X線管の構造

おはようございます。ななみです。
今日はX線管の構造について書いていきます。

X線管は固定陽極X線管と回転陽極X線管に分けられます。両方とも構造は共通してます。
　構造は
　　・陰極
　　・陽極
　　・ガラスバルブ
これだけです。本当はもっと細かく分けることはできますが、ざっくりとこんな感じです。
ではそれぞれの材質、役割を挙げていきます。

　陰極
　　　材質
　　　　　・タングステンフィラメント
　　　　　・収束電極
　　　　　・ステム
　　　役割
　　　　　陰極の役割としては自由電子の放出です。後で詳しく触れますが、ターゲートに使われる主な材質はタングステンです。
　　　　　フィラメンントも高温を発生するため、それなりの強度が必要です。そのため融点が高い（3410°）タングステンを使います。

　陽極
　　　材質
　　　　　・銅
　　　　　・タングステン
　　　役割
　　　　　X線の発生という重要な役割を担っています。詳しいことは前の記事で説明したので、そっちを読んでみてください。
　　　　　ではここでする説明は何かというと、ターゲットと付近の話になります。

 

　　　　実焦点
　　　　　熱電子がターゲットに当たる表面部分
　　　　　実焦点面積　大　→　短時間許容時間　増
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（X線出力　大）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　大きさ
　　　　　　　低管電圧かつ大管電流　→実焦点（実効焦点も）大きくなる
　　 　　　ブルーミング効果 
　　　　　　　→管電流によって焦点の大きさが変わる現象　　　　　

　　　　実効焦点
　　　　　焦点とも言うこともある。
　　　　　基準面への実焦点垂直投影
　　　　　実行焦点面積　小　→幾何学的反映（画像のボケ）　小
　　　　 X線照射条件で変化する。
 
　　　　ターゲット角度
　　　　　実焦点面と基準軸となす角度 　　　　
　　　　　医療用は約５°～１５°程度 
         ターゲット角度　大（実焦点が同じの場合）　　 →　実効焦点面積　 大 
　　　　 ターゲット角度　大（実効焦点が同じの場合）　→　実焦点面積　　  小　
　　　　　
　　　　ヒール効果
　　　　　ターゲットからの強度分布は均等ではなく、陽極側に強度が偏った分布になる。
　　　　　なので陽極側でX線の線質が硬くなる。
　　　　　ターゲット自身よるにX線の減弱が原因（ビームハードニング）。
 　　　　 ターゲット角度小さいかつ撮影距離が短い　→　影響　大


 　ガラスバルブ
　　　材質
　　　　シリコンが主成分のほうけい酸ガラス（融点：約700°）


一応プラスαで書いた部分もありますが、国試に必要なワードを中心にピックアップしてみました。
国試はこれは何か？みたいにシンプルな形で聞いてきます。色々な本を読んでると、何が要点なのか分からないときがあります。
なので私は過去問から問題に必要なワードをおさえて、そこと関係するところだけ抽出するような形で勉強してます。正直教科書を一字一句丸暗記は現実的ではありません。そもそも診療放射線技師の国試はガイドラインが存在しないので、ある程度スパッと区切る必要があります。

今日参考にした書籍は以下のものになります。
興味があればそちらをご覧ください。