Röntgenröhren für medizinische Anwendung. Inhalt Aufbau einer Röntgenröhre für medizinische...

Röntgenröhren für

medizinische Anwendung

Inhalt

• Aufbau einer Röntgenröhre für medizinische Anwendung

• Anodenmaterial und Betriebsarten

Schema einer Röntgenröhre

50 kV

60 V

B

B

Bremsstrahlung Charakteristische Strahlung

Fenster: 2,5 mm Al

Technische Ausführung einer medizinischen Röntgenröhre

Wolfram Anode

Kathoden-gehäuse mit „Wehnelt“-

Zylinder

Achse der „Drehanode“

Kathode

• Kathode mit Heizdrähten für unterschiedliche Fokus-Größen

Feinfokus

Grobfokus

Wolfram-Anode

Brenn-Spur vom Grobfokus

Brenn-Spur vom Feinfokus

Drehbare Wolfram Anode in einer med. Röntgenröhre

Funktion einer med. Röntgenröhre

Zur besseren Verteilung der Wärme wird die Anode während der Strahlungsemission gedreht

B

60 kV2,5 mm Al

Filter

Wirkung des Aluminium Filters

2,5 mm Al- Filter

•In nahezu allen Röhren filtert ein 2,5 mm starkes Aluminium Blech die langwelligen, „weichen“ Anteile aus dem Strahl•Ausnahmen: Röhren zur Feinstrukturuntersuchung in der Kristallographie und zur Mammographie in der Medizin

ElementLadungs-

zahlKα - Wellenlänge

[nm] Energie [keV]

W 74 0,022 56

Rh 45 0,060 21

Mo 42 0,069 18

Cu 29 0,154 8,6

Die Energie 1 eV entspricht 1,60 10-19 J

Berechnete Wellenlänge der charakteristischen Strahlung bei Wechsel von Bahn 2 zu 1 für einige Anoden-Materialien

Kα -

Strahlung

Berechnete Wellenlänge der Kα-Strahlung in Abhängigkeit von der Kernladungszahl

Kernladungszahl

W

Rh

Mo

Cu

Zusammenfassung

Es gibt für die unterschiedlichen Betriebsarten unterschiedliche Anodenmaterialien:

• Wolfram mit 2,5 mm Al-Filter zur Durchleuchtung des ganzen Körpers:– Spannung 65-120 kV, 10 mA, Bel. Zeit ca. 8ms– Breites Wellenlängenband, hoher Anteil an

Bremsstrahlung, – enthält zusätzlich die „harte“ charakteristische

Strahlung von W (0,02 nm)• Rhodium oder Molybdän Anode ohne Aluminium,

aber mit „Kantenfilter“ bei 18 kV zur Mammographie– Betriebsspannung 30 kV– Schmales Band weicher Strahlung mit hohem Anteil

der charakteristischen Strahlung von Rh (0,06 nm) oder Mo (0,069 nm)

finis

Zur besseren Verteilung der Wärme wird die Anode während der Strahlungsemission gedreht

B

60 kV