设备预热与准备阶段(第一下)
当按下曝光手闸的第一下时,主要是为 X 光机的核心部件做预热和准备工作。其中,旋转阳极是关键部分。在 X 光机的球管中,旋转阳极起着承受高速电子轰击并产生 X 射线的作用。
以医院常用的高频 X 光机为例,按下第一下后,旋转阳极开始旋转。其转速相当高,一般能达到每分钟数千转,像一些先进的设备旋转阳极转速可达到 10000 转 / 分钟左右。这种高速旋转是为了将电子轰击产生的热量均匀地分布在阳极靶面。如果没有这个预热过程,直接进行曝光,电子集中轰击阳极的一个小区域,会导致该区域局部过热,可能造成阳极靶面损坏,缩短球管的使用寿命。
同时,在这个阶段,高压发生器也开始进行一些内部的准备工作。它会开始充电,调整一些电路参数,为后续产生高压提供条件。这就好比是给一个复杂的机器系统先进行内部自检和初步的能量储备,确保各个部分都处于合适的状态,为即将到来的 “主要工作”—— 曝光做好铺垫。
曝光阶段(第二下)
按下第二下时,真正的曝光过程开始。在经过第一下的准备后,此时高压发生器产生足够高的电压,一般在几十千伏到上百千伏不等。例如,在胸部 X 光检查中,电压可能设置在 120 - 140kV 之间。
这个高压会使阴极灯丝发射的电子获得足够的能量,以高速飞向旋转阳极靶面。当电子撞击靶面时,由于能量的转换,大约只有不到 1% 的能量转换为 X 射线,其余的能量主要以热能的形式散发。这些产生的 X 射线透过被检查的物体(如人体组织),根据不同组织对 X 射线吸收程度的差异,在探测器(如胶片或数字探测器)上形成影像。
操作安全与精准性方面的考虑
从操作安全角度来看,分两次按下手闸是一种很好的安全设计。如果只有一个按键来控制曝光,在操作过程中很容易因为误触而导致不必要的曝光。例如,在调整患者体位或者设备位置时不小心碰到按钮,就会产生 X 射线,使患者和操作人员受到额外的辐射。而有了两档设计,在按下第一下进入准备阶段后,操作人员有时间再次确认患者的姿势是否正确、检查区域是否准确等。
从精准成像的角度讲,这种设计也有助于获得高质量的影像。在准备阶段,可以让设备的一些自动曝光控制(AEC)系统或者相关的成像参数调节机制更好地发挥作用。例如,AEC 系统可以在准备阶段对探测器的初始状态进行检测,根据检测结果在曝光阶段更精准地控制曝光时间和射线剂量,以确保不同体型和不同检查部位的患者都能获得合适的影像。
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