Tubo De Rayos X
Páginas: 7 (1541 palabras)
Publicado: 10 de noviembre de 2015
5.1.- EL TUBO DE RAYOS X.
El tubo de rayos X es el lugar en donde se generan los rayos X, en base a un procedimiento mediante el cual se aceleran unos electrones en primer lugar, para después frenarlos bruscamente. De esta forma se obtienen los fotones que constituyen la radiación ionizante utilizada en radiodiagnóstico. Para ello, dicho tubo consta de un filamento metálico (cátodo) que, alponerse incandescente, produce una nube de electrones a su alrededor -efecto termoiónico-. Estos electrones son acelerados mediante una elevada diferencia de potencial (kV), y se les lleva a chocar contra el ánodo, en donde son frenados liberando su energía cinética como fotones que constituyen los rayos X utilizados en clínica .
En la figura, pueden verse los elementos básicos que componen eltubo: el filamento situado en el interior del cátodo, que está enfrentados del ánodo. En el centro de esta estructura tenemos el blanco de wolframio, sobre el cual inciden los electrones...
Todos los elementos descritos están en el interior de un "tubo" (T) de vidrio en donde se ha hecho el vacío para facilitar que el desplazamiento de los electrones sea lo más rectilíneo posible. Elhaz útil de rayos X sale en la dirección mostrada en la figura atravesando una región del tubo (V), en la que el espesor del vidrio es menor que en el resto, es la denominada ventana de rayos X. Rodeando esta estructura se encuentra una carcasa de plomo y acero. Entre ella y el tubo es necesaria la existencia de un sistema de refrigeración, con el fin de disipar el calor que se produce al chocarlos electrones contra el ánodo: de la energía empleada en la producción de rayos X el 99% se convertirá en calor y sólo el 1% en rayos X.
Desde que Coolidge en 1913 describió el tubo de rayos X de filamento caliente prácticamente ha permanecido sin modificaciones. La más importante es la incorporación del ánodo giratorio frente al ánodo fijo, lo que ha aumentado significativamente la vida útildel tubo de rayos X. En las siguientes figuras se pueden apreciar los dos tipos de tubos de rayos X, con ánodo giratorio y ánodo fijo, respectivamente. En radiodiagnóstico, todos los tubos de rayos X empleados en la actualidad son de ánodo giratorio.
Tubo de ánodo giratorio Tubo de ánodo fijo.5.1.1. El cátodo de un tubo de rayos X.
El filamento o cátodo suele ser una pequeña bobina o muelle de wolframio, material elegido por sus buenas propiedades desde el punto de vista de emisión termoiónica (Efecto Eddison), y punto de fusión elevado. Estas propiedades alargan la vida útil del tubo.
Los electrones producidos es preciso que choquen con el ánodo en el menor espacio posible, razónpor la cual se concentra el haz de electrones en el zócalo o funda de copa metálica. En la primera figura se puede apreciar el zócalo presente en los tubos de ánodo giratorio, en cuyo fondo se ubica el filamento; mientras que en la segunda figura se observa la disposición del filamento en el tubo de rayos X de ánodo fijo. Cuanto mayor incandescencia se produzca en el cátodo o filamento del tubo,mayor será el número de electrones que saltarán de las últimas capas electrónicas del átomo de wolframio al espacio circundante (emisión termoiónica), y mayor será el número de electrones dispuestos a ser acelerados. Este mecanismo se regula con el miliamperaje del aparato.
Zócalo del ánodo giratorio Filamento en elánodo fijo.
La mayoría de los tubos de diagnóstico suelen tener dos filamentos de diferente tamaño. Esto permite trabajar buscando un compromiso entre el tamaño mínimo del foco -mejor resolución-, y una mayor disipación de potencia -tiempo de disparo menor-. Existen distintas formas de encapsular ambos filamentos, aunque en todos los casos la selección se realiza con facilidad desde el exterior....
El tubo de rayos X es el lugar en donde se generan los rayos X, en base a un procedimiento mediante el cual se aceleran unos electrones en primer lugar, para después frenarlos bruscamente. De esta forma se obtienen los fotones que constituyen la radiación ionizante utilizada en radiodiagnóstico. Para ello, dicho tubo consta de un filamento metálico (cátodo) que, alponerse incandescente, produce una nube de electrones a su alrededor -efecto termoiónico-. Estos electrones son acelerados mediante una elevada diferencia de potencial (kV), y se les lleva a chocar contra el ánodo, en donde son frenados liberando su energía cinética como fotones que constituyen los rayos X utilizados en clínica .
En la figura, pueden verse los elementos básicos que componen eltubo: el filamento situado en el interior del cátodo, que está enfrentados del ánodo. En el centro de esta estructura tenemos el blanco de wolframio, sobre el cual inciden los electrones...
Todos los elementos descritos están en el interior de un "tubo" (T) de vidrio en donde se ha hecho el vacío para facilitar que el desplazamiento de los electrones sea lo más rectilíneo posible. Elhaz útil de rayos X sale en la dirección mostrada en la figura atravesando una región del tubo (V), en la que el espesor del vidrio es menor que en el resto, es la denominada ventana de rayos X. Rodeando esta estructura se encuentra una carcasa de plomo y acero. Entre ella y el tubo es necesaria la existencia de un sistema de refrigeración, con el fin de disipar el calor que se produce al chocarlos electrones contra el ánodo: de la energía empleada en la producción de rayos X el 99% se convertirá en calor y sólo el 1% en rayos X.
Desde que Coolidge en 1913 describió el tubo de rayos X de filamento caliente prácticamente ha permanecido sin modificaciones. La más importante es la incorporación del ánodo giratorio frente al ánodo fijo, lo que ha aumentado significativamente la vida útildel tubo de rayos X. En las siguientes figuras se pueden apreciar los dos tipos de tubos de rayos X, con ánodo giratorio y ánodo fijo, respectivamente. En radiodiagnóstico, todos los tubos de rayos X empleados en la actualidad son de ánodo giratorio.
Tubo de ánodo giratorio Tubo de ánodo fijo.5.1.1. El cátodo de un tubo de rayos X.
El filamento o cátodo suele ser una pequeña bobina o muelle de wolframio, material elegido por sus buenas propiedades desde el punto de vista de emisión termoiónica (Efecto Eddison), y punto de fusión elevado. Estas propiedades alargan la vida útil del tubo.
Los electrones producidos es preciso que choquen con el ánodo en el menor espacio posible, razónpor la cual se concentra el haz de electrones en el zócalo o funda de copa metálica. En la primera figura se puede apreciar el zócalo presente en los tubos de ánodo giratorio, en cuyo fondo se ubica el filamento; mientras que en la segunda figura se observa la disposición del filamento en el tubo de rayos X de ánodo fijo. Cuanto mayor incandescencia se produzca en el cátodo o filamento del tubo,mayor será el número de electrones que saltarán de las últimas capas electrónicas del átomo de wolframio al espacio circundante (emisión termoiónica), y mayor será el número de electrones dispuestos a ser acelerados. Este mecanismo se regula con el miliamperaje del aparato.
Zócalo del ánodo giratorio Filamento en elánodo fijo.
La mayoría de los tubos de diagnóstico suelen tener dos filamentos de diferente tamaño. Esto permite trabajar buscando un compromiso entre el tamaño mínimo del foco -mejor resolución-, y una mayor disipación de potencia -tiempo de disparo menor-. Existen distintas formas de encapsular ambos filamentos, aunque en todos los casos la selección se realiza con facilidad desde el exterior....
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