Lorem ipsum
Class aptent taciti sociosqu ad litora

Рэнтгенаўскія апараты звышвысокага напругі

Тут разглядаюцца толькі асноўныя тыпы такіх рэнтгенаўскіх апаратаў. У іх развіцці вялікую ролю адыгралі два факту. З аднаго боку, у адпаведнасці з патрабаваннямі атамнай фізікі былі распрацаваны паскаральнікі зараджаных часціц, якія працуюць на розных прынцыпах, а з другога боку было ўстаноўлена, што для лячэння глубоколежащих пухлін найбольш прыдатным з'яўляецца рэнтгенаўскае выпраменьванне, якое валодае большай энергіяй.

 Генвратор ван дэ Граафа. Прынцып яго працы паказаны на мал. 11.17. Цыліндры h1 і h2 злучаныя пры дапамозе шаўковай стужкі так, што стужка перасоўваецца пры кручэнні цыліндраў. Цыліндр h1 знаходзіцца ў металічным шары вялікага памеру, у які шаўковая стужка ўваходзіць праз адтуліну і пры гэтым не датыкаецца да яго. Е1 і Е2 ўяўляюць сабой вострыя грабеньчатага металічныя іголкі, а Е3 - цыліндрычны электрод, размешчаны насупраць Е2 з іншага боку стужкі. Е1-электрычнаму звязаны з полушаром. Электроды Е2 і Е3 далучаюцца да канцавоссяў крыніцы пастаяннага току, напружанне якога каля 10 - 20 кв. Пад дзеяннем напружання ўзнікае дуговой разрад паміж Е2 і Е3, у выніку чаго шаўковая стужка зараджаецца станоўча. Паколькі шаўковая стужка перасоўваецца на цыліндрах, той станоўчы зарад, які трапіў на стужку, даходзіць да шпіля Е1, які знаходзіцца ўнутры шара. Шар зараджаецца станоўча на аснове прынцыпу электрычнага зрушэння. Стужка як бы перадае шару свой зарад. Шар можа быць зараджаны да вельмі высокага напружання. Памеры ўстаноўкі можна знізіць да велічыні, якая дапускае яго прымяненне ў медыцыне, шляхам выкарыстання якаснай ізаляцыі, якая прадухіляе разрад. Спосабам паляпшэння ізаляцыі з'яўляецца ціск ва ўсталёўцы 7 - 10 атм і прымяненне замест паветра фреона, які валодае вялікім прабіўных напругай пры ціску 3 - 3,5 атм.

Тэрапеўтычныя рэнтгенаўскія апараты з генератарам ван дэ Граафа (электрастатычным генератарам) пры 2 Мэв і адлегласці скура - фокус, роўным 100 см, даюць магутнасць дозы 85 р/мін.

 Лінейны паскаральнік. Прынцып яго працы паказаны на мал. 11.18. У разраднай трубцы паслядоўна адзін за адным змешчаны цыліндрычныя электроды. Электроды злучаныя з высокачашчынным генератарам так, што кожны другі з іх падключаецца да аднаго і таго ж яго полюса. У канцы трубкі знаходзіцца крыніца электронаў. Электроны, якія выходзяць з крыніцы электронаў, трапляюць у поле цыліндрычных электродаў і паскараюцца там у адпаведнасці з частатой генератара. Частата генератара і адлегласць паміж электродамі выбраны так, каб пры праходжанні электрона паміж двума электродамі іх палярнасць змянілася. Такім чынам, электрон у кожнага электрода паскараецца і падае на анод, размешчаны на іншым канцы трубкі, з вялікай хуткасцю. З прычыны паскарэння электронаў даўжыня электродаў павялічваецца па каскадам. Пры тармажэнні электронаў, якія валодаюць вялікай кінэтычнай энергіяй, узнікаюць вельмі жорсткія («звышжорсткія») рэнтгенаўскія прамяні. Найбольш распаўсюджаныя лінейныя паскаральнікі зараджаных часціц забяспечваюць энергію выпраменьвання ў 4 Мэв і магутнасць дозы (пры адлегласці скура - фокус, роўным 100 см) 400 р/хв


Мал. 11.18. Лінейны паскаральнік
0 - высокачашчынны генератар; е - крыніца электронаў


Мал. 11.19. Бетатрон
а) структурная схема; б) траекторыя электронаў; 1. сталёвы стрыжань; 2. намагничивающие шпулькі; 3, траекторыя электронаў; 4. крыніца электронаў

 Бетатрон. Прынцып яго працы заснаваны на тым, што электроны, якія рухаюцца па прынукі кругавой траекторыі, паскараюцца пад дзеяннем магнітнага поля, нарастальнага ў часе.

Магнітнае поле, неабходнае для паскарэння электронаў, ствараецца з дапамогай магутнага электрамагніта, прынцып будовы якога падобны да трансфарматара (мал. 11.19). Дзве сценкі паветранага зазору сярэдняга стрыжня сталёвага стрыжня бранявога тыпу выраблены ў выглядзе палюсоў, паміж якімі круцяцца электроны. Электроны рухаюцца ў круглай вакуумнай трубкі, змешчанай паміж палюсамі (мал. 11.19 б). Электроны выстрэльваюцца ў трубку з дапамогай інжэктара з паскараюць напругай 60 кв. Электрамагніт сілкуецца пераменным напругай з частатой 50 гц, такім чынам, які ўзнікае магнітны паток таксама змяняецца па синусоидальному закону. Для паскарэння электронаў выкарыстоўваецца адна чвэрць хвалі магнітнага патоку. У канцы адной чацвёртай часткі перыяду паскарэння кругавая траекторыя электронаў змяняецца так, што пучок электронаў выходзіць з трубкі праз тонкае меднае або алюмініевае акно ці ж падае на анод, змешчаны ў трубцы. Змяненне траекторыі руху электронаў дасягаецца шляхам змены паскарае кругавога магнітнага поля. Магнітны імпульс, які звужае электроннае кольца перад трапленнем электронаў на анод, ствараецца імпульсам току, велічыня якога складае прыблізна 250 а.

Энергія, неабходная для намагнічвання электрамагніта, здымаецца з крамы ёмістасцяў. Ёмістасць і шпулька электрамагніта ўяўляюць сабой вагальны контур, у які звонку падаецца энергія страты. Шпулька электрамагніта выраблена з меднай трубы, па якой цячэ астуджальнае алей. Максімальна дасягальная энергія электронаў прапарцыйная магнітнай індукцыі і радыусе кругавой траекторыі руху. Калі радыус кругавой траекторыі руху электронаў у два разы больш, то кінэтычная энергія электронаў павялічваецца ў два разы пры той жа індукцыі. Аднак павелічэнне радыусу траекторыі руху электронаў у два разы прыводзіць да павелічэння памераў бетатрона ў плоскасці ў чатыры разы, а ў прасторы ў восем разоў, што азначае павелічэнне яго вагі ў восем разоў. Гэта абмяжоўвае павелічэнне магутнасці бетатрона. Фірмай «SRW» выпускаюцца два тыпу бетатронов, якія даюць максімальную энергію выпраменьвання ў 18 Мэв і 42 Мэв.

Асноўныя памеры ўстаноўкі, якая дае максімальную энергію выпраменьвання 18 Мэв: дыяметр кругавой траекторыі электронаў 22 см, вага электрамагніта прыблізна 400 кг, вага ўсёй ўстаноўкі (разам з абаронай і паскаральнікам) 660 кг. У выпадку атрымання электроннага пучка яго перасек на выхадзе з трубкі малое, у паветры ён рассейваецца, і ўжо на адлегласці 30 см ўзнікае электронны пучок памерам, адпаведным мэтам тэрапіі.


Мал. 11.20. Размеркаванне глыбокай дозы
а) электронны пункт; б) сверхжесткое рэнтгенаўскае выпраменьванне: 1. рэнтгенаўскае выпраменьванне з энергіяй 35 Мэв; 2. рэнтгенаўскае выпраменьванне 18 Мэв; 3. З60 - гаммаизлучение; 4. рэнтгенаўскае выпраменьванне, генерированное пры анодным напрузе трубкі 250 кв, з фільтрам 1,5 CuHWS; 5. рэнтгенаўскае выпраменьванне з энергіяй 30 Мэв

Размеркаванне глыбокай дозы ў выпадку электроннага пучка паказана на мал. 11.20 а. Размеркаванне дозы пры стварэнні звышцвёрдыя рэнтгенаўскага выпраменьвання з дапамогай бетатрона паказана на мал. 11.20 б. Тут жа прыведзены крывыя глыбокай дозы звышцвёрдыя рэнтгенаўскага выпраменьвання, З60 - гама-выпраменьвання і рэнтгенаўскага выпраменьвання з анодным напругай 250 кв. Бетатрон прыдатны для апраменьвання нерухомага поля, для перакрыжаванага апраменьвання, маятнікавай апраменьвання, апраменьвання з ужываннем рашоткі і полостного апраменьвання.

Для рэнтгенаўскіх апаратаў звышвысокага напругі патрабуецца цэнтравальных прылада. З дапамогай апошняга вызначаецца прасторавае размяшчэнне апраменьвальнага ачага. Сама ўстаноўка ўяўляе сабой крыніца рэнтгенаўскіх прамянёў, змантаваны на маятнікавай штатыве. Пасля вызначэння прасторавага размяшчэння агменю стол з хворым перасоўваецца па рэйках пад крыніца выпраменьвання. На мал. 11.21 паказана памяшканне для апраменьвання хворых на бетатроне, машынны зала і памяшканне кіравання (пультовой). Побач з крыніцай выпраменьвання знаходзіцца цэнтравальных прылада.


Мал. 11.21. Памяшканне для апарата звышвысокага напругі
А рэнтгенаўскі апарат звышвысокага напругі; В. центрируюшее прылада; 1. пульт кіравання; 2. шафа перамыкачоў; 3. генератарнай прылада; 4. магазін ёмістасцяў; 5. астуджальная сістэма; 6. кампрэсар; 7. генератарнай прылада центратора

Праца з рэнтгенаўскімі апаратамі звышвысокага напругі ўяўляе сабой вельмі складаную задачу. Гэтыя апараты знайшлі прымяненне ў тэрапіі толькі ў апошні час. З прычыны высокай кошту і вялікіх эксплуатацыйных выдаткаў іх прымяненне эканамічна выгадна толькі ў буйных медыцынскіх установах. Яны не выцясняюць звычайныя рэнтгенаўскія апараты для глыбокай тэрапіі, а толькі пашыраюць арсенал сродкаў прамянёвай тэрапіі.


Катэгорыя: Рентгенотехника | Дадаў: 05.06.2022
Праглядаў: 114 | Рэйтынг: 0.0/0
Усяго каментароў: 0
avatar