Что такое генератор рентгеновских лучей?

Что такое генератор рентгеновских лучей?

Генератор рентгеновских лучей — это устройство, которое генерирует рентгеновские лучи, тип излучения. Рентгеновские лучи были открыты доктором Вильгельмом Конвертом Рентгеном в 1895 году. Это было великое открытие века из-за его свойства проникать в вещество, и рентгеновские лучи поразили людей того времени.

Сегодня генераторы рентгеновских лучей используются в самых разных местах, используя их проникающие свойства для промышленных применений, таких как медицинское и промышленное оборудование, а также для физических и химических исследовательских целей. Можно сказать, что эта технология широко известна, особенно потому, что она используется в медицинских приложениях в качестве рентгеновских лучей.

Применение генераторов рентгеновских лучей

Генераторы рентгеновского излучения широко используются в медицинских целях. Рентгеновское обследование, о котором все слышали, — это еще одна технология, использующая рентгеновские лучи.

Когда человеческое тело облучается рентгеновскими лучами, рентгеновские лучи проникают в области с низкой плотностью, такие как кожа и легкие, в то время как области с высокой плотностью, такие как кости и зубы, не проникают и поглощаются.

Рентгеновский луч также используется в промышленных приложениях для проверки продуктов, поскольку он может использоваться для проверки внутренней части продуктов, не разрушая их. Эта технология также используется в знакомых местах, таких как досмотр багажа в аэропортах.

Принцип работы рентгеновских генераторов

Рентгеновский генератор, также называемый рентгеновской трубкой, состоит из мишени, которая служит анодом, и нити накала, которая служит катодом, внутри вакуума.

Когда между электродами подается высокое напряжение (десятки-сотни тысяч вольт), горячие электроны выбрасываются из катодной нити и движутся с высокой скоростью к анодной мишени. Рентгеновские лучи генерируются, когда они попадают на мишень.
Когда электроны ударяются о цель и проникают в атом, большая часть их энергии преобразуется в тепло. Некоторые электроны сталкиваются с электронами в атоме, образуя нестабильное состояние (возбужденное состояние). Когда атом переходит в возбужденное состояние, он высвобождает энергию, чтобы вернуться в стабильное состояние. Рентгеновские лучи производятся как энергия при переходе из возбужденного состояния в стабильное. Существует два основных типа производимых рентгеновских лучей.

1. Характеристические рентгеновские лучи

Характеристическое рентгеновское излучение — это рентгеновское излучение, которое испускается при переходе возбужденных электронов в стабильное состояние. Поскольку генерируется рентгеновское излучение, равное разнице энергий между электронными орбиталями, оно имеет сильную энергию на одной длине волны. Поскольку энергия между электронными орбиталями уникальна для каждого элемента, генерируются также рентгеновские лучи, специфичные для элемента. Это свойство используется в рентгеновской флуоресценции (XRF) для анализа состава материалов.

2. Непрерывное рентгеновское излучение

Рентгеновские лучи возникают, когда тепловые электроны сталкиваются с целью и быстро замедляются. Рентгеновские лучи также называются тормозными рентгеновскими лучами, поскольку они возникают в процессе торможения. Длина волны рентгеновских лучей зависит от того, в какую часть цели они попадают, поэтому они являются составными длинами волн. Они используются в флюороскопии и других приложениях. Большинство испускаемых рентгеновских лучей являются непрерывными рентгеновскими лучами.

Другая информация о рентгеновских генераторах

1. Трубки рентгеновских генераторов

Трубка рентгеновского генератора представляет собой вакуумную трубку, в основном сделанную из стекла, с положительным электродом (анодом) и отрицательным электродом (катодом) внутри трубки. Колба трубки имеет нить накала (сходящийся электрод) на катоде и мишень на аноде.

Когда высокое напряжение подается на оба электрода с помощью высоковольтного трансформатора или другого источника питания высокого напряжения, тепловые электроны испускаются из нити накала на мишень. Для нити накала используется вольфрам, а для мишени — вольфрам или молибден.

Существует два типа трубок: рентгеновские трубки с фиксированным анодом, которые не имеют вращающейся анодной структуры, и рентгеновские трубки с вращающимся анодом, которые имеют вращающуюся анодную структуру. В вращающемся типе мишень в форме зонтика вращается с высокой скоростью, чтобы предотвратить локальный перегрев поверхности мишени. Это увеличивает ток трубки и, следовательно, интенсивность рентгеновского излучения.

Рентгеновские трубки с вращающимся анодом иногда издают аномальный шум из-за смещения оси вращения или деформации подшипников после многих лет использования. Если стенки рентгеновской трубки сделаны из стекла, дальнейшее использование трубки в таком состоянии может привести к расплавлению анода или изгибу оси анода, что приведет к разрушению самой трубки.

2. Уведомление об использовании рентгеновских генераторов

Следующие действия требуются при установке рентгеновского генератора для промышленного использования.

• Центральные правительственные учреждения: уведомление Национального кадрового управления в течение 30 дней с момента установки
• Государственные учреждения: уведомление Комиссии по кадровым вопросам каждой префектуры не менее чем за 30 дней до планируемой установки
• Частные компании: уведомление Управления по инспекции трудовых стандартов в течение 30 дней до установки

Также важно внимательно проверить правила уведомления местных органов власти для рентгеновского оборудования, поскольку уведомление местных органов власти может также потребоваться при изменении местоположения оборудования или при утилизации оборудования. Оборудование с эквивалентной дозой 1 см внешнего излучения, превышающей 20 мкЗв/ч, должно быть установлено в помещении для радиационного оборудования. С другой стороны, оборудование, экранированное ниже 20 мкЗв/ч, не нужно устанавливать в помещении для радиационного оборудования.

Кроме того, при использовании рентгеновского генератора для каждой контролируемой зоны должен быть назначен руководитель рентгеновских работ из числа тех, кто в принципе получил лицензию руководителя рентгеновских работ. Однако, если зона облучения не облучается, если она не отделена от