Máy chụp X quang là thiết bị chẩn đoán hình ảnh thông dụng, phổ biến trong các phòng khám cơ sở y tế. Thiết bị hoạt động dựa trên bản chất của tia X, giúp tái tạo hình ảnh các bộ phận được chụp trong cơ thể, qua đó giúp các bác sĩ có thêm cơ sở để chẩn đoán tình hình sức khoẻ của bệnh nhân. Vậy cấu tạo của máy chụp X quang như thế nào?
==>> Xem thêm: Máy chụp X quang là gì?
Cấu tạo của máy chụp X quang
Bóng phát tia X
Bóng X quang có thể xem như dạng đặc biệt của diot chỉnh lưu chân không, bóng X - quang bao gồm các bộ phận chủ yếu sau
- Nguồn bức xạ điện từ - cathode (âm cực)
- Nguồn bức xạ tia X - Anode (dương cực)
- Vỏ thuỷ tinh (vỏ trong) bao quanh ande và cathode, đã được hút chân không để loại trừ các phân tử khí cản trở trên đường đi trùm điện từ
- Vỏ bóng (vỏ ngoài) thường làm bằng hợp kim nhôm phủ chì để ngăn ngừa tia X bức xạ theo những hướng không mong muốn ra môi trường xung quanh và có tác dụng tản nhiệt. Ngoài ra trên vỏ còn bố trí cửa sổ tia X nơi ghép nối ới hộp chuẩn trực và các vị trí đầu nối
Hiện nay, có hai loại bóng thường được ứng dụng phổ biến trong các máy X quang là bóng sử dụng Anode quay và bóng sử dụng Anode cố định
Ống phát tia X
- Là ống tia cathode ở áp suất 10 -3 mmHg có 3 cực.
- Cathode C hình chỏm cầu, electron được cung cấp bằng dây kim loại (wonfram, constantan,..) nung nóng với bộ nguồn riêng
- Đối âm cực nằm giữa anode A và cathode C bằng kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy (Platin, wolfram,..) để chắn dòng tia cathode. Đối âm cực thường được nối với anode A
- Anode: Trong một bóng chân không, thường làm bằng thủy tinh, có hai điện cực. Cathode có sợi đốt giống như trong bóng đèn điện. Khi sợi đốt bị đốt nóng thì đám mây electron xuất hiện. Anode thường được làm bằng vật liệu dẫn nhiệt tốt, ví dụ như đồng. Ở trênanode có một điểm để hội tụ và nhận tương tác của chùm electron đến từ Cathode, thường là Vonfram được gọi là bia.
Khi đặt một điện áp cao thế, thường trong khoảng từ 25.000 V (25 kV) đến 150.000 V (150 kV), lên cathode và anode thì electron từ sợi đốt sẽ được gia tốc hướng về bia. Diện tích của bia ở đó các electron bắn phá vào và tia X phát ra gọi là tiêu điểm hay điểm tiêu cự. Cao áp đặt lên hai điện cực thường được đặc trưng bằng giá trị cực đại hay giá trị đỉnh vì điện áp đặt vào là biến đổi. Vì vậy mà chúng ta sử dụng ký hiệu kVp (giá trị điện áp cực đại – kilovolt peak) và chất lượng tia X phát ra thường được xác định thông qua kVp.
Dòng điện chạy qua bóng phát tia X, tính bằng miliampe (mA) được điều khiển bằng dòng qua sợi đốt. Suất liều tính bằng miliampe-giây (mAs) phụ thuộc vào tích số dòng qua bóng phát và thời gian chiếu. Chất lượng của tia X trực tiếp phụ thuộc vào giá trị mAs.
===>> Xem thêm: Nguyên lý hoạt động của máy chụp X quang
Có 2 dạng tia X được tạo ra - Bremsstrahlung và tia X đặc trưng. Bức xạ hãm sinh ra do tương tác giữa các điện tử và hạt nhân nguyên tử vật liệu làm bia. Tia X tạo ra sau mỗi tương tác có năng lượng nằm trong khoảng từ không cho tới giá trị năng lượng xác định bởi cao áp đặt lên anode và cathode.
Tia X đặc trưng tạo ra các electron bắn phá bia làm bật electron trên các quỹ đạo bên trong ra khỏi nguyên tử vật liệu làm bia. Tia X này được gọi là tia X đặc trung vì nó đặc trưng cho từng loại nguyên tố làm bia.
Trong vùng năng lượng tia X dùng cho chẩn đoán thì hầu hết là bức xạ hãm. Chỉ một vài phần trăm năng lượng tia X là của tia X đặc trưng vì nó đặc trưng riêng cho từng loại nguyên tố làm bia
Trong vùng năng lượng tia X dùng cho chẩn đoán thì hầu hết là bức xạ hãm. Chỉ một vài phần trăm năng lượng tia X là của tia X đặc trưng. Vào khoảng 99% động năng của electron biến đổi thành năng lượng nhiệt cần phải giải phóng cho bóng phát tia X. Do đó chúng ta có thể nói rằng kiểu tạo tia X này chỉ đạt hiệu suất là 1%
Trên đây là cấu tạo cơ bản của máy chụp X quang. Cám ơn các bạn đã theo dõi bài viết.
