Л.В. Владимиров, Ю.Л. Владимиров, А.А. Козлов СНИЖЕНИЕ

Òåîðèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå
Ë.Â. Âëàäèìèðîâ, Þ.Ë. Âëàäèìèðîâ, À.À. Êîçëîâ
ÑÍÈÆÅÍÈÅ ÐÀÄÈÀÖÈÎÍÍÎÉ ÍÀÃÐÓÇÊÈ ÏÐÈ ÖÈÔÐÎÂÎÉ ÐÅÍÒÃÅÍÎÂÑÊÎÉ
ÄÈÀÃÍÎÑÒÈÊÅ
Àííîòàöèÿ
 ñòàòüå ðàññìîòðåíû âîïðîñû ñòåïåíè îñëàáëåíèÿ êîýôôèöèåíòà ïðîïóñêàíèÿ è àëþìèíèåâîãî ýêâèâàëåíòà îñëàáëåíèÿ ñðåä, ðàñïîëîæåííûõ ìåæäó ïàöèåíòîì è ïðèåìíèêîì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, à òàêæå
âîçìîæíûå ïóòè ñíèæåíèÿ ðàäèàöèîííûõ íàãðóçîê ïðè öèôðîâîé ðåíòãåíîäèàãíîñòèêå.
 îòå÷åñòâåííûõ è çàðóáåæíûõ íîðìàòèâíûõ
äîêóìåíòàõ, à òàêæå â ýêñïëóàòàöèîííûõ äîêóìåíòàõ è ðåêëàìíûõ ïðîñïåêòàõ ÷àñòî ñðåäè ïðî÷èõ
òåõíè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ ðåíòãåíîäèàãíîñòè÷åñêèõ
àïïàðàòîâ ïðèâîäÿòñÿ äàííûå ïî îñëàáëÿþùèì
ñâîéñòâàì ìàòåðèàëîâ è èçäåëèé, ðàñïîëîæåííûõ
ìåæäó îáúåêòîì äèàãíîñòèêè è ïðèåìíèêîì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ [1]-[3].
Ê ñðåäàì, ðàñïîëîæåííûì ìåæäó ïàöèåíòîì è
ïðèåìíèêîì èçëó÷åíèÿ, îòíîñÿòñÿ:
• äåêà ñòîëà øòàòèâà äëÿ óêëàäêè è ïåðåìåùåíèÿ
ïàöèåíòà;
• ïåðåäíÿÿ ñòåíêà ñòîéêè ñíèìêîâ;
• ðåíòãåíîâñêàÿ îòñåèâàþùàÿ ðåøåòêà (ðåøåòêà
Áóêêè);
• ïðèåìíèê èçëó÷åíèÿ ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîãî
ýêñïîíèðîâàíèÿ (èîíèçàöèîííàÿ êàìåðà èëè
ïîëóïðîâîäíèêîâûé äåòåêòîð);
• ïåðåäíÿÿ êðûøêà ðåíòãåíîãðàôè÷åñêîé êàññåòû.
Ïåðå÷èñëåííûå óñòðîéñòâà, íåîáõîäèìûå äëÿ
ðàáîòû ðåíòãåíîäèàãíîñòè÷åñêèõ àïïàðàòîâ, íåèçáåæíî âëèÿþò íà êà÷åñòâî äèàãíîñòè÷åñêîãî
èçîáðàæåíèÿ, óõóäøàÿ ðàçðåøàþùóþ ñïîñîáíîñòü
è êîíòðàñòíóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü, à òàêæå ïðèâîäÿò ê óâåëè÷åíèþ äîçîâîé íàãðóçêè íà ïàöèåíòà.
 ñâÿçè ñ íåãàòèâíûì âëèÿíèåì ïîãëîùàþùèõ
ñðåä, ðàñïîëîæåííûõ ìåæäó ïàöèåíòîì è ïðèåìíèêîì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, ââîäÿòñÿ îãðàíè÷åíèÿ íà ñòåïåíü èõ îñëàáëåíèÿ.  ñîîòâåòñòâèè ñ
òðåáîâàíèÿìè ÃÎÑÒ Ð ÌÝÊ 61223-3-1-2001 [1], ñòåïåíü îñëàáëåíèÿ ìàòåðèàëà, ðàñïîëîæåííîãî ìåæäó ïàöèåíòîì è ïðèåìíèêîì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, ðàññ÷èòûâàåòñÿ ïî ôîðìóëå
T=
KT ⋅ RT2
,
K B ⋅ RB2
(1)
ãäå ÊT è Ê – çíà÷åíèÿ âîçäóøíîé êåðìû ïåðåä
ïîãëîùàþùèì ýëåìåíòîì êîíñòðóêöèè àïïàðàòà
è çà ïîãëîùàþùèì ýëåìåíòîì ñîîòâåòñòâåííî; RT
è RB – ðàññòîÿíèÿ îò ôîêóñà ðåíòãåíîâñêîé òðóáêè
äî ìåñòà èçìåðåíèÿ âîçäóøíîé êåðìû.
Òèïîâûå çíà÷åíèÿ ñòåïåíè îñëàáëåíèÿ äîëæíû
áûòü:
• äëÿ äåêè ñòîëà Òñò ≤ 1,25;
• äëÿ îòñåèâàþùåãî ðàñòðà ÒÐ ≤ 1,43;
32
• äëÿ äåòåêòîðà ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîãî ýêñïîíèðîâàíèÿ Òä ≤ 1,11.
Ïðèâåäåííûå çíà÷åíèÿ Ò çàèìñòâîâàíû èç ñòàíäàðòà [1]. Ïðè èçìåðåíèÿõ ÊT è Ê òðåáóåòñÿ óêàçûâàòü íàïðÿæåíèå ãåíåðèðîâàíèÿ ðåíòãåíîâñêîãî
èçëó÷åíèÿ è çíà÷åíèå ñóììàðíîé ôèëüòðàöèè ðàáî÷åãî ïó÷êà ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, âûðàæåííîãî â ìèëëèìåòðàõ àëþìèíèÿ, à òàêæå òîëùèíó è
ìàòåðèàë äîïîëíèòåëüíîãî ôèëüòðà.
 ñîîòâåòñòâèè ñ ðåêîìåíäàöèÿìè ñòàíäàðòà [1],
ïàðàìåòðû äëÿ èçìåðåíèÿ ñòåïåíè îñëàáëåíèÿ ñëåäóþùèå: íàïðÿæåíèå íà ðåíòãåíîâñêîé òðóáêå –
80 êÂ; ñóììàðíàÿ ôèëüòðàöèÿ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷àòåëÿ – 2,5 ìì Al; òîëùèíà äîïîëíèòåëüíîãî
ôèëüòðà – 25 ìì Al.
Êðîìå ñòåïåíè îñëàáëåíèÿ, õàðàêòåðèçóþùåé
ïàðàìåòðû ìàòåðèàëîâ, ðàñïîëîæåííûõ ìåæäó ïàöèåíòîì è ïðèåìíèêîì èçëó÷åíèÿ, â òåõíè÷åñêèõ
çàäàíèÿõ íà òåíäåðû, â ðåêëàìíûõ ïðîñïåêòàõ, à
òàêæå â ñïåöèàëèçèðîâàííîé òåõíè÷åñêîé ëèòåðàòóðå ÷àñòî èñïîëüçóþò è äðóãèå îïðåäåëåíèÿ, õàðàêòåðèçóþùèå îñëàáëåíèå èçëó÷åíèÿ â ñðåäàõ,
÷åðåç êîòîðûå ïðîõîäèò ðàáî÷èé ïó÷îê ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ:
• êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ;
• àëþìèíèåâûé ýêâèâàëåíò îñëàáëåíèÿ;
• ñòåïåíü îñëàáëåíèÿ.
Ñâÿçü ìåæäó ñòåïåíüþ îñëàáëåíèÿ Ò è êîýôôèöèåíòîì ïðîïóñêàíèÿ Ê îïðåäåëÿåòñÿ ïðîñòî:
Ê = 1 / Ò. Îäíàêî ïåðåõîä îò çíà÷åíèé Ê è Ò ê àëþìèíèåâîìó ýêâèâàëåíòó îñëàáëåíèÿ íå ñòîëü î÷åâèäåí.
Ïóñòü ìû èìååì ìàòåðèàë ñ òîëùèíîé dx è êîýôôèöèåíòîì îñëàáëåíèÿ µõ. Çíà÷åíèå ìîùíîñòè
äîçû çà ýòèì ìàòåðèàëîì îïðåäåëÿåòñÿ êàê
Ðõ = Ðî · exp(–µõ · dx).
(2)
ÐAl = Ðî · exp(–µAl · dAl).
(3)
µõ · dx = µAl · dAl.
(4)
Ìîùíîñòü äîçû çà àëþìèíèåâûì ôèëüòðîì òîëùèíîé dAl çàïèøåì êàê
Ïðè óñëîâèè, ÷òî Ðõ = ÐAl, äîëæíî âûïîëíÿòüñÿ
ñëåäóþùåå ðàâåíñòâî:
ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÀß ÒÅÕÍÈÊÀ. 2012. ¹ 5 (275)
Òåîðèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå
Òîãäà àëþìèíèåâûé ýêâèâàëåíò îñëàáëåíèÿ
ìàòåðèàëà ñ íåèçâåñòíîé òîëùèíîé dx è êîýôôèöèåíòîì îñëàáëåíèÿ µõ îïðåäåëÿåòñÿ êàê
dAl = (µõ · dx) / µAl.
(5)
dAl = [ln (Ðî / Ðx) · ÑÏÎAl] / 0,693.
(6)
dAl = [lnÒ · ÑÏÎAl] / 0,693
(7)
dAl = [ln(1 / K) · ÑÏÎAl] / 0,693.
(8)
Âûðàçèì µAl ÷åðåç ñëîé ïîëîâèííîãî îñëàáëåíèÿ
(ÑÏÎAl): µAl = 0,693 / ÑÏÎAl, à (µõ · dx) = ln(Ðî / Ðx).
Òîãäà âûðàæåíèå (5) ïðèìåò âèä
C ó÷åòîì âûðàæåíèÿ (1)
èëè
 òàáë. 1 ïðåäñòàâëåíû òèïîâûå çíà÷åíèÿ ñòåïåíè îñëàáëåíèÿ, êîýôôèöèåíòà ïðîïóñêàíèÿ è
àëþìèíèåâîãî ýêâèâàëåíòà îñëàáëåíèÿ ìàòåðèàëàìè, ðàñïîëîæåííûìè ìåæäó ïàöèåíòîì è ïðèåìíèêîì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ. Ñóììàðíûå çíà÷åíèÿ óêàçàííûõ âåëè÷èí îïðåäåëÿþòñÿ êàê
3
3
3
1
1
1
T = ∏ Ti ; K = ∏ K i ; d Al = ∑ di .
Òàáëèöà 1
Ìàòåðèàë (êîìïîíåíò ðåíòãåíîâñêîãî
àïïàðàòà)
Ñòåïåíü
îñëàáëåíèÿ Ò
ÀëþìèíèÊîýôôèöè- åâûé ýêâèåíò ïðîïóâàëåíò
ñêàíèÿ Ê
îñëàáëåíèÿ
d, ìì Al
Ñòîë ïàöèåíòà
1,25
0,8
2,25
Ïåðåäíÿÿ ïàíåëü
ýêðàíîñíèìî÷íîãî
óñòðîéñòâà
1,25
0,8
2,25
Îòñåèâàþùàÿ
ðåøåòêà (ðàñòð)
1,43
0,7
3,61
Äåòåêòîð ñèñòåìû
àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ
ýêñïîçèöèåé
1,11
0,91
1,054
Ñóììàðíîå çíà÷åíèå
Ò, Ê è d ñîîòâåòñòâåííî*, ìì Al
1,98
0,51
6,914
*  ñóììàðíîì çíà÷åíèè ó÷èòûâàåòñÿ ëèáî ñòîë ïàöèåíòà,
ëèáî ïåðåäíÿÿ ïàíåëü ýêðàíîñíèìî÷íîãî óñòðîéñòâà.
Ðàñ÷åòíûå çíà÷åíèÿ àëþìèíèåâîãî ýêâèâàëåíòà îñëàáëåíèÿ â òàáë. 1 äàíû äëÿ ñëó÷àÿ äîñòàòî÷íî ãîìîãåííîãî ñïåêòðà òîðìîçíîãî èçëó÷åíèÿ
ÑÏÎ = 7 ìì Al. Èç àíàëèçà äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ â òàáë. 1, ñëåäóåò, ÷òî ïðè òèïîâûõ çíà÷åíèÿõ
ñòåïåíåé îñëàáëåíèÿ äåêîé ñòîëà, îòñåèâàþùåãî
ðàñòðà è äåòåêòîðà ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîãî ýêñïîíèðîâàíèÿ çíà÷åíèÿ äîçîâîé íàãðóçêè íà ïàöèåíòà óâåëè÷èâàåòñÿ ïðàêòè÷åñêè â 2 ðàçà. Ïðè ýòîì
îñíîâíóþ äîëþ â óâåëè÷åíèè äîçîâîé íàãðóçêè
âíîñèò îòñåèâàþùèé ðàñòð. Ââåäåíèå îòñåèâàþùåãî ðàñòðà áûëî îáóñëîâëåíî èñïîëüçîâàíèåì â êà÷åñòâå ïðèåìíèêà èçëó÷åíèÿ ðåíòãåíîâñêîé ïëåíêè.
ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÀß ÒÅÕÍÈÊÀ. 2012. ¹ 5 (275)
Äåéñòâèòåëüíî, äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí èëè
ôîòîãðàôè÷åñêàÿ øèðîòà ðåíòãåíîâñêîé ïëåíêè
áûëè ñóùåñòâåííî îãðàíè÷åííû. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ìàòðè÷íûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ èçëó÷åíèÿ äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí ïîëåçíûõ ýêñïîçèöèé, êàê
ìèíèìóì, óâåëè÷èëñÿ â 10 ðàç.
Óâåëè÷åíèå äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà â öèôðîâûõ ñèñòåìàõ ðåãèñòðàöèè ðåíòãåíîâñêîãî èçîáðàæåíèÿ ïðè ñîîòâåòñòâóþùåé ïðîãðàììíîé îáðàáîòêå öèôðîâûõ äàííûõ, ïîëó÷åííûõ ñ ìàòðè÷íûõ
ïðèåìíèêîâ ðåíòãåíîâñêîãî èçîáðàæåíèÿ, ïîçâîëÿåò, ÷àñòè÷íî èëè ïîëíîñòüþ, îòêàçàòüñÿ îò îòñåèâàþùèõ ðåøåòîê (ðàñòðîâ) è òåì ñàìûì çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü ðàäèàöèîííûå íàãðóçêè íà ïàöèåíòà ïðè ðåíòãåíîäèàãíîñòèêå. Òàêèì îáðàçîì,
ìàòðè÷íûå äåòåêòîðû ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ ñ
àíàëîãî-öèôðîâûìè ïðåîáðàçîâàòåëÿìè è ñ âûâîäîì èçîáðàæåíèÿ íà ýêðàí äèñïëåÿ ïîçâîëèëè îòêàçàòüñÿ îò ðåíòãåíîâñêîé ïëåíêè è ñîïóòñòâóþùèõ
åé íåãàòîñêîïîâ.
Ñëåäóþùèì øàãîì ÿâëÿåòñÿ îòêàç îò ðåíòãåíîâñêèõ
ðàñòðîâ (ðåíòãåíîâñêèõ ðåøåòîê), à òàêæå àâòîíîìíûõ äåòåêòîðîâ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîãî ýêñïîíèðîâàíèÿ, ÷òî ïîçâîëèò äîïîëíèòåëüíî ñíèçèòü ðàäèàöèîííóþ íàãðóçêó íà ïàöèåíòîâ íå ìåíåå ÷åì â
1,5 ðàçà áåç çàìåòíîé ïîòåðè èíôîðìàöèè ðåíòãåíîäèàãíîñòè÷åñêîãî èçîáðàæåíèÿ.
Èñêëþ÷åíèå ðàñòðà è äåòåêòîðà ñèñòåìû àâòîìàòè÷åñêîãî ýêñïîíèðîâàíèÿ èç ñðåä, ðàñïîëîæåííûõ ìåæäó îáúåêòîì è öèôðîâûì ïðèåìíèêîì ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ, ïîçâîëÿåò ñóùåñòâåííî
óìåíüøèòü ãåîìåòðè÷åñêóþ íåðåçêîñòü çà ñ÷åò ïðèáëèæåíèÿ îáúåêòà êîíòðîëÿ ê ïðèåìíèêó èçëó÷åíèÿ, à òàêæå óâåëè÷èòü êîýôôèöèåíò ïðîïóñêàíèÿ
èçëó÷åíèÿ, íåñóùåãî ïîëåçíóþ èíôîðìàöèþ ê öèôðîâîìó ïðèåìíèêó èçëó÷åíèÿ.
Íåãàòèâíîå âëèÿíèå ðàññåÿííîãî èçëó÷åíèÿ íà
êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ ïðè îòñóòñòâèè ðàñòðà ïðàêòè÷åñêè áóäåò íèâåëèðîâàíî ðîñòîì äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà öèôðîâûõ ïðèåìíèêîâ èçëó÷åíèÿ è
ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì îáðàáîòêè îöèôðîâàííîãî èçîáðàæåíèÿ.
Äðóãèì ñóùåñòâåííûì àðãóìåíòîì îòêàçà îò
îòñåèâàþùèõ ðàñòðîâ ïðè èñïîëüçîâàíèè ìàòðè÷íûõ öèôðîâûõ ïðèåìíèêîâ èçëó÷åíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïîëíîå èñêëþ÷åíèå ñòðîáñêîïè÷åñêîãî ýôôåêòà è ïîÿâëåíèÿ ìóàðà, îáóñëîâëåííîãî âîçìîæíîñòüþ íàëîæåíèÿ ïåðèîäè÷åñêèõ ñòðóêòóð ðàñòðà (ëàìåëåé
è ïðîìåæóòêîâ) íà ïåðèîäè÷åñêèå ñòðóêòóðû ìàòðè÷íûõ ïðèåìíèêîâ ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ,
ñâÿçàííûå ñ ðàçìåðàìè è ðàñïîëîæåíèåì ïèêñåëîâ.
Îäíàêî î ïîëíîì èñêëþ÷åíèè îòñåèâàþùèõ ðàñòðîâ èç ðåíòãåíîâñêèõ àïïàðàòîâ, ïî-âèäèìîìó,
ãîâîðèòü ðàíî, òàê êàê ðàññåÿííîå èçëó÷åíèå íå
òîëüêî óìåíüøàåò äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí ñèñòåìû ðåãèñòðàöèè, íî òàêæå óìåíüøàåò îòíîøåíèå
ñèãíàë/øóì ñêðûòîãî ðåíòãåíîâñêîãî èçîáðàæåíèÿ íà âõîäå äåòåêòîðà íà âåëè÷èíó βo / βp , ãäå
βî è βÐ – äîçîâûå ôàêòîðû íàêîïëåíèÿ â ïëîñêîñòè ðåíòãåíîâñêîãî äåòåêòîðà áåç ðàñòðà è ïðè íàëè÷èè ðàñòðà ñîîòâåòñòâåííî [2].  ñâÿçè ñ ýòèì îò-
33
Òåîðèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå
êàç îò îòñåèâàþùèõ ðàñòðîâ îáîñíîâàí ëèøü â òåõ
ñëó÷àÿõ, êîãäà ôàêòîð íàêîïëåíèÿ βî íåçíà÷èòåëåí,
÷òî èìååò ìåñòî ïðè ñíèìêàõ êîíå÷íîñòåé, ñóñòàâîâ è ó ìàëîëåòíèõ äåòåé.
Ïðè ñíèìêàõ áåç ðàñòðà öèôðîâàÿ ïàíåëü äåòåêòîðîâ äîëæíà èçâëåêàòüñÿ èç êàññåòîäåðæàòåëÿ è
óñòàíàâëèâàòüñÿ íà ñòîë äëÿ ïàöèåíòà èëè íà ïàíåëü ñòîéêè ñíèìêîâ. Äàííàÿ îïåðàöèÿ íå âñåãäà
óäîáíà è òðåáóåò äîïîëíèòåëüíîãî âðåìåíè. Ïîýòîìó ïðåäëàãàåòñÿ âàðèàíò, êîãäà ðàñòð âûâîäèòñÿ èç
ðàáî÷åãî ïó÷êà ðåíòãåíîâñêîãî èçëó÷åíèÿ è ïðè
ýòîì öèôðîâàÿ ïàíåëü ïåðåìåùàåòñÿ íà îñâîáîäèâøååñÿ îò ðàñòðà ïðîñòðàíñòâî. Ïðè òàêîì âàðèàíòå óìåíüøàåòñÿ ãåîìåòðè÷åñêàÿ íåðåçêîñòü
èçîáðàæåíèÿ îáúåêòà, ñíèæàåòñÿ äîçîâàÿ íàãðóçêà íà ïàöèåíòà è îáëåã÷àåòñÿ ðàáîòà ðåíòãåíîëîãà
ïðè èñïîëüçîâàíèè áåçðàñòðîâîé ðåíòãåíîãðàôèè
ñ ïðèìåíåíèåì â êà÷åñòâå äåòåêòîðà èçëó÷åíèÿ
ïëîñêîé ïîëíîôîðìàòíîé ïàíåëè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äåòåêòîðîâ.
2. Ðåíòãåíîòåõíèêà / Ñïðàâî÷íèê ïîä îáùåé ðåäàêöèåé Â.Â. Êëþåâà, ãëàâà 7 «Øòàòèâû ðåíòãåíîâñêîé
àïïàðàòóðû», ñ. 318-410; ãëàâà 8 «Âñïîìîãàòåëüíûå
óñòðîéñòâà ðåíòãåíîâñêîé àïïàðàòóðû», ñ. 411-478.
– Ì.: Èçä-âî «Ìàøèíîñòðîåíèå», 1992.
3. Âëàäèìèðîâ Ë.Â., Âëàäèìèðîâ Þ.Ë., Êîçëîâ À.À.
Ðàäèàöèîííûå ìåòîäû êîíòðîëÿ ïàðàìåòðîâ ðåíòãåíîäèàãíîñòè÷åñêèõ àïïàðàòîâ // Ìåäèöèíñêàÿ
òåõíèêà. 2007. ¹ 5.
Ëåâ Âëàäèìèðîâè÷ Âëàäèìèðîâ,
ä-ð òåõí. íàóê, çàâ. ñåêòîðîì,
Þðèé Ëüâîâè÷ Âëàäèìèðîâ,
êàíä. ýêîíîì. íàóê, äîöåíò,
Àëåêñàíäð Àëåêñàíäðîâè÷ Êîçëîâ,
ñò. íàó÷íûé ñîòðóäíèê,
ÇÀÎ «ÍÈÈÈÍ ÌÍÏÎ «Ñïåêòð»,
ã. Ìîñêâà,
e-mail: speñtr-ap@ipc.ru
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû:
1. ÃÎÑÒ Ð ÌÝÊ 61223-3-1-2001 Îöåíêà è êîíòðîëü
ýêñïëóàòàöèîííûõ ïàðàìåòðîâ ðåíòãåíîâñêîé àïïàðàòóðû â îòäåëåíèÿõ (êàáèíåòàõ) ðåíòãåíîäèàãíîñòèêè.
È.Í. Ñòîëÿðîâ
ÓÌÅÍÜØÅÍÈÅ ÐÀÁÎ×ÅÉ ÒÅÌÏÅÐÀÒÓÐÛ ÏÎÄØÈÏÍÈÊΠÐÅÍÒÃÅÍÎÂÑÊÎÉ
ÒÐÓÁÊÈ
Àííîòàöèÿ
Ñòàòüÿ ïîñâÿùåíà ìåòîäàì ñíèæåíèÿ ðàáî÷åé òåìïåðàòóðû ïîäøèïíèêîâ ðåíòãåíîâñêèõ òðóáîê. Ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû àíàëèçà ýêñïåðèìåíòàëüíûõ äàííûõ ïî âëèÿíèþ âûáðàííûõ êîíñòðóêòèâíûõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ íà òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîâîìó ïîòîêó îò àíîäà ê ïîäøèïíèêàì ïðèìåíèòåëüíî ê
íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì êîíñòðóêöèÿì ÐÒ.
Îäíèì èç îáÿçàòåëüíûõ òðåáîâàíèé ê ðåíòãåíîâñêîé
òðóáêå ñ âðàùàþùèìñÿ àíîäîì ÿâëÿåòñÿ ñòàáèëüíîñòü ðàáîòû óçëà âðàùåíèÿ. Óñëîâèÿ ýêñïëóàòàöèè ðåíòãåíîâñêîé òðóáêè (ÐÒ) îïðåäåëÿþò ðàáî÷óþ òåìïåðàòóðó ïîäøèïíèêîâ. Ïðåîáëàäàþùèìè
ìåõàíèçìàìè òåïëîïåðåäà÷è äëÿ ðàáîòàþùåãî âàêóóìíîãî ïðèáîðà ÿâëÿþòñÿ òåïëîïðîâîäíîñòü è
èçëó÷åíèå.
Ìíåíèÿ ñïåöèàëèñòîâ ïðè îöåíêå âêëàäà ðàçëè÷íûõ ìåõàíèçìîâ òåïëîïåðåäà÷è â ðàñïðîñòðàíåíèå òåïëà â ÐÒ ðàñõîäÿòñÿ [1], [2]. Ñóùåñòâåííûé
âêëàä â ïåðåäà÷ó òåïëà óçëó âðàùåíèÿ âíîñèò òà
÷àñòü ëó÷èñòîãî ïîòîêà îò íàãðåòîãî àíîäà, êîòîðàÿ ïðîåöèðóåòñÿ íà ìåäíûé öèëèíäð ðîòîðà. Ïîòîê òåïëà, ïåðåäàâàåìûé òåïëîïðîâîäíîñòüþ îò
àíîäà ê ïîäøèïíèêàì, ïðîõîäèò ÷åðåç ïîâåðõíîñòè ôëàíöåâûõ ñîåäèíåíèé, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ åñòåñòâåííûìè òåïëîâûìè áàðüåðàìè â ñèëó ðàçíîðîäíîñòè êîíòàêòèðóþùèõ ìàòåðèàëîâ è øåðîõîâàòîñòè ïëîùàäîê.
 ðàíåå âûïîëíåííûõ ðàáîòàõ íà äàííóþ òåìó
[3] áûëè èññëåäîâàíû çàâèñèìîñòè êîíòàêòíîãî
34
òåðìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îò òàêèõ ïàðàìåòðîâ,
êàê øåðîõîâàòîñòü ïîâåðõíîñòè, óñèëèå ïðèæàòèÿ
êîíòàêòèðóþùèõ ïîâåðõíîñòåé, à òàêæå îò íàëè÷èÿ ðàçäåëÿþùåé îêñèäíîé ïëåíêè. Ïî óòâåðæäåíèþ àâòîðîâ, â óñëîâèÿõ âàêóóìà, ïðè íàëè÷èè ðàçäåëÿþùåé îêñèäíîé ïëåíêè ìåæäó êîíòàêòèðóþùèìè ïîâåðõíîñòÿìè, âåëè÷èíà òåðìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ âîçðàñòàåò â 1,5-2 ðàçà ïî ñðàâíåíèþ
ñ íåîêèñëåííûìè ïîâåðõíîñòÿìè.
Óñèëèÿ ïðèæàòèÿ êîíòàêòèðóþùèõ ïîâåðõíîñòåé è èõ ìèêðîãåîìåòðèÿ äëÿ äåòàëåé ÐÒ íàçíà÷àþòñÿ êîíñòðóêòèâíî, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ìåõàíè÷åñêóþ òî÷íîñòü è íàäåæíîñòü ðàáîòû óçëà âðàùåíèÿ.
Ïîýòîìó çàâèñèìîñòü òåðìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
îò ýòèõ ïàðàìåòðîâ â äàííîé ðàáîòå íå ðàññìàòðèâàëàñü.
Öåëüþ íàñòîÿùåãî èññëåäîâàíèÿ ÿâëÿëàñü ýêñïåðèìåíòàëüíàÿ ïðîâåðêà âëèÿíèÿ âûáðàííûõ êîíñòðóêòèâíûõ è òåõíîëîãè÷åñêèõ ôàêòîðîâ íà òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå òåïëîâîìó ïîòîêó îò àíîäà ê ïîäøèïíèêàì ïðèìåíèòåëüíî ê íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûì êîíñòðóêöèÿì ÐÒ.
ÌÅÄÈÖÈÍÑÊÀß ÒÅÕÍÈÊÀ. 2012. ¹ 5 (275)