2. 1 / Basic X Ray

3. 2 / X-ray 简介 X 光球管简介 高压发生器简介 普通放射设备简介 透视摄影简介 血管造影设备简介 Topics

4. 3 / X-ray 概论 X-ray 是由德國侖琴教授在 1895 年所發現。這 種由真空管發出能穿透物體的輻射線，在電磁 光譜上能量較可見光強，波長較短，頻率較高， 相類似之輻射線有宇宙射線， X-ray 等。

5. X-Ray & GE Milestones 1913William David Coolidge of GE invents a new type of X-ray tube which still utilized today for the production of X-rays 1926GE purchases Victor X-ray corporation in Chicago 1937First practical rotating anode tubes 1947GE moves X-ray business to Electric Avenue in Milwaukee 1957GE enters the field of fluoroscopy with utilization of the image intensifier 1959First GE grided tubes for cine 1970first GE graphite-metal composite anode tube 1988GE acquires CGR business in BUC, France to globalize GE HealthCare 1999 first Digital Flat Panel Rad System ( FFDM; XQ/I) 2000 first FP Cardiac system (Innova 2000) 2002 first FP Angio system ( Innova 4100) 2004 first FP Combo system ( Innova 3100) 2006 FP Biplane

6. 球管结构 阳极 阴极 转子

7. 产生 X-Ray 必须要有 X 光球管，而 X 光球管基本构造必 須拥有： – （ 1 ）阴极灯丝 （ Cathod ） – （ 2 ）阳极靶 （ Anode ） – （ 3 ）真空玻璃管 （ Evacuated glass envelope ） 当然还要有电源能量供应（高压发生器 generator ）

8. 阴极阳极 kV 千伏（ kV ） kV 决定了 X 线的能量强弱

9. 8 / 曝光量 光通量 曝光时间

10. 毫安（ mA ）与毫安秒 (mAs) 电流大小决定 了灯丝产生的 游离电子多少， 后者决定了可 产生多少 X 光 子 mA 代表 _______ mAs 代表 _______

11. X-ray 产生方式有两种 制动辐射 – 高速電子突然減速後，其 動能轉變成能量釋放出來， 此能量即為 X-ray ，且此能 量會隨減速之程度而有所 不同。 特性輻射 – 高速電子撞擊原子和外圍 軌道上電子，使之游離且 釋放之能量，即為 X-ray 。 +

12. 诊断用 X-ray 其產生方式所占比例： – 30% 特性輻射 – 70% 制動輻射

13. X-Ray 特性 能穿透物體 為不可見光 於電磁波光譜內 波长范围广 直線散射 光速進行 能使螢光物質發光 能使底片感光 會造成散射線 空气中衰减与距离相关

14. 當 X-ray 進入物體時，會有三種情形發生 – 被物體吸收 （ Absorption) – 产生散射現（ Scatter ） – 穿透（ Penetration ）

15. 光学照相机原理

16. 影响成像质量之三要素： – Density （黑化度） - mAs – Contrast （對比度） - kVp – Sharpness （锐利度） - motion, Geometric

17. X-Ray 能量與 Film 上 contrast 之關係 在 X-ray 穿透過病人，其穿透 率主要和病人組織結構及 X- Ray 波長有關。 – 長波長 X-ray (low kV) 能量較低，較易被人體所吸 收，穿透性較差，而在 Film 上對比度較高（ High contrast ） Low kV High kV – 短波長 X-ray (high kV) 能量較高，穿透性好，造成在 Film 上 較低之對比度（ low contrast ）。

18. Low kV High kV X-Ray 波長與 Film 上 contrast 之關係

19. 焦点 实际焦点 有效焦点

20. 焦点与伴影 伴影越小， “ 图像 ” 越锐利

21. 锐利度 SID (source to Image Distance) 全影 – 深黒色区域 伴影 – 灰色区域 减少伴影可使图 像更锐利 SID

22. X 光球管系統组成 – X 光球管（ X-Ray Tube ） 焦點大小（ Focal Spot Size ） 注意其最大輸出功率必須與高壓產生器相符 – 高压電纜（ HV Cable ） – 准直器（ Collimator ） – 滤线柵 or 滤板（ Filter ）

23. X 光球管内部基本构造 – 阴极灯丝（ Cathode ） – 阳极靶（ Anode ） – 真空玻璃容器（ Evacuated Glass Envelope ） – 绝缘油 – 外壳（ Housing ）

24. 阴极构造 – 焦距杯（ Focus Cup ） – 灯絲（ Filament ） 长灯丝（大焦點） 短灯丝（小焦點）

25. 阴极灯丝 当電流通过阴极灯丝，此 時灯丝会变成红热状态, 并 會釋放出電子，同時將會 有以下情況產生： – Space Charge: 在 Cathode 圈，像雲霧般 充滿著釋放出的電子。 – Thermion Emission: 紅 熱的燈絲釋放出電子

26. 焦距的兩種形式 – 實際焦點（ Actual Focal Spot ） – 有效焦點（ Effective Focal Spot ）

27. 焦點、分辨率及輸出功率關係 焦点越小，输出功率越小

28. 焦點、分辨率及輸出功率關係 焦点越大 锐利度越低

29. 阳极靶构造 陽極是圓盤狀具有傾斜邊 緣，其材質一般是用鉬合 金（ Mdybdenum ）或是 石墨（ Graphite ）作為機 體，用鎢（ Tungsten ） 和少量的錸（ Rhenium ） 合金附著於傾斜之邊緣， 稱此邊緣為 Target Angle ， 主要是接受陰極電子束撞 擊產生 X 射線。

30. 阳极靶种类 固定式阳极 – X-ray Power Output 較低，體積較小 旋转式陽極 – 具有承軸迴轉系統 (bearing system) ，旋轉速 度一般為 3,400rpm - 10,000rpm – 可使 X-ray Power Output 提高

31. 热的产生热的产生 X 光球管會產生熱，主要是因為供給 X 光球管的能量， 除了少部份 1% 變成 X-ray 外，其餘 99% 皆以熱能的型 態產生。 熱量計算單位 （ Heat Units ） – Single Phase: H.U.=kVp x mA x sec. – Three Phase: H.U.=kVp x mA x sec x 1.35 X 光球管散熱方式 – 陽極靶吸收 – 經由承軸散發 – 經由絕緣油散發

32. 焦点与靶角 实际焦点固定，靶角越小，有效焦点越小

33. 焦点与靶角 实际焦点固定，靶角越小，有效焦点越小 ， 靶面散热面积越小，越易龟裂 A b C 

34. 33 / 提高转速或增大靶面直径 可增加靶面散热面积 转速及靶面直径

35. Quiz : A B 靶角 11.25 12 有效焦点 0.3 0.3 谁的球管更稳定？

36. 栅控技术 栅控技术可减少由球管产生的软射线达 30% GE 栅控 软射线

37. X 球管处理热量之方法 热容量 （ Heat Capacity ） – X 光球管能夠包容之熱量，可由 Rating Chart 上表現出來，單位是 H.U. 散熱率 （ Heat Dissipation Rate ） – X 光球管在一段時間內可將熱能散發出去的 量，可由 Cooling Curve 表現出來，單位是 H.U./min. 或 kW

38. 37 / 散热功率匹配 高压发生器输出功率球管最大焦点功率 阳极最大散热率 外部循环 Chiller 阳极最大热容量 ( 靶面吸收 99 ％热量 ) 管套热容量

39. 输出功率匹配 高压发生器输出功率球管最大焦点功率 GE Sie Phi 20;56;113 (0.3/0.6/1.0) 15/40/80 (0.3/0.6/1.0) 30/67 (0.4/0.7) 45/85 (0.5/0.8) 100kW

40. 39 / 散热功率匹配 阳极最大散热率 外部循环 Chiller 阳极最大热容量 ( 靶面吸收 99 ％热量 ) 管套热容量 峰值及连续透视功率 高压发生器输出功率球管最大焦点功率

41. 散热功率匹配 最大连续功率 阳极热容量 缓冲 1 管套热容量 缓冲 2 A 阳极散热功率 B 管套散热功率 C 热流 A 到 B 有延迟， 缓冲 1 要够大 缓冲 1 大小决定了 使用大功率透视可 持续的时间

42. 41 / 最大峰值功率 kW 阳极热容量 MHu 4.54.04.5 3.7 2.02.4 散热功率匹配 3.7Mhu= 4.5kW x Time x 1.35 Time =609 S How about 2.4MHu, 4.5kW 2.0MHu, 4.0kW Time=395s Time=370s

43. X-Ray Generator 功能 – 提供電力給 X-Ray Tube 和其他系統組件 – 控制影响影像品質之技术条件，如 mA ， kVp ， sec. 等 X-Ray Generator

44. 43 / 電力供應之要點 – 種類 直流（ DC ） -- 電池 交流 (AC)-- 單相（ Single Phase ） / 三相（ Three Phase ） – 範圍 一般 X-Ray Generator 使用 208 - 408 伏特（ Volts ） – 頻率 50 Hz / 60 Hz

45. 電流整流之種類 Single Phase Three Phase High Frequency

46. 電压整流 – 整流之意义，主要是將交流電轉成直流電， 能夠保护 X 光球管，不至於因過強之逆向電 流而損壞，且能增加於曝射時間內 X 光產生 能量。

47. 何谓拍片 Radiography? – X 线束经过物体后，在 film 上成为永久影 像之过程称为 Radiography 。此永久影像 所呈現的，为物体之组织结构，且前后 之解剖位置相互重叠，此显示影像之介 质为胶片 X-Ray Film 。 增感屏胶片 Light X-Ray ANALOGIMAGE Tube 常规拍片系统简介

48. 自動曝射控制方式 AEC (Automatic Exposure Control) – 利用電路回饋方法， 調整適當之 X 光曝射 時間的裝置 增感屏胶片 Light X-Ray Tube AEC 高压发生器 ms

49. 格栅 Grid Eliminate scatter to make noise image Create grid line on film Bucky (moving grid)

50. 透视拍片系统简介 Flurography

51. （ R&F ） 透视拍片系统（胃肠机） 何謂 Fluorography ？ – 游離輻射束經過物體後，再照射特殊之磷結晶體， 而此結晶體會產生可見光供肉眼辨識物體之組織結 構，此過程稱為 Fluorography （透視攝影） Electron 影像增强器 摄像管 /CCD X-Ray 模拟图像 Light Tube X-Ray A/D X-Ray Tube X-Ray 光学系统 数字化探测器

52. 影像增强器 Image Intensifier 输入屏输入屏 入 射 光 （ X 光） 光电阴极光电阴极 聚焦电极聚焦电极 阳极阳极 输出屏输出屏 输出 光 （可 见光） 输入屏（ CsI ） 光电阴极 静电透镜 输出屏

53. I.I Camera Red---Bigger FOV Green---Smaller FOV We can see the images in the screen in front of camera are the same size no matter the I.I FOV is big or small. 影像增强器的视野调节

54. 自動亮度控制方式 ABC (Automatic Brightness Control) 高压发生器 （ kV / mA ) ABC - + Electron 影像增强器摄像管 /CCD X-Ray Light Tube X-Ray A/D 光学系统

55. 透視 X 光機分類 – 傳統式透視 X 光機 – 遙控式透視 X 光機 – 移動型 C 臂透視 X 光機

56. X 线球管 病人 影像增强器 光学系统 摄像管 模数转换 影像增强器 影像链 X 线球管 病人 数字化探测器 数字化影像链 血管造影系统影像链构成

57. End