球管的历史与现状
本帖最后由 曾艳 于 2010-11-26 10:23 编辑一、X线的发现
球管的历史首先要从X线诞生开始说起：
(德国物理学家伦威廉·康拉德·伦琴1845年生于德国伦内普，也就是现在的雷姆沙伊德－伦内普，1879年－1885年曾任吉森大学物理研究所所长。他在科学上的最大贡献是发现Ｘ射线，后来也有人称为伦琴射线。Ｘ射线的发现给现代物理学提供了一种新的研究手段，在光电效应研究、晶体结构分析、金相组织检验、材料无损探伤、人体疾病的透视与治疗方面都具有广泛的用途。伦琴因发明Ｘ射线而闻名于全世界，1901年获得了第一届诺贝尔物理学奖。还获得普鲁士二级王冠勋章、英国皇家学会伦福德奖章、哥伦比亚大学巴纳德奖章等。伦琴于1923年去世，他一生在物理学许多领域都进行过研究，50年中共发表50多篇论文。)
1895年9月8日这一天，伦琴正在做阴极射线实验。阴极射线是由一束电子流组成的。当位于几乎完全真空的封闭玻璃管两端的电极之间有高电压时，就有电子流产生。阴极射线并没有特别强的穿透力，连几厘米厚的空气都难以穿过。这一次伦琴用厚黑纸完全覆盖住阴极射线，这样即使有电流通过，也不会看到来自玻璃管的光。可是当伦琴接通阴极射线管的电路时，他惊奇地发现在附近一条长凳上的一个荧光屏（镀有一种荧光物质氰亚铂酸钡）上开始发光，恰好象受一盏灯的感应激发出来似的。他断开阴极射线管的电流，荧光屏即停止发光。由于阴极射线管完全被覆盖，伦琴很快就认识到当电流接通时，一定有某种不可见的辐射线自阴极发出。由于这种辐射线的神密性质，他称之为“X射线”——X在数学上通常用来代表一个未知数。
这一偶然发现使伦琴感到兴奋，他把其它的研究工作搁置下来，专心致志地研究X射线的性质。经过几周的紧张工作，他发现了下例事实:（1）X射线除了能引起氰亚铂酸钡发荧光外，还能引起许多其它化学制品发荧光。（2）X射线能穿透许多普通光所不能穿透的物质；特别是能直接穿过肌肉但却不能透过骨胳，伦琴把手放在阴极射线管和荧光屏之间，就能在荧光屏上看到他的手骨。（3）X射线沿直线运行，与带电粒子不同，X射线不会因磁场的作用而发生偏移。
1895年12月伦琴写出了他的第一篇X射线的论文，发表后立即引起了人们极大的兴趣和振奋。在短短的几个月内就有数以百计的科学家在研究X射线，在一年之内发表的有关论文大约就有一千篇！在伦琴发明的直接感召下而进行研究的科学家当中有一位是安托万?亨利?贝克雷尔。贝克雷尔虽然是有意在做X射线的研究，但是却偶然发现了甚至更为重要的放射现象。
在一般情况下，每当用高能电子轰击一个物体时，就会有X射线产生。X射线本身并不是由电子而是由电磁波构成的。因此这种射线与可见辐射线（即光波）基本上相似，不过其波长要短得多。
当然X射线的最著名的应用还是在医疗（包括口腔）诊断中。其另一种应用是放射性治疗，在这种治疗当中X射线被用来消灭恶性肿瘤或抑制其生长。X射线在工业上也有很多应用，例如，可以用来测量某些物质的厚度或勘测潜在的缺陷。X射线还应用于许多科研领域，从生物到天文，特别是为科学家提供了大量有关原子和分子结构的信息。
X线投影技术很快就被引入医学。
发现X射线的全部功劳都应归于伦琴。他独自研究，他的发现是前所未料的，他对其进行了极佳的追踪研究，而且他的发现对贝克雷尔及其他研究人员都有重要的促进作用。
二、球管的发明
在Walter教授的大力帮助下，德国 人C.H.F.Muller于1896年2月初 发明出世界上第一个具有实际使用意义的X线球管，这是一只非常简单并且没有明确焦点对焦的球管。灯丝通电后，x线在整个底部发射，由于这个原因，接收到的图像非常模糊。但正是这个球管，诞生了一大批令世界为之震惊的相片。 (1896)
紧接着，C.H.F.Muller为Walter教授和Voller教授发明出第一个具有焦点的x线球管。这种球管通过阴极置一个凹镜把X线汇聚于一点，这个具有里程碑的发明大大地增加了照片的清晰度和缩短了曝光时间。
这是一只改进后的球管，x线从一块被放置成和阴极斜对称的特制的铂金片上放射出来，阴极如同凸镜形状。当管子两端通上电流后，阴极发射出电子流撞击铂金片，即今天我们常说的阳极，于是便产生x线。这种形状结构的球管由于有了一个重要的小焦点，因此具有比以前更加清晰的图像。
1896年2月21日，德国汉堡国家物理实验室使用C.H.F.Mulle X线球管拍摄出具有高清晰度的鱼的骨骼照片，从相片中我们还可以看到鱼肚子里面刚吞下的蚌类。
今天我们放射医学所用的X线球管是以威廉.柯立兹所设计的球管作为基础而加以改进的。威廉.柯立兹为19世纪初美国通用电子研究所的物理学家。早期的球管由于玻璃管内总是有残留气体，因此在在通电加热时，X线球管往往难以启动，并且由于真空度不高导致球管工作短，寿命不长。
威廉.柯立兹的球管里面是真空的，并且利用灯丝通电发出电子流而产生X线。 素以严谨挑剔的纽约内科医师们都狂热地认可威廉.柯立兹的球管，因为他的球管比以前的球管更加精确、稳定和牢固，能得到更好的图象效果。经过长期的实践试验后，1913年，他的球管被引入医学领域，并应用于临床。
三、球管的现状
由于近代计算机水平高速发展也促进了现代医疗发展，计算机断层摄影设备（CT）等大型医疗设备已经由以前常规摄影到现在脑部扫描、心血管造影，从单层到螺旋多层方面发展。球管作为X线源其重要性可想而知。多层螺旋CT连续不间断扫描，X线剂量大，因而要求CT球管有更高的热容量。热容量的提高要求球管材料，旋转阳极的结构不断的改进和提高。目前多层螺旋CT球管的标准配置已达到6 至7MHU ，并且由于材料及工艺的改进散热率已接近1 MHU/ min。近年来发明了用液体金属作为润滑剂的螺旋沟纹中空阳极柄，有效的延长了球管的寿命，并可保证连续扫描试图像质量稳定清晰。有的甚至尝试将多球管及飞焦点技术应用到CT机上。
西门子最近宣布造出利用Straton技术制造出号称 “无热容量”的电子束控球管，并且作为其核心组件应用于其公司的世界第一台基于快速4D成像技术（Speed4D）64层的“Somatom Sensation 64” CT机上，。经过全面的临床试验后，该系统将于2004年秋季上市，成为继16层CT之后西门子CT系列最先进的型号。该CT系统旋转一周仅需0.37秒时间，创造了 CT速度的新记录。此外，西门子的全新探测技术使得全身成像和心脏成像首次实现了0.4毫米的图像清晰度。这些技术突破大大提高了医院和诊所诊疗过程的工作效率。
电子束控金属球管与传统的X线管不同，阳极和阴极一起固定在旋转轴上，直接浸泡在绝缘油中，球管工作时，不再是阳极旋转，而是在马达的带动下整个球管在旋转，由于阳极的背面直接靠在管壁上故极易散热，冷却油通过进出循环直接将热量带走。偏转线圈的作用是使电子束达到阳极适当的位置，轰击靶面而产生X线。在偏转线圈上加上信号，即可以达到改变焦点位置的作用，以得到飞焦点的目的。
Straton电子束控球管也是目前第一个也是唯一可可支持每转0.37秒机架旋转速度的X射线球管，即使在心率较高时也能清晰地显示心脏最细微的组织，且不会产生运动伪影。 由于所有的机械部件位于真空装置的外部，该X射线球管的阳极能够得到直接冷却，这使得阳极直接冷却的效率达到了前所未有的5 MHU/分，阳极热容量接近于0 MHU，不再需要很大的储热容量储备。即使在到达最大热负荷时，这种新型球管仍可以在20秒内快速冷却到初始状态，远远短于进行下次扫描或定位下一位病人所需的时间。由于在X线聚焦上采用了一套先进的电磁控制系统，Straton电子束控球管实现了器官取样密度的成倍增长，使所成图像清晰度更高。
专业生产、维修CT球管 珠海瑞能公司 联系QQ1604637563 路过，学习中:$ 双源CT及飞焦点技术在现代设备上逐步使用广泛了！ 这些知识很好。辛苦 学习了，谢谢！ 这样知识要多发些哦 感谢楼主分享 资料理论性强，实用不是太强。 学习，学习 真的是专业啊朋友
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