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X光管管的运行范围是多少?

概述

        X射线管的运行范围由三个因素限定,即灯丝最大电流、传递到阳极的最大总功率以及最大和最小阳极电压。通过在这些参数范围内操作X射线管,您可以为您的特定应用实现更好的效果,同时仍保证X射线管的寿命最大化。本章将阐述上述三个因素,并说明如何构建光管的运行范围。

最大灯丝电流

        为防止灯丝熔化,需要非常严格地限制最大灯丝电流。像其他金属丝一样,如果电流强度过大,所产生的热量不能及时散发,灯丝就会熔化。牛津仪器XT为确定X射线管灯丝能够承受的最大电流进行了大量试验。不同的灯丝数值也不相同,具体数值见X射线管随附的数据表。

最大功率

        为防止靶材升华也要严格限制功率。X射线管通过对一束极细的电子束进行加速,电子射向靶目标,总功率P = IV,其中I是电子束电流(勿与灯丝电流混淆,灯丝电流是传向灯丝本身的电流),V是阳极电压。我们可以看到,限制总功率不一定能够防止在特定功率下使用更高的电子束电流或电压。由于电子束电流和电压在此处成反比,因此即便一个提高另一个降低,X射线管仍可以在最大功率范围内运行。记住,阳极电压也有限制,详情见下文。当灯丝电流不再构成运行范围的限制因素后,就会由最大功率构成限制。

最大和最小阳极电压

        为了能够从灯丝中激发出电子, X射线管阳极施加的高压有最低值限制。满足这一条件后,才会形成电子束并加速飞向靶目标。低于这一最低的阳极电压,灯丝不会激发出电子,因此X射线管不会产生X射线。

        警告:如果电压低于最低电压值,过低的灯丝电流也会使灯丝过载。不得以低于最低阳极电压的电压获取电子束电流,这点非常重要。另一方面,X射线管阳极只能承受最大高压以下的电压。若高于最大电压,则会产生电弧,从而导致X射线管严重损坏。最小和最大高压的限制都非常严格,它们构成了运行范围的左右边界。


结论

        大多数客户运行X射线管基本采用典型“满功率”模式的设定,但是有些应用要求会有所不同。通过遵循本文中的操作指南,您可以为具体应用设定更好的条件,同时满足运行范围的限制。总之,要为您的应用创造最好的条件,您应在上文指出的最大灯丝电流、最大功率、最大和最小阳极电压的限制范围内操作X射线管。

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