Джерела іонізуючих випромінювань, що застосовуються в медицині

Джерела іонізуючих випромінювань, що застосовуються в медицині, є рентгенівські трубки, радіоактивні нукліди і прискорювачі заряджених частинок.

Рентгенівська трубка складається із скляного балону з поміщеним в нього катодом і анодом.

Основною частиною катода є вольфрамова спіраль – джерело вільних електронів. При його нагріванні, навколо спіралі утворюються хмари вільних електронів (термоелектронна емісія). Під дією високої напруги, прикладеної до полюсів рентгенівської трубки, вони розганяються і фокусуються на аноді. Останній обертається з величезною швидкістю – до 10000 обертів в хвилину, завдяки чому потік електронів не попадає в одну точку і не викликає перегріву і розплавлення анода. В результаті гальмування електронів на аноді, частина їх кінетичної енергії перетворюється на електромагнітне випромінювання. Для забезпечення безперешкодного пробігу електронів від катода до анода трубки, створюється максимальний, технічно досяжний вакуум (10/7 мм. рт. ст.).

Так, кінетична енергія прискорених електронів перетворюється переважно на тепло і в дуже малій кількості – в рентгенівське випромінювання (до 1,5-2%).

При отриманні рентгенівського зображення використовується тільки невелика частина випромінювання.

Невикористані промені є великою небезпекою для хворого і медичного персоналу, що знаходяться в рентгенівському кабінеті. Тому рентгенівські трубки поміщаються в захисний кожух зі свинцю. Для живлення рентгенівської трубки застосовується постійний струм високої напруги. Підвищення здійснюється за допомогою високовольтного трансформатора. У загальному баку з трансформатором знаходяться і кенотрони.

Пульт управління апаратом призначений для регулювання напруги, сили струму, часу експозиції. Сприймаючими пристроями служать екран, електронно-оптичні перетворювачі, телевізори (при рентгеноскопії) і фотографічна плівка (при рентгенографії).

Рентгенівська трубка і екран для просвічування кріпляться на штативі і забезпечують їх синхронний рух в різних напрямах. Рентгенівські знімки частково виконуються на штативі, призначеному для рентгеноскопії. Але найчастіше їх виконують на спеціальному горизонтальному штативі, забезпеченому окремою трубкою. Тоді як проводиться знімок, плівка знаходиться в щільному ящику, званому касетою. Одна із сторін касети звернена до об'єкту, що знімається, і виконана з матеріалу, крізь який проникають рентгенівські промені, останні ж виконані з матеріалу, що поглинає їх. У касеті плівка знаходиться між двома підсилюючими (флюоресцируючими) екранами. Завдяки здатності останніх світитися під впливом випромінювання, на плівку одночасно впливають як рентгенівські, так і світлові промені. Подібне подвійне освітлення фотографічної плівки дозволяє у декілька разів скоротити витримку і тим самим зменшити навантаження на пацієнта. Існують наступні стандартні розміри плівок і касет: 13*18, 18*24, 24*30, 30*40, 35*35 см.

Після опромінювання, заряджена плівкою касета потраплає у фотолабораторію, де плівка проходить фотообробку (прояв, фіксація). Далі слідує ретельне промивання плівки в проточній воді і просушування. Для зменшення навантаження і підвищення різкості зображення застосовуються тубуси і діафрагми. Обмеження первинного пучка променів сприяє зменшенню розсіяного випромінювання. Для поглинання вторинного випромінювання застосовуються відсіваючі грати.