Producción De Rayos X
OBJETIVOS
Al terminar este capítulo, el lector debe ser capaz de realizar lo siguiente:
1. Discutir las interacciones entre los electrones proyectil y el blanco del tubo de rayos X.
2. Identificar los rayos X característicos y la radiación bremsstrahlung (radiación de frenado).
3. Describir el espectro de emisión de rayos X.
4. Explicar cómo los mAs, el kVp, la filtración añadida, el material del blanco y el rizado del voltaje afectan al espectro de emisión de rayos X.
CONTENIDO
Interacciones del electrón blanco
Calor anódico
Radiación característica
Radiación bremsstrahlung
Espectro de emisión de rayos X
Espectro de rayos X
característicos Espectro de rayos X bremsstrahlung
Factores que afectan al espectro de emisión de rayos X
Efecto del mA y los mAs Efecto del kVp
Efecto de la filtración añadida
Efecto del material del blanco
Efecto de la forma de onda del voltaje.
Resumen
Cuando los electrones son acelerados del cátodo al blanco del ánodo, sobrevienen tres efectos: producción de calor, formación de rayos X característicos y formación de rayos X bremsstrahlung.
Los rayos X característicos se producen cuando un electrón ioniza un electrón de las capas internas de un átomo del blanco. Al ocuparse el hueco de la capa interna, se emiten rayos X característicos. Los rayos X bremsstrahlung se producen por el frenado de un electrón por el campo nuclear electrostático del átomo del blanco.
La mayoría de los rayos X del rango diagnóstico (de 20 a 150kVp) son rayos X bremsstrahlung.
Los espectros de emisión de rayos X se pueden representar como el número de rayos X para cada incremento de energía en keV. Los rayos X característicos del tungsteno tienen una energía discreta de 69keV.
Los rayos X bremsstrahlung tienen un rango de energías de hasta n keV, donde n son los kVp. Los siguientes cuatro factores influyen en el espectro de emisión de rayos X: 1) los electrones de baja energía interaccionan para producir rayos X de baja energía, 2) las interacciones sucesivas de electrones provocan la producción de rayos X con energía menor, 3) los rayos X de baja energía tienen más probabilidad de ser absorbidos por el material del blanco y 4) la filtración añadida elimina preferentemente los rayos X de baja energía del haz útil.
Preguntas de autoevaluación
1. Defina o identifique los siguientes términos:
a. Electrón proyectil.
b. Energía de enlace.
c. Rayos X característicos.
d. Rayos X bremsstrahlung.
e. Cantidad de rayos X.
f. Calidad de rayos X.
g. Energía efectiva.
h. Filtración añadida.
i. Espectro de emisión.
j. Molibdeno.
2. Calcule la energía y la longitud de onda de los rayos X característicos producidos cuando un electrón de la capa K es reemplazado por un electrón de tungsteno de la capa M.
3. ¿A qué fracción de la velocidad de la luz viajan los electrones de 90keV?
4. ¿Qué representa el espectro de rayos X discreto?
5. Represente el espectro de emisión de rayos X para un sistema de imagen de rayos X con un tubo de rayos X con blanco de tungsteno operado a 90kVp.
6. Cuando un sistema de rayos X opera a 80kVp, su espectro de emisión representa una intensidad de salida de 3,5mR/mAs. ¿Cuál será la intensidad de salida si el voltaje aumentara a 90kVp? ¿Cómo cambiará el espectro de omisión?
7. Describa el efecto en el espectro de emisión de rayos X si un sistema de imagen de rayos X de fase única se cambiara por uno trifásico.
8. Explique el efecto que tiene añadir una filtración a un tubo de rayos X en el espectro de emisión de rayos X discreto y en el continuo.
9. ¿Cuál es la energía cinética de los electrones proyectil que viajan a través del tubo de rayos X en el que se han aumentado los kVp?
10. A 80kVp, ¿cuál es la energía en julios de los electrones que llegan al blanco del tubo de rayos X? 11. ¿Por qué el tubo de rayos X se considera un dispositivo ineficiente?
12. Represente el diagrama y describa la formación de radiación característica.
13. ¿Qué importancia tienen los rayos X característicos K en la obtención de una radiografía de diagnóstico? 1
4. ¿Cuál es el rango de energías de los rayos X bremsstrahlung?
15. ¿Cuál es la longitud de onda mínima asociada a los rayos X emitidos por un tubo de rayos X operado a 90kVp?
16. Nombre tres factores que afectan a la forma del espectro de emisión de rayos X y describa brevemente cada uno de ellos.
17. Defina y explique la regla del 15% de kVp.
18. ¿Cuál es el rango diagnóstico de los rayos X?
19. ¿Qué tipo de radiación es útil para las mamografías y no lo es para exposiciones diagnósticas generales?
20. En su dispositivo clínico, observe o pregunte qué filtración se utiliza en los tubos de rayos X. ¿Por qué es importante la filtración?
Al terminar este capítulo, el lector debe ser capaz de realizar lo siguiente:
1. Discutir las interacciones entre los electrones proyectil y el blanco del tubo de rayos X.
2. Identificar los rayos X característicos y la radiación bremsstrahlung (radiación de frenado).
3. Describir el espectro de emisión de rayos X.
4. Explicar cómo los mAs, el kVp, la filtración añadida, el material del blanco y el rizado del voltaje afectan al espectro de emisión de rayos X.
CONTENIDO
Interacciones del electrón blanco
Calor anódico
Radiación característica
Radiación bremsstrahlung
Espectro de emisión de rayos X
Espectro de rayos X
característicos Espectro de rayos X bremsstrahlung
Factores que afectan al espectro de emisión de rayos X
Efecto del mA y los mAs Efecto del kVp
Efecto de la filtración añadida
Efecto del material del blanco
Efecto de la forma de onda del voltaje.
Resumen
Cuando los electrones son acelerados del cátodo al blanco del ánodo, sobrevienen tres efectos: producción de calor, formación de rayos X característicos y formación de rayos X bremsstrahlung.
Los rayos X característicos se producen cuando un electrón ioniza un electrón de las capas internas de un átomo del blanco. Al ocuparse el hueco de la capa interna, se emiten rayos X característicos. Los rayos X bremsstrahlung se producen por el frenado de un electrón por el campo nuclear electrostático del átomo del blanco.
La mayoría de los rayos X del rango diagnóstico (de 20 a 150kVp) son rayos X bremsstrahlung.
Los espectros de emisión de rayos X se pueden representar como el número de rayos X para cada incremento de energía en keV. Los rayos X característicos del tungsteno tienen una energía discreta de 69keV.
Los rayos X bremsstrahlung tienen un rango de energías de hasta n keV, donde n son los kVp. Los siguientes cuatro factores influyen en el espectro de emisión de rayos X: 1) los electrones de baja energía interaccionan para producir rayos X de baja energía, 2) las interacciones sucesivas de electrones provocan la producción de rayos X con energía menor, 3) los rayos X de baja energía tienen más probabilidad de ser absorbidos por el material del blanco y 4) la filtración añadida elimina preferentemente los rayos X de baja energía del haz útil.
Preguntas de autoevaluación
1. Defina o identifique los siguientes términos:
a. Electrón proyectil.
b. Energía de enlace.
c. Rayos X característicos.
d. Rayos X bremsstrahlung.
e. Cantidad de rayos X.
f. Calidad de rayos X.
g. Energía efectiva.
h. Filtración añadida.
i. Espectro de emisión.
j. Molibdeno.
2. Calcule la energía y la longitud de onda de los rayos X característicos producidos cuando un electrón de la capa K es reemplazado por un electrón de tungsteno de la capa M.
3. ¿A qué fracción de la velocidad de la luz viajan los electrones de 90keV?
4. ¿Qué representa el espectro de rayos X discreto?
5. Represente el espectro de emisión de rayos X para un sistema de imagen de rayos X con un tubo de rayos X con blanco de tungsteno operado a 90kVp.
6. Cuando un sistema de rayos X opera a 80kVp, su espectro de emisión representa una intensidad de salida de 3,5mR/mAs. ¿Cuál será la intensidad de salida si el voltaje aumentara a 90kVp? ¿Cómo cambiará el espectro de omisión?
7. Describa el efecto en el espectro de emisión de rayos X si un sistema de imagen de rayos X de fase única se cambiara por uno trifásico.
8. Explique el efecto que tiene añadir una filtración a un tubo de rayos X en el espectro de emisión de rayos X discreto y en el continuo.
9. ¿Cuál es la energía cinética de los electrones proyectil que viajan a través del tubo de rayos X en el que se han aumentado los kVp?
10. A 80kVp, ¿cuál es la energía en julios de los electrones que llegan al blanco del tubo de rayos X? 11. ¿Por qué el tubo de rayos X se considera un dispositivo ineficiente?
12. Represente el diagrama y describa la formación de radiación característica.
13. ¿Qué importancia tienen los rayos X característicos K en la obtención de una radiografía de diagnóstico? 1
4. ¿Cuál es el rango de energías de los rayos X bremsstrahlung?
15. ¿Cuál es la longitud de onda mínima asociada a los rayos X emitidos por un tubo de rayos X operado a 90kVp?
16. Nombre tres factores que afectan a la forma del espectro de emisión de rayos X y describa brevemente cada uno de ellos.
17. Defina y explique la regla del 15% de kVp.
18. ¿Cuál es el rango diagnóstico de los rayos X?
19. ¿Qué tipo de radiación es útil para las mamografías y no lo es para exposiciones diagnósticas generales?
20. En su dispositivo clínico, observe o pregunte qué filtración se utiliza en los tubos de rayos X. ¿Por qué es importante la filtración?
