RTG APARAT-OSNOVE !

Rendgenska/rtg cijev je vrlo značajan dio svakog radiološkog aparata, slobodno možemo reći da je ona srce, pokretač jer u njoj nastaju rendgenski zraci. Osnovni princip rtg cijevi nije se promijenio od Röntgen-ovog otkrića x - zraka 1895. Na katodu se dovode visoki napon (oko 50 000 V) usljed čega elektroni velikom brzinom izlijeću s katode. Sudarom elektrona s anodom nastaju rendgenske zrake koje imaju tendenciju širenja u prostoru. Rtg cijevi se dijele na jonske (gasne - prvobitno korištene) i elektronske koje se danas koriste. Npr. u rtg cijevi, oblak slobodnih elektrona se proizvodi zagrijavanjem filamenta (vrsta tanke žice,sličan onoj žici koja se nalazi u običnim komercijalnim sijalicama - katoda) s električnim nabojem. Slobodni elektroni bi lebdjeli oko filamenta da nije potencijalne razlike koja je ustanovljena sa nekim elektronskim izvorom tako da je dio cijevi gdje je filament lociran negativno nabijen, a meta pozitivno nabijena, tako se slobodni elektroni privlače meti. Elektroni moraju biti ubrzani preko otvorenog prostora (bolje ako je to vakuum da se spriječi gubitak energije interakcijom s molekulama iz zraka) i onda u konačnici udaraju u metu. U rtg cijevi većina energije elektrona se rasipa kao toplota tokom interakcije niske energije sa metom. Međutim, nekoliko procenata elektrona prebacuju svoju energiju emitovanjem rtg fotona. X - zrake se naravno emituju izotropno (u svim pravcima), međutim, u tipičnoj medicinskoj ili industrijskoj upotrebi, poželjno je fokusirati x zrake u specifičnom pravcu tako da se mogu primjeniti na dio koji se proučava. Zbog ovog zaštita (tutooklop) obično okružuje metu da zaustavi svu radijaciju osim malog prozora kroz koji se korisnim x zrakama dopušta da izađu iz cijevi.

Vakuumsku cijev, koja je zamijenila gasnu cijev (bitno se razlikuju i po konstrukciji), konstruisao je 1913. g. William Coolidge po kome je dobila ime. Ona se vrlo često naziva i elektronska cijev jer se u njoj elektroni neophodni za proizvodnju rendgenskog zračenja, posebno emituju iz katode koja se zagrijava do usijanja strujom iz posebnog strujnog kola.

Katodu rtg cijevi čini spiralna katodna žica napravljena od čistog volframa postavljena u metalnu čašicu ili valjak. Poprečni presjek žice iznosi oko 0,2mm, a prečnik spirale je između o,5 i 1,o mm. Zašto volfram? Zato jer ima visoku tačku topljenja od 3.35o °C. Prve anode su bile bakarne, današnje su od volframa i platine, s tim da volfram ima značajnu prednost kada se uzme u obzir cijena ova dva elementa. Kod rtg cijevi sa rotirajućom anodom anodni tanjir, koji na svojoj površini nosi anodnu stazu, napravljen je od molibdena ili grafita. Pločica na anodi se najčešće naziva anodno ogledalo jer se sa nje emituje rtg zračenje, a površina na anodnom ogledalu na koju dolaze ubrzani elektroni, električni ili realni fokus  rtg cijevi. -Realni fokus je površina anode na koju padaju katodni elektroni, a -optički predstavlja geometrijsku projekciju realnog fokusa. Što je fokus finiji (manji), rtg slika je preciznija. Oba ova suprotna zahtjeva postignuta su optimalnim nagibom anode (10-45 stepeni). Normalna brzina rotacije anodnog tijela/tanjira iznosi 3 hiljade obrtaja po minuti ili 50 obr/s. Povećanjem brzine rotacije anodnog tanjira povećava se i snaga svakog fokusa, a anoda bolje hladi jer se sa njene površine lakše odvodi toplota. Kod savremenih aparata ova brzina ide i do 17.ooo obr/min.

15. Hlađenje anode

Površina fokusa je inače normalno ravna i glatka, ali zagrijavanjem pri bombardovanju katodnim zracima postaje neravna i deformisana, stoga je potrebno dovesti hlađenje; vazduhom, vodom ili danas najčešće uljem kao i  hlađenje cijevi sa rotirajućom anodom.

16. TutoOklop

Prve rtg cijevi nisu imale nikakvu zaštitu, stoga se zračenje raspršivalo na sve strane djelujući štetno kako na pacijenta tako, ponajviše i na operatera koji je rukovao aparatom jer duže se zadržavao od pacijenta. Metalni zaštitni oklop -  tutooklop, pored glavne osobine - spriječavanja rasipnog zračenja ima funkciju zaštite, naime on štiti rtg cijev i od mehaničkog oštećenja, lakše se rukuje, bolje izvodi hlađenje, otklanja opasnost od spojeva i električnih udara. On je cilindričnog oblika, sa tri otvora. Dva su obložena visokoizolacionim materijalom i služe za prihvat završnica visokonaponskih kablova, a treći otvor je tzv. prozor (zaštićen limom debljine od 2 mm) kroz koji izlazi snop rtg zraka. Ispod prozorčića postavlja se sistem blendi za ograničavanje snopa zračenja. Ispravljač je električni uređaj koji pretvara naizmjeničnu struju, u istosmjernu struju (koja teče samo u jednom smjeru - proces poznat kao ispravljanje). Oni nam pomažu u eliminisanju bilo kakvog rizika od oštećenja ili uništenja rtg cijevi. Kao ispravljači svojevremeno su korištene ventilne cijevi, a danas se umjesto njih isključivo koriste poluprovodnici. Generatori su aparati kojima se vrši transformisanje struje, to jest, promjena napona a time i jačine struje, sastoje se od visokonaponskog transformatora, te brojnih drugih manjih pomoćnih transformatora i sklopki koji su usto neophodni. Visoko-naponski transf. pretvara mrežnu struju napona 220 V u napon od 15 kV do čak nekoliko stotina kilo volti, koliko je potrebno za stvaranje potencijalne razlika između elektroda cijevi. Primarni kalem ovog transformatora čini veoma mali broj navoja debele žice, za razliku od sekundarnog koji ima mnogo više navoja sa žicom manjeg poprečnog presjeka. Rtg cijev priključena je za krajeve sekundarnog kalema. Kao što vidimo iz naziva, osnovna uloga ovog transformatora je smanjivanje napona struje gradske mreže (obrnuta funkcija od generatora visokog napona). Struja potrebna za zagrijavanje katode ima jačinu od oko 3 mA i napon od 12 - 20 V. Komandni stol je dio svakog radio1oškog aparata koji služi za upravljanje njime. Izgled i veličina (komandne konzole) umnogome se razlikuju od tipa samog aparata, namjene kao i vrste proizvođača. Danas se masovno upotrebljavaju komandni stolovi sa touch screen displejima. Vn kablovi spadaju u standardne dijelove svakog klasičnog rtg aparata, a imaju namjenu da povežu rtg cijev sa vn transformatorom, mogu izdržati napon od nekoliko desetina pa i stotina hiljada volti. Presvučeni su debelom gumom (plastikom) i mogu biti također presvučeni i metalnom košuljicom koja ih štiti od mehaničkog oštećenja a u isto vrijeme se koristi i za uzemljenje. (Postoje i niskonap. kablovi, suprotnog zadatka.) Stativ rtg aparata je mehanički dio rtg aparata na kome je pričvršćena rtg cijev sa tutooklopom. Vrsta i veličina su prilagođene vrstama aparata, odnosno rad. tehnika koje se mogu njime izvoditi (radiografski i radioskopski). Postoje stubni i plafonski stativ, oni su mobilnog karaktera, tu mobilnost im omogućuju razni zglobni i teleskopski nastavci.