El Tubo de Rayos X
OBJETIVOS
Al terminar este capítulo, el lector debe ser capaz de realizar lo siguiente:
1. Describir el diseño general de un tubo de rayos X.
2. Enumerar los componentes externos que revisten y protegen el tubo de rayos X.
3. Identificar el propósito de la carcasa metálica o de vidrio.
4. Explicar las corrientes de filamento y del cátodo.
5. Describir las partes del ánodo y el motor de inducción.
6. Definir el principio de foco-línea y el efecto talón.
7. Identificar las tres causas de fallos en un tubo de rayos X.
8. Explicar e interpretar las tablas de flujo de rayos X.
CONTENIDO
Componentes externos
Sistema de sustento de techo
Sistema de sustento de suelo-techo
Sistema de sustento de brazo en C
Revestimiento protector
Carcasa de metal o vidrio
Componentes internos
Cátodo
Ánodo
Fallos del tubo de rayos X
Tablas de flujo
Tabla de flujo radiográfico
Tabla de enfriamiento del ánodo
Tabla de enfriamiento del revestimiento
Resumen
La estructura de sustento primaria para el tubo de rayos X, que permite la mayor comodidad de movimiento y de intervalos en el posicionamiento, es el sistema de sustento de techo. El revestimiento protector cubre el tubo de rayos X y proporciona las tres funciones siguientes: 1) reduce la radiación perdida a menos de 100mR/h en 1 m, 2) proporciona sustento mecánico al tubo, protegiéndolo de posibles daños y 3) sirve como un conductor de calor hacia fuera del blanco del tubo de rayos X.
La carcasa metálica o de cristal rodea el cátodo (–) y el ánodo (+), que son electrodos del tubo de vacío. El cátodo contiene el filamento de tungsteno, que es la fuente de electrones. El ánodo rotatorio es un disco de renio y tungsteno que sirve como blanco para los electrones acelerados desde el cátodo. El principio de foco-línea se origina con blancos angulados. El efecto talón es la variación de la intensidad de la radiación de rayos X a lo largo del haz debido a la absorción de rayos X en el talón del blanco.
El uso seguro del tubo de rayos X es responsabilidad del técnico radiólogo. Los fallos en el tubo se pueden evitar. Las causas de fallos en el tubo son las siguientes:
• Una exposición excesiva provoca que el ánodo se doble o se rompa.
• Los tiempos de exposición prolongados causan un calentamiento excesivo del ánodo, lo que causa daños en los cojinetes del ensamblaje del rotor. Los daños de los cojinetes provocan deformaciones y un aumento en la fricción de rotación del ánodo.
• Incluso con un uso normal, la vaporización del filamento provoca una capa de tungsteno en la carcasa metálica o de cristal, que finalmente origina la formación de arcos. Las tablas de flujo del tubo proporcionadas por los fabricantes de tubos de rayos X ayudan a un uso aceptable de niveles de exposición para maximizar la vida del tubo de rayos X.
Preguntas de autoevaluación
1. Defina o identifique los siguientes términos:
a. Tabla de enfriamiento del revestimiento.
b. Radiación de fuga.
c. Unidad de calor (HU).
d. Copa focalizadora. e. Velocidad de rotación del ánodo. f. Tungsteno toriado. g. Corriente del tubo de rayos X. h. Tubo de rayos X controlado por rejilla. i. Convección. j. Carga espacial.
2. Enumere los tres métodos principales usados para cuidar el tubo de rayos X y descríbalos brevemente.
3. ¿En qué sistema de imagen de rayos X se utiliza tungsteno toriado?
4. ¿Qué es la corriente de saturación?
5. ¿Por qué los fallos en los tubos de rayos X no representan un problema en los tubos de rayos X modernos?
6. Explique el fenómeno de la emisión termiónica.
7. Describa la principal causa de fallos en un tubo de rayos X. ¿Qué es lo que prolonga la vida del tubo?
8. ¿Cuál es la razón para incrustar el filamento en una copa focalizadora?
9. ¿Por qué los tubos se fabrican con dos puntos focales?
10. ¿Cuál es la parte negativa del tubo de rayos X, el ánodo o el cátodo?
11. Enumere y describa los dos tipos de ánodos.
12. ¿Cuáles son las tres funciones de un ánodo en un tubo de rayos X?
13. ¿Cómo afectan al tipo de material del blanco el número atómico, la conductividad térmica y el punto de fusión?
14. Dibuje los diagramas de un ánodo rotatorio y de un ánodo estacionario.
15. ¿Cómo rota el ánodo dentro de una carcasa metálica o de cristal sin conexión mecánica con el exterior? 16. Establezca la diferencia entre el punto focal verdadero y el punto focal efectivo.
17. Defina el efecto talón y describa cómo se puede usar de forma ventajosa.
18. Explique tres causas de fallos de un tubo de rayos X.
19. ¿Qué ocurre cuando un tubo de rayos X está limitado por carga espacial?
20. ¿Qué es una posición de marca?
Al terminar este capítulo, el lector debe ser capaz de realizar lo siguiente:
1. Describir el diseño general de un tubo de rayos X.
2. Enumerar los componentes externos que revisten y protegen el tubo de rayos X.
3. Identificar el propósito de la carcasa metálica o de vidrio.
4. Explicar las corrientes de filamento y del cátodo.
5. Describir las partes del ánodo y el motor de inducción.
6. Definir el principio de foco-línea y el efecto talón.
7. Identificar las tres causas de fallos en un tubo de rayos X.
8. Explicar e interpretar las tablas de flujo de rayos X.
CONTENIDO
Componentes externos
Sistema de sustento de techo
Sistema de sustento de suelo-techo
Sistema de sustento de brazo en C
Revestimiento protector
Carcasa de metal o vidrio
Componentes internos
Cátodo
Ánodo
Fallos del tubo de rayos X
Tablas de flujo
Tabla de flujo radiográfico
Tabla de enfriamiento del ánodo
Tabla de enfriamiento del revestimiento
Resumen
La estructura de sustento primaria para el tubo de rayos X, que permite la mayor comodidad de movimiento y de intervalos en el posicionamiento, es el sistema de sustento de techo. El revestimiento protector cubre el tubo de rayos X y proporciona las tres funciones siguientes: 1) reduce la radiación perdida a menos de 100mR/h en 1 m, 2) proporciona sustento mecánico al tubo, protegiéndolo de posibles daños y 3) sirve como un conductor de calor hacia fuera del blanco del tubo de rayos X.
La carcasa metálica o de cristal rodea el cátodo (–) y el ánodo (+), que son electrodos del tubo de vacío. El cátodo contiene el filamento de tungsteno, que es la fuente de electrones. El ánodo rotatorio es un disco de renio y tungsteno que sirve como blanco para los electrones acelerados desde el cátodo. El principio de foco-línea se origina con blancos angulados. El efecto talón es la variación de la intensidad de la radiación de rayos X a lo largo del haz debido a la absorción de rayos X en el talón del blanco.
El uso seguro del tubo de rayos X es responsabilidad del técnico radiólogo. Los fallos en el tubo se pueden evitar. Las causas de fallos en el tubo son las siguientes:
• Una exposición excesiva provoca que el ánodo se doble o se rompa.
• Los tiempos de exposición prolongados causan un calentamiento excesivo del ánodo, lo que causa daños en los cojinetes del ensamblaje del rotor. Los daños de los cojinetes provocan deformaciones y un aumento en la fricción de rotación del ánodo.
• Incluso con un uso normal, la vaporización del filamento provoca una capa de tungsteno en la carcasa metálica o de cristal, que finalmente origina la formación de arcos. Las tablas de flujo del tubo proporcionadas por los fabricantes de tubos de rayos X ayudan a un uso aceptable de niveles de exposición para maximizar la vida del tubo de rayos X.
Preguntas de autoevaluación
1. Defina o identifique los siguientes términos:
a. Tabla de enfriamiento del revestimiento.
b. Radiación de fuga.
c. Unidad de calor (HU).
d. Copa focalizadora. e. Velocidad de rotación del ánodo. f. Tungsteno toriado. g. Corriente del tubo de rayos X. h. Tubo de rayos X controlado por rejilla. i. Convección. j. Carga espacial.
2. Enumere los tres métodos principales usados para cuidar el tubo de rayos X y descríbalos brevemente.
3. ¿En qué sistema de imagen de rayos X se utiliza tungsteno toriado?
4. ¿Qué es la corriente de saturación?
5. ¿Por qué los fallos en los tubos de rayos X no representan un problema en los tubos de rayos X modernos?
6. Explique el fenómeno de la emisión termiónica.
7. Describa la principal causa de fallos en un tubo de rayos X. ¿Qué es lo que prolonga la vida del tubo?
8. ¿Cuál es la razón para incrustar el filamento en una copa focalizadora?
9. ¿Por qué los tubos se fabrican con dos puntos focales?
10. ¿Cuál es la parte negativa del tubo de rayos X, el ánodo o el cátodo?
11. Enumere y describa los dos tipos de ánodos.
12. ¿Cuáles son las tres funciones de un ánodo en un tubo de rayos X?
13. ¿Cómo afectan al tipo de material del blanco el número atómico, la conductividad térmica y el punto de fusión?
14. Dibuje los diagramas de un ánodo rotatorio y de un ánodo estacionario.
15. ¿Cómo rota el ánodo dentro de una carcasa metálica o de cristal sin conexión mecánica con el exterior? 16. Establezca la diferencia entre el punto focal verdadero y el punto focal efectivo.
17. Defina el efecto talón y describa cómo se puede usar de forma ventajosa.
18. Explique tres causas de fallos de un tubo de rayos X.
19. ¿Qué ocurre cuando un tubo de rayos X está limitado por carga espacial?
20. ¿Qué es una posición de marca?
