x光機主要由X光管和X光機電源以及控製電路等組成,而X光管又由陰極燈絲 (Cathod)和陽極靶(Anode)以及真空玻璃管組成,
X光機電源又可分為高壓電源和燈絲電源兩部分,其中燈絲電源用於為燈絲加熱,高壓電源的高壓輸出端分別家在陰極燈絲和陽極靶兩端,提供一個高壓電場使燈絲上活躍的電子加速流向陽極靶,形成一個高速的電子流。
X光的產生方式
三種方式可產生X光:軔致輻射(Bremsstrahlung)、電子俘獲、內轉換,x光機產生X光的機理屬於軔致輻射。
x光機基本原理
X-ray 是由德國侖琴教授在1895年所發現。這種由真空管發出能穿透物體的輻射線,在電磁光譜上能量較可見光強,波長較短,頻率較高,相類似之輻射線有宇宙射線,X-ray等。
產生X-Ray必須要有X光球管,而X光球管基本構造必須擁有:1、陰極燈絲 (Cathod) ;2、陽極靶 (Anode) ;3、真空玻璃管 (Evacuated glass envelope) ;4、當然還要有電源能量供應。
X射線特性
能穿透物體 為不可見光 於電磁波光譜內波長範圍廣 直線散射 光速進行 能使螢光物質發光 能使底片感光 會造成散射線,當X-ray進入物體時,會有三種情形發生:
1、被物體吸收 (Absorption);2、產生散射現(Scatter);3、穿透(Penetration) 。
影響圖像效果之四要素:
1、Density (黑化度)- mAs
2、Contrast(對比度)- kVp
3、Sharpness(清晰度)- motion, 幾何參數
4、Distortion(失真度)- 位置,角度
X射線波長與影片上對比度之關係
在X-ray穿透過行李,其穿透率主要和物品組織結構及X射線波長有關。
短波長X-ray (high kV) 能量較高,穿透性好,造成在影片上較低之對比度(low contrast)。
長波長X-ray (low kV) 能量較低,較易被人體所吸收,穿透性較差,而在影片上對比度較高(High contrast)。
X射線發生器組成
1、X射線源由高壓倍加器,X射線管組成,高壓倍加器提供X線管燈絲電源和高電壓,X射線管為一高真空的二極管,杯狀的陰極內裝著燈絲;陽極由呈斜麵的鎢靶和附屬散熱裝置組成 ,冷卻方式采用密封油冷循環冷卻。
2、X射線控製電路開信號實現提供給射線源所需電壓和燈絲信號,並監控X射線源工作狀態。
3、射線源發生器的電源來自電網220V提供,X射線發生器使用對電網要求是波動小於+/-10%(有穩壓要求除外)。X線是一種波長很短的電磁波。波長範圍為0.0006~50nm。目前X線安檢中常用的X線波長範圍為0.008~0.031nm(相當於40~150kV時)。在電磁輻射譜中,居γ射線與紫外線之間,比可見光的波長要短得多,肉眼不可見。 射線成像主要利用射線的穿透性,熒光效應和攝影效應。
X射線與物體相互作用
1、光電效應
2、康普敦散射(非相幹散射)
3、瑞利散射(相幹散射)
4、電子偶效應
X線的發生程序是首先接通電源,經過降壓變壓器,供X線管燈絲加熱,產生自由電子並雲集在陰極附近。當升壓變壓器向X線管兩極提供高壓電時,陰極與陽極間的電勢差陡增,處於活躍狀態的自由電子,受強有力的吸引,使成束的電子,以高速由陰極向陽極行進,撞擊陽極鎢靶原子結構。此時發生了能量轉換,其中約1%以下的能量形成了X線,其餘99%以上則轉換為熱能。前者主要由X線管窗口發射,後者由散熱設施散發XRAY提供相應的反饋信號,供閉環控製用采用脈寬調製技術,工作頻率在30KHZ左右.電壓電流閉環調整,並設有過壓,過流保護。
安檢機基本原理
安檢機是借助於傳送帶將被檢查行李送入履帶式通道完成的。行李進入通道後,將阻擋光障信號,檢測信號被送至控製單元,觸發射線源發射 X 射線束。一束經過準直器的非常窄的扇形 X 射線束穿透傳送帶上的行李物品落到雙能量探測器上,高效半導體探測器把接收到的 X 射線變為電信號,這些很弱的電流信號被直接量化,通過通用串行總線傳送到工業控製計算機作進一步處理,經過複雜的運算和成像處理後得到高質量的圖像。