota relativně nízká, udržuje se okolo 400°C, zatímco teplota tání wolframu je 3400°C. Zvýšení teploty na terčíku způsobuje velmi drobná, mikrometrická, poškození nebo trhliny. Produkce záření již pak není stejná, protože se tím mění i produkované záření. Fotony, které vznikají na terčíku, jsou někdy absorbovány v trhlinách wolframu, některé jsou pohlceny a tím se mění produkované záření. Dochází k tvrdnutí rtg svazku. Navíc je s místech trhlin narušen přenos tepla, trhliny se proto více zahřívají a dochází k dalšímu poškození.

Kapacita rotačních anod může být až 100x vyšší než u stacionárních anod. Taktéž vznikající trhliny jsou podstatně závažnější a projeví se významněji. Teplota terčíku může dosáhnout i teploty 2800°C. Proto se doporučuje používat vždy pokud možno co nejmenší výkon, používat raději delší expozici s nižším proudem než kratší expozici s vyšším proudem (pozor na pohybovou neostrost), používat velké ohnisko, je-li to možné (pozor na geometrickou neostrost).

Náhodně vzniklá poškození
Při neznalosti charakteristik rentgenky může dojít k jejímu poškození nevhodně zvolenými expozičními parametry. Týká se to však spíše starších rentgenek, u kterých radiologičtí asistenti volí manuálně expoziční parametry. U moderních systémů jsou rentgenky řízeny mikroprocesorem, aby byly co nejvíce chráněny a nedocházelo k jejich poškození nevhodně zvolenými expozičními parametry.

Poškození ložisek
U rotačních anod je důležitá dlouhodobá stálost (životnost) ložisek, která umožňují rotaci anody. Vysoká teplota a vysoká frekvence otáčení jsou těmi nejvíce zatěžujícími faktory. U ložisek je velmi důležitá lubrikace ložisek.

Použitá literatura
https://www.spellmanhv.com/en/Technical-Resources/Application-Notes-X-Ray-Generators/AN-02

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *