X线管的基本知识

X线球管的基本知识

第一节固定xxX线管

一、结构

固定阳极X线管是诊断用X线管中最简单的一种，如图3-1所示，其结构主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。

（一）xx

阳极的主要作用是阻挡高速运动的电子流而产生X线，同时将曝光时产生的热量辐射或传导出去；其次是吸收二次电子和散乱射线。

固定阳极X线管的阳极结构由阳极头、阳极帽、玻璃圈和阳极柄四部分组成。

固定xxX线管的xx结构

1．阳极头它由靶面和阳极体组成。靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击，产生X线（曝光）。但由于曝光时，只有不到1%的电子流动能转换为X线能，其余均转化为热能，所以曝光时，靶面将产生大量的热量而使其工作温度很高。又由于辐射的X线强度与靶面材料的原子序数成正比，所以X线管的靶面材料一般都选用钨（Z=74），故称为钨靶。钨的特点是熔点高（3370℃），蒸发率低，原子序数大，又有一定的机械强度。但钨的导热率小，受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去，故常把厚度为1.5～3mm的钨靶面用真空熔焊的方法焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。这样制成的阳极头不但辐射X线的效率高，而且具有良好的散热性能。

固定阳极X线管的靶面静止不动，电子流总是轰击在靶面固定的同一位置上。由于单位面积上所承受的最大功率是一定的，所以固定阳极X线管的功率是有限的。

2．阳极帽它又称阳极罩或反跳罩，由含钨粉的无氧铜制成，依靠螺纹固定到阳极头上，其主要作用是吸收二次电子和散乱射线。阳极帽上有两个圆口：

头部圆口面对阴极，是高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向外，是X线的辐射通道，有的X线管在此圆口处加上了一层金属铍片，以吸收软X线，降低病人皮肤剂量。

高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子。二次电子有害无益，其能量较大（约为原来的99%），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使X线影像质量降低；二次电子还会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。

阳极帽罩在靶面的四周，与阳极同电位，故它可以吸收50%～60%的二次电子，并可吸收一部分散乱X线，从而保护X线管和提高影像质量。

3．玻璃圈它是阳极和玻璃壳的过渡连接部分，由4J29膨胀合金（镍29%，钴17%，余为铁）圈与玻璃喇叭两部分封焊而成。其中，玻璃端与玻璃壳封接，膨胀合金端与阳极头焊接在一起。

4．阳极柄它由无氧铜制成，呈圆柱体状且横截面较大，与阳极头的铜体相连，是阳极引出管外的部分。它的管外部分浸在变压器油中，通过与油之间的热传导，将靶面的热量传导出去，从而提高了阳极的散热速率。

（二）阴极

阴极的作用是发射电子并使电子流聚焦，使轰击在靶面上的电子流具有一定的大小、形状。

其结构主要由灯丝、阴极头、阴极套和玻璃芯柱等四部分组成，

固定xxX线管的阴极结构

1．灯丝它的作用是发射电子。灯丝由钨制成，因为钨在高温下有一定的电子发射能力、熔点较高、延展性好、便于拉丝成形、抗张力性好、且在强电场下不易变形等特点。诊断用X线管的灯丝都绕成小螺线管状。

灯丝电压一般为交流5～10V、50Hz，灯丝电流一般为2～9A，3～6A的占多数。灯丝通电后，温度逐渐上升，到一定温度（约2100K）后开始发射电子。灯丝发射电子与温度之间的关系（灯丝电子发射特性曲线），如图3-4所示。对于给定的灯丝，在一定范围内，灯丝电压越高，灯丝温度也越高，发射电子的数量就越大。从图中可以看出：

①调节灯丝的加热电压即可改变灯丝发射的电子数量；②灯丝温度与发射电子的数量关系是呈指数的非线性关系。因此，调试X线机的管电流（mA）值时，要当心，特别是在调整大mA档时要小幅调整，以免灯丝烧断而损坏X线管；另外，更换X线管时，必须按照新换X线管的灯丝加热参数、仔细调整灯丝加热电路，使各mA档数值准确。

灯丝电子发射特性曲线

一般情况下，灯丝点燃时间越长，工作温度越高，钨的蒸发越快，灯丝寿命越短。如果灯丝电流比额定值升高5%，灯丝寿命则缩短一倍，如图3-5所示。实际工作中是按照管电流需要来确定灯丝加热温度的，因此只能靠缩短灯丝的点燃时间来延长灯丝的寿命。

X线管灯丝加热和寿命关系曲线

另外，功率较大的X线管为了协调不同功率与焦点的关系，阴极装有两根长短和粗细都不同的灯丝，长的灯丝加热电压高，发射电流大，形成大焦点；短的灯丝加热电压低，发射电流小，形成小焦点，这种X线管称为双焦点X线管，其阴极一般有三根引线，一根为公用线，其余两根分别为大、小焦点灯丝的引线。

双焦点阴极结构

2．阴极头它又称聚焦槽、聚焦罩或集射罩。它由纯镍或铁镍合金制成长方形槽，其作用是对灯丝发射的电子进行聚焦。灯丝发射的大量电子，在电场的作用下，高速飞向阳极，但由于电子之间相互排斥，致使电子流呈散射状。为使电子聚焦成束状飞向阳极，将灯丝装入被加工成圆弧直槽或阶梯直槽的阴极头内，灯丝的一端与其相联，两者获得相同的负电位，借其几何形状，形成一定的电位分布曲线，迫使电子呈一定形状和尺寸飞向阳极，达到聚焦的目的。

在自整流X线机中，负半周时，聚焦罩还可以吸收二次电子，以保护灯丝和玻璃壳的安全。

（三）玻璃壳

玻璃壳又称管壳，用来固定，支撑阴、阳两极并保持管内的真空度，通常采用熔点高、绝缘强度大、膨胀系数小的钼组硬质玻璃（如国产DM-305）制成。由于钼组玻璃壳与阴、阳两极的金属膨胀系数不同，两者不宜直接焊接，故在铜体上镶有含54%铁、29%镍、17%钴的合金圈作为中间过渡体，再将玻璃壳焊接在合金圈上，使合金圈与硬质玻璃膨胀系数相近，以避免因温度变化而造成结合部的玻璃出现裂缝或碎裂。有的X线管还将X线射出口处的玻璃加以研磨，使其略薄，以减少玻璃对X线的吸收。

为防止X线管管内气体放电，保证阴极发射的电子能畅通无阻挡地高速飞向阳极，管内的真空度应保持在133.3?/span>10-7Pa(10-7mmHg)以下；另外，装入管内的所有零件都必须经过严格清洗去油和彻底除气（通常采用高频真空加热抽气）。

固定xxX线管的主要缺点是：

焦点尺寸大、瞬时负载功率小。目前，在医用诊断X线机中，固定阳极X 线管已多被旋转阳极X线管取代。但固定阳极X线管结构简单、价格低，在小型X线机、治疗X线机（阳极循环冷却）等装置中仍被采用。

第一节

（二）固定xxX线管焦点

二、X线管的焦点

在X线成像系统中，对X线成像质量影响最大的因素之一就是X线管的焦点。因此，实际工作中对X线管的焦点要求比较严格。

（一）实际焦点

实际焦点是指灯丝发射的电子经聚焦后在靶面上的瞬间轰击面积。目前，医学诊断用X线管的灯丝均绕成螺管状，灯丝发射的电子经聚焦后，以细长方形轰击在靶面上，形成细长方形的焦点，故称为线焦点。

实际焦点的大小（一般指宽度），主要取决于聚焦罩的形状、宽度和深度。实际焦点越大（受轰击的靶面积越大，可承受的功率值相应增加），X线管的容量就越大，曝光时间就可以缩短。我国生产的X线管大多数采用单槽或阶梯槽结构，聚焦罩及其电位分布，

电子轨迹

在电场作用下，实际焦点面上的电子密度分布不同，其X线辐射强度的分布呈单峰、双峰甚至多峰型。在同样焦点尺寸的情况下，焦点中央辐射强度越强（呈高斯分布），其影像分辨力越高；其次为矩形分布；最差为双峰分布。医学诊断用X线管的焦点一般是双峰分布。

X线辐射强度分布

（二）有效焦点

有效焦点亦称为作用焦点，是指实际焦点在X线投照方向上的投影。实际焦点在垂直于X线管长轴方向的投影，称为标称焦点。有效焦点的标称值为一无量纲的数值，但目前，有效焦点的标注方法仍用习惯标注法，如：

2.0mm?/span>2.0mm、1.0mm?/span>1.0mm或

0.3mm?/span>0.3mm等。但X线管特性参数表中标注的焦点为标称焦点。

实际焦点与有效焦点

有效焦点与实际焦点之间的关系。设实际焦点宽度为a，长度为b，则投影后的长度为b ，宽度不变，即：

有效焦点=实际焦点?/span>

式中：

θ表示xx靶面与X线投照方向的夹角。

当投照方向与X线管长轴垂直时，θ角称为靶角或阳极倾角，一般为7o～20o。靶角是一个与容量和X线辐射强度的分布密切相关的重要参数。例如，有一个靶角为19o的固定阳极X线管，实际焦点长为5.5mm，宽为1.8mm。根据上式可以计算出有效焦点的长是：5.5?/span>≈5.5?/span>0.33=1.8mm，其宽度不变，即有效焦点近似为1.8mm?/span>1.8mm的正方形。

X线成像时，为减小几何模糊而获得清晰的影像，要求有效焦点越小越好。减小有效焦点面积可通过减小靶角来实现，但靶角太小，由于X线辐射强度分布的变化，投照方向的X线量将大量减少，所以靶角要合适，一般固定阳极X 线管的靶角为15啊?/span>20啊Ｒ部梢酝ü跣∈导式沟忝婊约跣∮行Ы沟忝婊导式沟忝婊跣『螅?/span>200W/mm2的限制，X线管的容量也将随之减小。

（三）有效焦点与成像质量

有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高。

焦点与影像清晰度的关系

当有效焦点为点光源时，图像的边界分明，几何模糊小，影像清晰度高；有效焦点越大，图像边界上的半影也越大，几何模糊大，影像清晰度降低。减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线管的功率随之减小，曝光时间需增加，这将会引起运动模糊。由此可见，减小焦点面积以减小几何模糊、改善影像清晰度和增大X线管的功率以缩短曝光时间、减小运动模糊是一对矛盾。固定阳极X 线管常采用双焦点的办法来折中几何模糊和运动模糊之间的矛盾；另一更有效的方法是采用旋转阳极X线管。

（四）焦点的方位性

由于X线呈锥形辐射，所以在照射野不同方向上投影的有效焦点不同。由图可见，投影方位愈靠近阳极，有效焦点尺寸愈小；愈靠近阴极，则有效焦点尺寸愈大（宽度不变）。而且，若投影方向偏离管轴线和电子入射方向组成的平面，有效焦点的形状还会出现失真。因此，使用时应注意保持实际焦点中心、X线输出窗中心与投影中心三点一线，即X线中心线应对准影像中心。

焦点方位特性

（五）焦点增涨

当管电流增大时，电子数量增多，由于电子之间库仑力斥力的作用，使焦点尺寸出现增大的现象，称为焦点增涨。用针孔照相法拍摄的焦点像。由图可见，管电压（kV）一定时，随着管电流的增大、焦点增涨的程度变大。管电压的变化对焦点增涨大小的影响远较管电流的变化影响小，但管电压的变化将改变电位分布曲线，使主、副焦点的形成发生变化，一般情况下，对小焦点增涨影响较大。

三、软X线管

（一）特点

当对乳房等软组织进行X线摄影时，用普通X线管得不到满意的摄影效果。为提高X线影像的对比度，须使用大剂量的软X线，为此一般使用软X线管来产生软X线。

软X线管具有以下特点：

①X线输出窗的固有过滤小；②在低管电压时能产生较大的管电流；③焦点小。

（二）结构

1．铍窗软X线管的输出窗口一般用铍（原子序数为4）制成，其X线吸收性能低于玻璃，固有滤过很小，软X线极易通过铍窗，可获得大剂量的软X 线。

2．钼靶软X线管的阳极靶材料一般是由钼（原子序数为42，熔点2622℃）或者铑（原子序数为45，熔点为1966℃）制成的。临床实验证明，软组织摄影时最适宜的X线波长是0.06～

0.09nm。而软X线管在管电压高于20kV时，除辐射连续X线外，还能辐射出波长为0.07nm和0.063nm的特征X线，如图3-26所示。摄影时主要是利用钼靶辐射的特征X线。一般要加上0.03mm的钼片，钼片对波长小于0.063nm

的稍硬X线具有强烈的选择性吸收作用而使其滤除，同时波长大于0.07nm的较软X线被钼片本身吸收而衰减，余下的X线正好适合于软组织摄影。

钼靶辐射X线波谱

3．极间距离短普通X线管的极间距离为17mm左右，而软X线管的极间距离一般只有10～13mm。由于极间距离缩短，在相同灯丝加热电流情况下，软X 线管的管电流比一般X线管的管电流要大。另外，软X线管的最高管电压不超过60kV。

四、CT用X线管

CT用X线管与普通X线管相比，其构造、性能具有较大的差异。特别是螺旋CT在容积薄层扫描时，X线管在大功率情况下连续辐射X线，阳极在短时间内将积聚巨大的热量。为了减少靶面上的钨蒸发，防止轴承在高温下的磨损，CT用X线管在结构上采用大的靶盘直径、厚的钼基或石墨基，小的靶角，且对轴承及润滑剂提出了更高的要求。例如，国产型号为XT1502的CT用X线管的靶盘直径为118mm，靶角为9°，阳极转速为2800r/min，小焦点为

0.6mm×0.6mm，大焦点为1.2mm×1.2mm。

另外，为了在单位时间内提高CT的信息采集效率，有些CT设备还采用了飞焦点技术。这种技术的特点是阴极发射的电子流在高速飞向阳极的过程中，被偏转线圈产生的偏转磁场改变了其垂直入射点，如图3-27所示。图中，A表示阴极电子垂直入射到阳极靶面上形成的焦点如图3-27

（1）所示；B表示阴极电子经过偏转磁场作用后入射到阳极靶面上形成的焦点3-27

（2）。这两个焦点所形成的两束X线分别通过被检体后被检测器采集，经处理获取两组数据，因此这种飞焦点技术可以在不增加辐射功率的情况下，获得更大的信息量3-27

（3）。

例如，somatom AR系列CT扫描机均采用飞焦点X线管。

第三节

（二）xxx射线球管

二、xxX线管

（一）结构

三极X线管是在普通X线管的阳极与阴极之间加了一个控制栅极，故又称为栅控X线管。

三极X线管的其它部分与普通X线管类同，只是阴极的结构比较特殊。在聚焦槽中装有灯丝，灯丝前方装有栅极，灯丝与聚焦极之间相互绝缘，栅极电位就加在灯丝和聚焦极之间。

xxX线管的阴极结构

三极X线管的控制原理，如图3-22所示。当栅极对阴极加一个负电压（2～5kV）或负脉冲电压时，可使阴极发射的热电子完全飞不到阳极上，形不成管电流，不会产生X线。当负电压或负脉冲电压消失时，阴极发射的热电子在阳极与阴极之间的强电场作用下飞向阳极，形成管电流，产生X线。由于脉冲电压信号无机械惯性延时，控制灵敏，因此可实现快速连续X线摄影，摄影频率可达200帧/秒。

xxX线管控制原理

三极X线管有时还可制成一个没有实体栅极而有特殊形状的阴极头，它也具有三极X线管的栅控特性，通过负偏压可以控制X线管的电子流，当负偏压较小时，将有一部分电子飞向阳极，并能聚焦起来形成很窄的电子流，以获得很小的焦点，即微焦点，。例如，给阴极头加一个小于X线管截止电压的负偏压，如负400V，那么该负偏压将使阴极发射的电子聚焦，从而可获得

0.1mm×0.1mm的微焦点。若负偏压值再小一点，可获得更小的焦点，这就是微焦点X线管的工作原理。微焦点X线管常用于放大X线摄影。

无栅xxX线管

（二）特性

三极X线管的特性，不仅取决于灯丝加热电流和管电压，还取决于栅极电位的变化。三极X线管兼有高压开关管和X线管的作用。

1．灯丝发射特性由于栅极负电位对电子流起着阻碍作用，因此栅控X线管的灯丝发射特性要比一般X线管的差。获得相同的管电流，栅控X线管的灯丝加热电流要比一般X线管的灯丝加热电流大得多。

三极X线管与普通X线管灯丝发射特性曲线对比

为了提高栅控X线管的管电流，将灯丝与阴极头相互绝缘，负电位加在阴极头上。这样，阴极头既起着聚焦作用，又起着栅极作用。阴极装有两组灯丝，同时加热，同时发射电子，在阴极头的作用下使两束电子流轰击到靶面的位置稍有差异，形成近似高斯分布的焦点，从而获得X线辐射强度分布较为合理的焦点，灯丝发射特性也得到了改善。它的焦点尺寸为

1.2mm×1.2mm，最高工作电压125kV，栅极切断电压为-

2.5kV。

2．截止特性不同管电压时，使管电流截止的栅极电位也不同，如图3-25

所示。例如，在电容充放电X线机中，当管电压为125kV时，截止管电流的栅极电位为-2.5kV。栅极电位的变化会引起灯丝附近的电位分布发生变化，从而焦点宽度也随着改变（焦点长度变化不大）。

为此，一般在灯丝两端使栅极金属丝的间隔变小，以改变上述现象。

xxX线管截止特性

3．时间控制特性在栅控X线管的栅极和阴极之间加一矩形负脉冲电压，可实现瞬时曝光。

理论上讲，瞬时曝光可短到10μs，但由于高压电缆对地存在分布电容，因此栅控X线管实用的瞬时曝光时间临界值为1ms。

三极X线管的灯丝发射特性差，不能产生大的管电流，而且管电流越大，为保持管电压波形平稳的电容器也越大，所以三极X线管不适用于大功率的X 线机。目前，已能制造最大管电流可达数百毫安的三极X线管，X线脉冲持续时

间可短到1～10ms。三极X线管主要应用于X线电影摄影、X线电视、电容充放电X线机上。

第三节

（一）金属陶瓷大功率球管

第三节特殊X线管

一、金属陶瓷大功率X线管

管壳用硬质玻璃制成的固定阳极X线管与旋转阳极X线管，在进行连续大功率摄影时，往往由于玻璃壁击穿而损坏。这是由于新X线管的玻璃壳是绝缘体，阳极靶面反弹和释放出来的二次电子有相当一部分轰击到玻璃壳并附着其上，附着其上的电子一时不会全部消失，这将阻碍后来的电子附着到玻璃壳上，使玻璃壁免受大量高速电子轰击和侵蚀。但随着X线管使用时间的增长，由于灯丝蒸发和阳极靶面龟裂边缘处的钨蒸发，会使玻璃壳内壁附着一层金属钨的沉积物，沉积层与阳极相连形成第二阳极，致使一部分高速运动的电子轰击玻璃壳使其侵蚀，最终导致玻璃壳击穿，X线管损坏。

为了消除钨沉积层的影响，延长X线管的寿命，近年来生产了一种金属陶瓷大功率旋转阳极X线管。金属陶瓷大功率X线管的灯丝和阳极靶盘与普通旋转阳级X线管相似，如图3-19所示。只是玻璃壳改为由金属和陶瓷组合而成，金属和陶瓷之间的过渡采用铌（Nb），用铜焊接。金属部分位于X线管中间部位并接地，以吸收二次电子，对准焦点处开有铍窗以使X线通过。金属靠近阳极一端嵌入玻璃壳中，金属靠近阴极一端嵌入陶瓷内，X线管中的玻璃与陶瓷部分起绝缘作用，金属部分接地，以捕获电子。

金属陶瓷大功率X线管

金属陶瓷大功率X线管，消除了玻璃壳那种由于钨沉积层所致X线管损坏的危险，所以可将灯丝加热到较高温度，以提高X线管的负荷。X线管管壳上的电场和电位梯度也保持不变，还可在低管电压条件下使用较高的管电流进行摄影，解决了普通X线管由于管壁击穿而损坏的问题。

陶瓷X线管

大功率陶瓷绝缘X线管。大直径（120mm）铼钨合金复合靶盘、小靶角（9°～13°）。阳极在两端有轴承支撑的轴上旋转，用陶瓷绝缘，装在接地的金属管壳内，管壳装在钢制管套中。工作时还需使用一个外接的热交换器，热交换器由插在充油X线管管套内的导管构成回路，通过导管使油从管套内的导管返回热交换器，被冷却后再用泵抽回管套内的导管中。这种X线管的焦点尺寸为0.6mm×1.3mm或0.5mm×0.8mm，前者靶角为13°，后者靶角为9°，阳极转速为8000r/min。主要用于连续X线摄影、体层摄影或电影摄影等。

第二节旋转xxX线管

（一）特点

旋转阳极X线管较好地解决了提高功率和缩小焦点之间的矛盾。旋转阳极X 线管X线的产生，是由偏离X线管中心轴线的阴极发射出的电子流，轰击到转动的靶面上产生的，如图3-14所示。由于高速运动的电子流轰击靶面所产生的热量，被均匀地分布在转动的圆环面上，因为承受电子流轰击的面积因阳极旋转而大大增加（实际焦点的尺寸不变、空间位置不变）,使热量分布面积大大增加，所以有效地提高了X线管的功率，使减小实际焦点、同时适当减小靶角，以使有效焦点减小成为可能。

旋转阳极X线管的最大优点是瞬时负载功率大、焦点小。目前，旋转阳极X 线管的功率多为20～50kW，高者可达150kW，而有效焦点多为1～2mm，微焦点可达0.05～0.3mm，从而大大地提高了影像的清晰度。

旋转xxX线管结构

旋转xxX线管的焦点

（二）结构

旋转阳极X线管也是由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。与固定阳极X线管相比，除了阳极结构有明显不同外，其余相差不大，这里仅介绍旋转阳极X 线管的阳极结构。旋转阳极X线管的阳极主要由靶面、转子、转轴和轴承组成。

旋转xxX线管的xx结构

1．靶盘与靶面靶盘直径为70～150mm之间的单凸状圆盘，中心固定在转轴（钼杆）上，转轴的另一端与转子相连，要求有良好的运动平衡性；靶面具有一定的靶角，靶角在6°～

17.5°之间。以前，采用纯钨制成的靶盘与靶面，其热容量较小、散热性和抗热胀性都比较差。所以在交变热负荷的使用条件下，由于表面与内层之间温差所产生的热应力，容易使靶面产生裂纹；另外，钨在1100℃以上会发生再结晶，将使靶面使用不久就会出现表面龟裂、粗糙现象，致使X线管辐射X线的能力下降。现在采用铼钨合金（含10%～20%铼）做靶面，钼或石墨作靶基，制成钼基铼钨合金复合靶及石墨基铼钨合金复合靶。铼钨合金靶面晶粒细致，抗热胀性高，再结晶温度高，使靶面龟裂、粗糟情况减轻。有的还在靶盘上开几条径向的细膨胀缝以消除机械应力。

合金复合靶结构

消除机械应力的xx靶面

在相同使用条件下，曝光2万次，铼钨合金靶与纯钨靶进行比较，输出剂量分别下降13%和45%。铼钨合金靶与纯钨靶的剂量对比曲线，如图3-18所示。可见，铼钨合金靶面明显优于纯钨靶面。钼和石墨与金属钨相比，热容量大（石墨的比热比钨的比热约大10倍）、散热率好（石墨的辐射系数接近1，导热系数与钨、钼相近），且质量小，使铼钨合金靶重量轻、热容量大，有效地提高了X线管连续负荷的能力，使X线管达到了50kW的大功率和

1.0mm×1.0mm的焦点。

铼钨合金靶面与纯钨靶面剂量对比曲线

2．转子它由无氧铜制成，通过钼杆与靶盘和靶面连为一体，转子转动时，靶盘和靶面随之转动。其表面黑化，热辐射能力较强。旋转阳极X线管的启动电机与小型单相异步电机的结构和原理相似，只是转子装在X线管的玻璃壳内，而定子线圈装在X线管玻璃壳的外面。转轴装入由无氧铜或纯铁制成的轴承套中，两端各装一只轴承。低速旋转阳极X线管的阳极实际转速约为

2700r/min（f=50Hz），高速旋转阳极X线管的阳极实际转速一般为8500r/min （f=150Hz），阳极转速越高，单位时间内承受高速运动的电子流轰击的圆环面积越大，X线管的功率就越大，当然，转速的提高须考虑转子的运动平衡、轴承等因素。

旋转阳极X线管的功率是基于阳极转速达到额定值时的功率，如果在阳极转速尚未达到额定值时曝光，将会造成X线管的靶面熔化损坏。因此，使用旋转阳极X线管的X线机均设有旋转阳极启动、延时、保护电路。

曝光结束、启动电机断电后，转子因惯性将有较长的静转时间（从切断启动电机定子电源开始到转子停止转动所用的时间），静转时间一般为数分钟至几十分钟，静转是无用的空转，制造噪声且磨损轴承，因此有必要在曝光结束后即对旋转阳极进行制动，这样可减少噪声，延长轴承的寿命，进而延长X线管的寿命。对高速旋转阳极X线管来讲，制动可使旋转阳极迅速越过临界转速（引起共振的临界转速为5000～7000r/min），避免X线管损坏。对于低速旋转阳极X线管，如果转子的静转时间低于30s，就说明轴承已明显磨损。

3．轴承与轴承的润滑轴承由耐热合金钢制成，可以承受较高的工作温度（约400℃左右），但不能超过460℃。为避免过多的热量传导到轴承，把阳极端的转轴外径做得较细或用管状钼杆，减少热传导，少量由阳极靶面传导过来的热量则大部分通过转子表面辐射出去。可见，旋转阳极X线管与固定阳极X 线管的散热方式不同，靶面受高速运动的电子流轰击所产生的巨大热量主要依靠热辐射进行散热，散热效率低，连续负荷后阳极热量急剧增加，靶盘温度不断上升，为防止由此造成的X线管损坏，先进X线机的X线管装置内设有温度限制保护装置，对X线管给予相应的保护。

轴承的润滑剂都采用固体润滑材料，如二硫化钼、银、铅等。选用不同的润滑材料，转子的静转时间亦有不同。

（三）大功率X线管

大功率X线管与普通旋转阳极X线管基本相似，但有其特殊性。例如，阳极靶盘直径大（120mm）、转速高，靶角小（9°～14°，普通旋转阳极X线管的靶角为17°～21°），使给定焦点尺寸的X线管功率变大。另外，大功率X线管

常与一个热交换器配合使用。热交换器由插在充油管套内的导管构成回路，通过导管使油或水从管套返回热交换器，冷却后又被泵回X线管套内的导管中。

当需要短时间曝光并承受大负载时，如X线电影摄影或连续X线摄影等，可使用大功率X线管。

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二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类………………………………………………………………………3-4 二极管的主要技术参数指标…………………………………………………………5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24

1 二极管的结构半导体二极管主要由一个PN结加上电极、引出断线和管壳构成的。P型半导体引出的电极为二极管的正极，N型半导体引出的电极为负极。二极管的基本特性与PN结的基本特性相同。，图 1结构图（可双击该图用AUTOCAD软件观看） 2 二极管的特性普通二极管最显著的特点是其单向导电性，根据此特性二极管常用于电子线路中，起到整流、

图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是,锗管是。 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小的固定的反向漏电流。 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。表 1列出了两种材料的区别。表 1 两种材料的区别

X射线的基础知识

二．X射线的基础知识 2.1X射线的产生任何具有足够动能的带电粒子射到金属材料上就会产生X射线。 X射线管主要由灯丝（阴极）和金属（阳极）组成，如图2.1所示。灯丝为螺旋状，一般由钨丝制成。当灯丝通电加热后，发射热电子。金属阳极统称为靶，其接高压变压器，形成一个高压场，使电子流以极高速度撞击靶，在撞击点上产生X射线，向四周辐射。其强度分布在与靶面约成6 处为最强，故在管壁上按此角度开辟窗口使X射线透过。由于仅有百分之几的电子动能转化成X射线光能，而大部分撞击靶的电子动能被转变为热能。因此，靶内部需通水进行冷却，以免靶受热熔化。图2.1 X射线的产生常用的X射线发生器有两类，一类是封闭X射线管；另一类是转靶X射线管。封闭X射线管中的靶是固定不动的，故也称作固定靶，如图2.2所示。其实际使用功率一般在2kW左右。（a）示意图（b）实物图2.2封闭X射线管的示意图和实物外观图

由于封闭X射线管的本身结构所限制，其功率难以再增大。因此研制了能使靶旋转的X射线管，转靶如图2.3所示，其产生X射线的原理与封闭X射线管相同。靶为中空的圆柱体，内部通水进行冷却。工作时，靶围绕轴高速旋转，使靶面上受到电子轰击的部位在不断地迅速移动，受热面积不固定在一个点上，而是一个面，因而可使冷却效率大大提高，从而大幅度地提高了X射线管的功率。当前，在我国使用的转靶X射线管的功率为12 kW或18kW。（a）示意图（b）实物图2.3 转靶的示意图和实物外观图根据X射线产生的原理和X射线管的结构，可以开辟两个以上的X射线窗口，如图2.4所示（图中的圆柱体为靶），将其中一个窗口专门用于X射线衍射。其它窗口（如：点焦点）可用于纤维附件（测试取向度），或用于高温、低温附件（测试相变）和小角散射等，使X射线衍射仪具有一机两用或一机多用的功能。图2.4 X射线窗口

二极管基本知识介绍18页

二极管几乎在所有的电子电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。一、二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。二、二极管的类型

二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge 管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。三、二极管的导电特性二极管最重要的特性就是单方向导电性。在电路中，电流只能从二极管的正极流入，负极流出。下面通过简单的实验说明二极管的正向特性和反向特性。 1.正向特性在电子电路中，将二极管的正极接在高电位端，负极接在低电位端，二极管就会导通，这种连接方式，称为正向偏置。必须说明，当

《电子技术基础》二极管的基础知识

课题：晶体二极管教学目标：知识目标：1、掌握晶体二极管的构成、符号 2、掌握晶体二极管的导电特性 3、分析使用二极管时的主要参数及伏安特性能力目标：1、培养学生分析、探究问题的能力 2、培养学生灵活运用知识的能力 3、培养学生的动手和实践能力情感目标：使学生在学习过程中，获得知识的同时进一步激发学生学习的动机和兴趣教学重点：晶体二极管的构成、符号、导电特性及伏安特性的分析教学难点：1、伏安特性分析。 2、几个参数的记忆及区分。教学方法：启发、引导、观察、讨论、讲解、实验结合课时安排： 2课时（教学用具：多媒体课件，实验用器材）教学过程：新课导入：提出学习目标，复习提问导入新课 1、什么是半导体？常见的的半导体材料有哪几种？ 2、半导体根据内部载流子的不同分为哪几种？新课讲授：一、二极管的结构和符号（一）结构在本征半导体上利用特殊工艺分别渗入硼元素和磷元素加工出P型半导体和N型半导体，在P型和N型半导体的结合部位形成一个特殊的结构，即PN结，PN结是构成各种半导体器件的基础。在P区和N区两侧各接上电极引线，并将其封装在密封的壳体中，即构成半导体二极管，如图。接在P区的引线称为阳极（正极）用a表示，接在N区的引线称为阴极或负极，用k表示。二极管的核心即是一个PN结。（二）符号电子技术中的元件在电路图中都是用符号来表示的，如电阻用什么符号表示？二极管的符号如下图：图中三角箭头代表二极管正向导电时电流的方向。

（三）分类 1、二极管根据所用半导体材料不同分为锗管和硅管。 2、根据内部结构不同可分为点接触型和面接触型。点接触型主要用于高频小电流场合如：检波、混频、小电流整流。面接触型主要用于低频大电流场合如：大电流整流。知识拓展认识常见的几种二极管：小功率二极管、大功率二极管、贴片二极管、发光二极管等。要求：学生课后利用网络查找更多形式的二极管。二、二极管的导电特性通过实验来探究学习二极管的导电特性，在做实验之前首先了解一下实验所用的元件（一）认识元件认识实验中使用的元件：电池、电阻、开关、二极管、指示灯。（二）实验一实验电路如下图：讲解电路构成。请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？结论：指示灯亮，说明二极管导通，称为导通状态。二极管导通时，其阳极电位高于阴极电位，此时的外加电压称为正向电压，二极管处于正向偏置状态，简称“正偏”。（三）实验二实验电路如下图：讲解电路构成。请实验小组说明指示灯情况，说明了什么？结论：灯泡不亮，说明二极管不导通，称为截止状态

二极管入门知识二极管结构和工作原理

二极管入门知识二极管结构和工作原理 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

在自然界中，根据材料的导电能力，我们可以将他们划分导体、绝缘体和半导体。常见的导体如铜和铝、常见的绝缘体如橡胶、塑料等。什么是半导体呢半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，常见的半导体材料有硅（Si）和锗（Ge）。到此，请记住两种半导体材料：硅、锗。因为以后你会听说硅管、锗管。意思很明显，说明这种二极管或三极管是用硅或锗作为基材的。半导体硅原子结构图半导体有几个特性有必要了解一下：热敏性、光敏性和掺杂性；半导体的热敏性：半导体的导电能力受温度影响较大，当温度升高时，半导体的导电能力大大增强，被称为半导体的热敏性。利用半导体的热敏性可制成热敏元件，在汽车上应用的热敏元件有温度传感器，如水温传感器、进气温度传感器等。半导体硅的空穴和自由电子示意图半导体的光敏性：半导体的导体的导电能力随光照的不同而不同。当光照增强时，导电能力增强，称为半导体光敏性。利用光敏性可制成光敏元件。在汽车上应用的光敏元件有汽车自动空调上应用的光照传感器。半导体的掺杂性：当在导体中掺入少量杂质，半导体的导电性能增加。什么是本征半导体、P型半导体和N型半导体，有哪些区别本征半导体：纯净的半导体称为本征半导体。 P型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的三价元素硼（B）或镓，就形成P型半导体。 P型半导体示意图－空穴是多数载流子 N型半导体：在本征半导体硅或锗中掺入微量的五价元素磷（P）就形成N型半导体。 N型半导体中自由电子是多数载流子 PN结和二极管在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极二极管的单向导电性能二极管具前单向导电性能，（1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。二极管正向导通示意图注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低

极管入门知识：二极管结构和工作原理

PN结和二极管在半导体硅或锗中一部分区域掺入微量的三价元素硼使之成为P型，另一部分区域掺入微量的五价元素磷使之成为N型半导体。在P型和N型半导体的交界处就形成一个PN 结。一个PN结就是一个二极管，P区的引线称为阳极，N区的引线称为阴极。二极管结构图：P区引线成为阳极、N区引线成为阴极二极管的单向导电性能二极管具前单向导电性能，（1）正向导通：当PN结加上正向电压，即P区接蓄电池正级，N区接蓄电池负极时，PN结处于导通状态，如图所示，试灯有电流通过，点亮。二极管正向导通示意图注意二极管正向导通时存在着电压降，什么意思呢如果蓄电池电压是12V，则试灯上的电压一定小于12V，大约是吧，哪在那里呢在二极管上，这就是二极管的电压降。二极管的电压降取决于二极管采用的是锗管还是硅管：锗管的电压降是左右；而硅管的电压降是左右。如果蓄电池电压低于二极管正常导通的电压降，则二极管将不能导通。这个原理的重要性在二极管你可能体会不到，但是到了三极管就显的非常重要了。（2）反向截止：当PN结加上反正电压，即P区接蓄电池负极，N区接蓄电池正极时，PN结处于截止状态，如图所示，试灯没有电流通过，不能点亮。二极管反向截止示意图二极管接反向电压时，存在着一个耐压的问题：如果加在二极管的反向电压过高，二极管受不了，就会击穿，此时二极管不在处于截止状态，而是处于导通状态。如果我们设定一个击穿电压，当达到反向击穿电压时，二极管会击穿导通。如果现在电压又小于了

X线管的基本知识

X线球管的基本知识第一节固定xxX线管一、结构固定阳极X线管是诊断用X线管中最简单的一种，如图3-1所示，其结构主要由阳极、阴极和玻璃壳三部分组成。（一）xx 阳极的主要作用是阻挡高速运动的电子流而产生X线，同时将曝光时产生的热量辐射或传导出去；其次是吸收二次电子和散乱射线。固定阳极X线管的阳极结构由阳极头、阳极帽、玻璃圈和阳极柄四部分组成。固定xxX线管的xx结构 1．阳极头它由靶面和阳极体组成。靶面的作用是承受高速运动的电子流轰击，产生X线（曝光）。但由于曝光时，只有不到1%的电子流动能转换为X线能，其余均转化为热能，所以曝光时，靶面将产生大量的热量而使其工作温度很高。又由于辐射的X线强度与靶面材料的原子序数成正比，所以X线管的靶面材料一般都选用钨（Z=74），故称为钨靶。钨的特点是熔点高（3370℃），蒸发率低，原子序数大，又有一定的机械强度。但钨的导热率小，受电子轰击后产生的热量不能很快地传导出去，故常把厚度为1.5～3mm的钨靶面用真空熔焊的方法焊接到导热率较大的无氧铜制成的阳极体上。这样制成的阳极头不但辐射X线的效率高，而且具有良好的散热性能。固定阳极X线管的靶面静止不动，电子流总是轰击在靶面固定的同一位置上。由于单位面积上所承受的最大功率是一定的，所以固定阳极X线管的功率是有限的。 2．阳极帽它又称阳极罩或反跳罩，由含钨粉的无氧铜制成，依靠螺纹固定到阳极头上，其主要作用是吸收二次电子和散乱射线。阳极帽上有两个圆口：

头部圆口面对阴极，是高速运动的电子流轰击靶面的通道；侧下部圆口向外，是X线的辐射通道，有的X线管在此圆口处加上了一层金属铍片，以吸收软X线，降低病人皮肤剂量。高速运动的电子流轰击靶面时，会有少量的电子从靶面反射和释放出来，这部分电子称为二次电子。二次电子有害无益，其能量较大（约为原来的99%），轰击到玻璃壳内壁上，将使玻璃壳温度升高而释放气体，降低管内真空度或使玻璃壳击穿；二次电子再次被阳极吸引轰击到靶面上时，由于没有经过聚焦，将辐射出非焦点散射X线，使X线影像质量降低；二次电子还会附着在玻璃壁上，造成整个管壁电位分布极不均匀，产生纵向应力，易致玻璃壁损坏。阳极帽罩在靶面的四周，与阳极同电位，故它可以吸收50%～60%的二次电子，并可吸收一部分散乱X线，从而保护X线管和提高影像质量。 3．玻璃圈它是阳极和玻璃壳的过渡连接部分，由4J29膨胀合金（镍29%，钴17%，余为铁）圈与玻璃喇叭两部分封焊而成。其中，玻璃端与玻璃壳封接，膨胀合金端与阳极头焊接在一起。 4．阳极柄它由无氧铜制成，呈圆柱体状且横截面较大，与阳极头的铜体相连，是阳极引出管外的部分。它的管外部分浸在变压器油中，通过与油之间的热传导，将靶面的热量传导出去，从而提高了阳极的散热速率。（二）阴极阴极的作用是发射电子并使电子流聚焦，使轰击在靶面上的电子流具有一定的大小、形状。其结构主要由灯丝、阴极头、阴极套和玻璃芯柱等四部分组成，固定xxX线管的阴极结构 1．灯丝它的作用是发射电子。灯丝由钨制成，因为钨在高温下有一定的电子发射能力、熔点较高、延展性好、便于拉丝成形、抗张力性好、且在强电场下不易变形等特点。诊断用X线管的灯丝都绕成小螺线管状。

二极管知识大全

封面二极管的结构特性 (1) 二极管的工作原理 (2) 二极管的分类.................................................................................3-4 二极管的主要技术参数指标..................................................................5. 二极管的主要作用 (6) 怎样选择合适的二极管 (7) 时间：2012-2-24

图 2典型二极管的特性曲线及其分区 3 工作原理二极管的基本原理是根据二极管的伏安特性，正向导通反向截止，可将双向变化的交流电转换成单向脉动的直流电，此转换过程称为整流；利用PN结反向击穿时，电流在较大的范围内变化而端电压基本不变的特性，制成特殊二极管，称为稳压二极管。 3.1 2中1区为正向死区。PN结上加了正向偏压但仍无电流，该区宽度随材料而不同：硅管是0.5V, 锗管是0.7V。 3.2 2中2区为正向导通区。PN结上加了正向偏压后，正向电流呈指数规律明显上升。 3.3 2中3区为反向截止区。PN结上加了较大的反向偏压后，在很大的电压范围内维持一个很小的固定的反向漏电流。 3.4 2中4区为反向击穿区。PN结上加了较大的反向偏压后，在某个电压值上，PN结被击穿引起迅速上升的反向电流。一般的整流、检波二极管一到此区就被加在其上的高压大电流烧毁。但是，专门设计用来工作在此区的二极管，只要设法将热量及时导出，同时在电路中限制电流的最大值，它就可以正常工作，一般应用该区的二极管是专门生产的稳压二极管。 4 二极管的分类 4.1二极管按制造材料不同，分为硅和锗二极管。表 1列出了两种材料的区别。表 1 两种材料的区别

二极管基本知识

二极管基本知识 1. 基本概念二极管由管芯、管壳和两个电极构成。管芯就是一个PN结，在PN结的两端各引出一个引线，并用塑料、玻璃或金属材料作为封装外壳，就构成了晶体二极管，如下图所示。P区的引出的电极称为正极或阳极，N区的引出的电极称为负极或阴极。 1.1 二极管的伏安特性二极管的伏安特性是指加在二极管两端电压和流过二极管的电流之间的关系，用于定性描述这两者关系的曲线称为伏安特性曲线。通过晶体管图示仪观察到硅二极管的伏安特性如下图所示。 1.2 正向特性 1)外加正向电压较小时，二极管呈现的电阻较大，正向电流几乎为零，曲线OA段称为不导通区或死区。一般硅管的死区电压约为0.5伏, 锗的死区电压约为0.2伏，该电压值又称门坎电压或阈值电压。 2)当外加正向电压超过死区电压时，PN结内电场几乎被抵消，二极管呈现的电阻很小，正向电流开始增加，进入正向导通区，但此时电压与电流不成比例如AB段。随外加电压的增加正向电流迅速增加，如BC段特性曲线陡直，伏安关系近似线性，处于充分导通状态。 3)二极管导通后两端的正向电压称为正向压降(或管压降)，且几乎恒定。硅管的管压降约为0.7V，锗管的管压降约为0.3V。

1.3 反向特性 1)二极管承受反向电压时，加强了PN结的内电场，二极管呈现很大电阻，此时仅有很小的反向电流。如曲线OD段称为反向截止区，此时电流称为反向饱和电流。实际应用中，反向电流越小说明二极管的反向电阻越大，反向截止性能越好。一般硅二极管的反向饱和电流在几十微安以下，锗二极管则达几百微安，大功率二极管稍大些。 2)当反向电压增大到一定数值时(图中D点)，反向电流急剧加大，进入反向击穿区，D点对应的电压称为反向击穿电压。二极管被击穿后电流过大将使管子损坏，因此除稳压管外，二极管的反向电压不能超过击穿电压。 2. 整流电路 2.1 单向半波整流电路二极管就像一个自动开关，u2为正半周时，自动把电源与负载接通，u2为负半周时，自动将电源与负载切断。因此，由下图可见，负载上得到方向不变、大小变化的脉动直流电压uo如下图所示。由于该电路只在u2的正半周有输出，所以称为半波整流电路。如果将整流二极管的极性对调，可获得负极性的直流脉动电压。 2.2 全波整流电路整流原理：设变压器二次侧的电压为：

X射线机基础知识

X射线机基础知识一、概述： 1895年11月8日，德国物理学家伦琴在研究阴极射线管中气体放电实验时，偶然发现了X射线。很快X射线就应用于医学成像，开创了一种内脏器官无创伤影像诊断方法。 X射线是一种波长极短，能量很大电磁波，它除了具有可见光的一般性质外，还具有自身的一些特性，即穿透作用、电离作用、感光作用、荧光作用及生物效应等。 X射线在医学上的应用有三个方面的内容，即X射线诊断、X射线治疗及X射线防护。用于诊断的X射线机称为诊断X射线机，可以作透视、摄影检查。X射线透视主要依据的是X射线的穿透作用，差别吸收及荧光作用；X射线摄影依据的是X射线的穿透作用，差别吸收及感光作用。X射线摄影检查又可以分为普通摄影、滤线器摄影、断层摄影等几种方法。二、X射线机高压部件简介（一）X射线管 X射线产生需要三个条件：（1）电子源；（2）高速电子流；（3）靶。X射线管就是据此设计制造的产生X射线的核心器件。X射线管主要由阴极、阳极和玻璃壳三部分组成，阳极和阴极封装在高真空度的玻璃壳内。阴极（钨丝）在高温下可发射足够数量的电子，这些电子在阴阳两极高压作用下被加速成为高速电子流。当高速电子撞击钨靶时，电子动能转换为两部分能量：其中不到1%能量转换为X 射线能量；而99%以上能量转换为阳极热量，加速了阳极靶面的温升。X射线管分为固定阳极X射线管和旋转阳极X射线管，两者结构区别主要体现在阳极上，前者主要由钨靶面和传热的铜体构成，后者主要由靶面、转子、转轴、定子及轴承组成。旋转阳极X射线管分为低速管（3000转/分）和高速管（9000转/分）两类。为减少磨损和防止共振，旋转阳极X射线管一般都有制动装置。X射线管放置在X射线管管室中，两者之间充满了用于绝缘和冷却的变压器油。（二）高压发生器高压发生器的主要作用是供给X射线管阴、阳两极直流高压和灯丝加热电压。其主要由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器、高压交换闸、变压器油及封装以上部件的箱体组成。高压初级电压经高压变压器升压、高压整流器整流后，成为直流高压，通过高压电缆加到X射线管阴阳两极。灯丝初级电压经灯丝变压器降压后，通过阴极高压电缆加到X射线管灯丝。一台X射线机经常带有两个或三个X射线管，这些X射线管分时工作，通过高压交换闸进行切换。变压器油起绝缘和散热的作用。（三）高压电缆高压电缆是连接高压发生器和X射线管的器件，主要用于传输X射线管阴阳两级高压及灯丝加热电压。高压电缆分同轴高压电缆和非同轴高压电缆两类，其结构从里到外依次为导电芯线、高压绝缘层、半导体层、金属屏蔽层及保护层。阴极电缆有三芯和二芯两类，分别用于双焦点和单焦点X射线管。高压电缆两端装有高压插头，分别与装有高压插座的高压发生器和X射线管相连。三、诊断X射线机的组成诊断X射线机主要由主机和外围设备两部分组成。每部分的具体组成如下表所示。四、X射线机主机系统基本电路

二极管基础知识

二极管基础知识之一--二极管的工作原理晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。当外界有正向电压偏置时，外界电场和自建电场的互相抑消作用使载流子的扩散电流增加引起了正向电流。当外界有反向电压偏置时，外界电场和自建电场进一步加强，形成在一定反向电压范围内与反向偏置电压值无关的反向饱和电流I0。当外加的反向电压高到一定程度时，p-n结空间电荷层中的电场强度达到临界值产生载流子的倍增过程，产生大量电子空穴对，产生了数值很大的反向击穿电流，称为二极管的击穿现象。二极管基础知识之二--二极管分类（类型）二极管种类有很多，按照所用的半导体材料，可分为锗二极管（Ge管）和硅二极管（Si管）。根据其不同用途，可分为检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管等。按照管芯结构，又可分为点接触型二极管、面接触型二极管及平面型二极管。点接触型二极管是用一根很细的金属丝压在光洁的半导体晶片表面，通以脉冲电流，使触丝一端与晶片牢固地烧结在一起，形成一个“PN结”。由于是点接触，只允许通过较小的电流（不超过几十毫安），适用于高频小电流电路，如收音机的检波等。面接触型二极管的“PN结”面积较大，允许通过较大的电流（几安到几十安），主要用于把交流电变换成直流电的“整流”电路中。平面型二极管是一种特制的硅二极管，它不仅能通过较大的电流，而且性能稳定可靠，多用于开关、脉冲及高频电路中。二极管基础知识之三--二极管的主要参数介绍用来表示二极管的性能好坏和适用范围的技术指标，称为二极管的参数。不同类型的二极管有不同的特性参数。对初学者而言，必须了解以下几个主要参数： 1、额定正向工作电流是指二极管长期连续工作时允许通过的最大正向电流值。因为电流通过管子时会使管芯发热，温度上升，温度超过容许限度（硅管为140左右，锗管为90左右）时，就会使管芯过热而损坏。所以，二极管使用中不要超过二极管额定正向工作电流值。例如，常用的IN4001－4007型锗二极管的额定正向工作电流为 1A。 2、最高反向工作电压加在二极管两端的反向电压高到一定值时，会将管子击穿，失去单向导电能力。为了保证使用安全，规定了最高反向工作电压值。例如，IN4001二极管反向耐压为50V，IN4007反向耐压为1000V。 3、反向电流反向电流是指二极管在规定的温度和最高反向电压作用下，流过二极管的反向电流。反向电流越小，管子的单方向导电性能越好。值得注意的是反向电流与温度有着密切的关系，大约温度每升高10，反向电流增大一倍。例如2AP1型锗二极管，在25时反向电流若为250uA，温度升高到35，反向电流将上升到 500uA，依此类推，在75时，它的反向电流已达8mA，不仅失去了单方向导电特性，还会使管子过热而损坏。又如，2CP10型硅二极管，25时反向电流仅为5uA，温度升高到75时，反向电流也不过160uA。故硅二极管比锗二极管在高温下具有较好的稳定性。 4、正向电压降VF：二极管通过额定正向电流时，在两极间所产生的电压降。

X光基础知识

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X光的发现光的发现X-ray 由德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Konrad 由德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（ Rontgen）1895年发现 Rontgen）在1895年发现射线的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现( 射线1895 19世纪末20世纪初物理学的三大发现 1895年 X射线的发现是19世纪末20世纪初物理学的三大发现(X射线1895年、放射线1896年、电子1897年)之一，这一发现标志着现代物理学的产放射线1896年电子1897年之一， 1896 1897 生。开创了现代医学影像学的新纪元

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ X光的发现1895年11月 1895年11月8 日，德国维尔茨堡大学的教授伦琴像平时一样把一只放电管用黑纸严严实实地裹起来，把房间弄黑，接通感应圈，只放电管用黑纸严严实实地裹起来，把房间弄黑，接通感应圈，使高压放电通过放电管，黑纸没有漏光，一切正常后他截断电流，使高压放电通过放电管，黑纸没有漏光，一切正常后他截断电流，准备做每天做的实验——放电实验。突然，——放电实验准备做每天做的实验——放电实验。突然，眼前似乎闪过一丝微绿色荧光。刚才放电管是用黑纸包着的，荧光屏也没有竖起，绿色荧光。刚才放电管是用黑纸包着的，荧光屏也没有竖起，怎么会有荧光呢？么会有荧光呢？伦琴以为是自己的错觉，于是又重新做放电实验，伦琴以为是自己的错觉，于是又重新做放电实验，但荧光又出现伦琴大为震惊，他一把抓过桌上的火柴，嚓的一声划亮。了。伦琴大为震惊，他一把抓过桌上的火柴，嚓的一声划亮。原米远处立着一个亚铂氰化钡小屏，来离工作台 1米远处立着一个亚铂氰化钡小屏，荧光是从那里发出的。但是由放电管阴极发出的射线————阴极射线是不能通过数出的。但是由放电管阴极发出的射线——阴极射线是不能通过数厘米厚的空气的，米远处的荧光屏闪光呢？厘米厚的空气的，怎么能使 3/ 26

电子元器件基础知识考试试题及答案

电子元器件基础知识考试试题及答案部门：姓名得分：一、填空题（每题5分，共30分） 1. 电阻器是利用材料的电阻特性制作出的电子元器件，常用单位有欧姆（Ω）、千欧（K Ω）和兆欧（M Ω），各单位之间的转换关系为1M Ω=103K Ω＝106Ω。 2. 电阻器阻值的标示方法有直标法、数字法和色标法。 3. 电感器是用导线在绝缘骨架上单层或多层绕制而成的，又叫电感线圈。 4. 二极管按材料分类，可分为锗管和硅管。 5. 三极管按导电类型可分为PNP 型和NPN 型。 6. 碳膜电阻为最早期也最普遍使用的电阻器，利用真空喷涂技术在瓷棒上面喷涂一层碳膜，再将碳膜外层加工切割成螺旋纹状，依照螺旋纹的多寡来定其电阻值，螺旋纹愈多时表示电阻值愈大。二、判断题（每题5分，共25分） 1. 电阻量测不能带电测试，待测物要独立存在。（正确） 2. 电阻器按安装方式可分为：固定电阻、可调电阻、特种电阻（敏感电阻）。（正确） 3. 二极管又称晶体二极管，简称二极管，可以往两个方向传送电流。（错误） 4. 三极管又称“晶体三极管”或“晶体管”。具有两个电极，是能起放大、振荡或开关等作用的半导体电子器件。（错误） 5. 扼流线圈又称为扼流圈、阻流线圈、差模电感器，是用来限制交流电通过的线圈，分高频阻流圈和低频阻流圈。（正确）三、简答题（每题15分，共45分） 1. 读出右图两个色环电阻的阻值及误差,并根据电容的标识方法读出贴片电容212J 和104K 的电容值及误差。答： 1. 270Ω，5% 2. 200 K Ω，1% 3. 212J: 21*102 pF=2100 pF=2.1 nF , 5% 4. 104K: 10*104 pF=100 nF , 10% 2. 简述右图符号分别表示那些特性的晶体管。答： 1. 普通二极管 2. 稳压二极管 3. 发光二极管 4. 光电二极管 3．列举3个常用的电子元器件并简述其用万用表简单的检测方法。答： 1. 电阻器：万用表电阻档直接测量。 2．电容器：容量用万用表直接测量，充放电采用适当的电阻档观察阻值变化确定。 3. 电感器：万用表的Rx1挡，测一次绕组或二次绕组的电阻值，有一定阻值为正常。 4. 二极管：用万用表测量正反向电阻，用万用表二极管档测量正反向压降。 5. 三极管：用万用表二极管档位判断三极管基极和类型，利用数字万用表h FE 档可测出三极管的集电极C 和发射极E ，测出正反向压降。 6. 拨动开关：将数显万用表转换开关拨至200 或蜂鸣器档位,用万用表表笔分别接在开关不同的引脚上,检测开关相连接的两个触点之间的导通电阻及不相通的绝缘电阻。 1 2

电子管的基础知识

电子管的基础知识 80mm的谆谆指导下,准备着手"造"一个电子管的耳放,对于没有接触过电路,所以用"造"比较贴切:) 看了80mm的管子选购篇,受益匪浅。现贴出我找到的电子管资料，与大家分享，以此感谢帮助过我的朋友，勉励同我一样刚入门的朋友。电子管的基本参数： 1.灯丝电压：V； 2.灯丝电流：mA； 3.阳极电压：V； 4.阳极电流：mA； 5.栅极电压：V； 6.栅极电流：mA； 7.阴极接入电阻：Ω； 8.输出功率：W； 9.跨导：mA/v； 10.内阻: kΩ。几个常用值的计算：放大因数μ=阳极电压Uak/栅极电压Ugk 表示在维持阳极电流不变的情况下，阳极电压与栅极电压的比值。跨导 S=阳极电流Ia/栅极电压Ugk 表示在维持阳极电压不变的情况下，栅极电压若有一个单位（如mV）的电压变化时将引起阳极电流有多少个单位的变化。内阻 Ri=栅极电压Uak/阳极电流Ia 表示在维持栅极电压不变的情况下，阳极电流若有一个单位（如mA）的电压变化时将引起阳极电压有多少个单位的变化。上面的几个值也可以表述为放大因数μ=跨导S乘以内阻Ri 先说这些，各位要是觉得可以瞧下去，下回再说几种常见的管型和结构工作原理等等等等。这回就先说电子管的构造和工作原理吧。照顾一下咱的老习惯，以后所涉及的管型和单元电路均以国产管为例，在最后我会结合自己的使用体会简要说说部分常见的国产管和进口管的各自特点以及代换。在讨论之前咱们先得把讨论的范围作一界定，即仅限于真空式电子管。

不管是二极，三极还是更多电极的真空式电子管，它们都具有一个共同结构就是由抽成几近真空的玻璃（或金属，陶瓷）外壳及封装在壳里的灯丝，阴极和阳极组成。直热式电子管的灯丝就是阴极，三极以上的多极管还有各种栅极。先说二极管：考虑一块被加热的金属板，当它的温度达到摄氏800度以上时，会形成电子的加速运动，以至能够摆脱金属板本身对它们的吸引而逃逸到金属表面以外的空间。若在这一空间加上一个十几至几万伏的正向电压（踏雪留痕在上面说到的显象管，阳极上就加有7000--27000伏的高压），这些电子就会被吸引飞向正向电压极，流经电源而形成回路电流。把金属板（阴极），加热源（灯丝），正向电压极板（阳极）封装在一个适当的壳里，即上面说的玻璃（或金属，陶瓷）封装壳，再抽成几近真空，就是电子二极管。需要说明的是由于制造工艺，杂质附着以及材料本身等原因，管内会残留微量余气，成品管都在管内涂敷了一层吸气剂。吸气剂一般使用掺氮的蒸散型锆铝或锆钒材料。目前除特殊用途外（如超高频和高压整流等），为便于使用和增加一至性，均为两只二极管，或二极三极，或三极三极以及二极五极等合装在一个管壳内，这就是复合管。接下来说三极管：二极管的结构决定了它的单向导电的性质，当在阴极与阳极之间再加上一个带适当电压的极点，这个电压就会改变阴极的表面电位，从而影响了阴极热电子飞向阳极的数量，这就是调制极，一般是用金属丝做成螺旋状的栅网，所以又把它称为栅极。这就是四季青朋友所说的阀门功能了。由此可以知道，当作为被放大的信号电压加在栅极----阴极之间时，由于它的变化必然会使阳极电流发生相应的变化，又由于阳极电压远高于阴极，因此栅阴极间微小的电压变化同样能使阳极产生相应的几十至上百倍的电压变化，这就是三极管放大电压信号的原理。这是颗用于高频放大的通用双三极管6N1。1是吸气剂；2是灯丝阴极和栅极的组合体；3就是阳极

电子元器件基础知识

电子元器件基础知识: 电子元器件基础知识、电子专业英语术语、模拟术语表电子元器件基础知识一、电阻电阻在电路中用“R”加数字表示，如：R1表示编号为1的电阻。电阻在电路中的主要作用为：分流、限流、分压、偏置等。 1、参数识别：电阻的单位为欧姆（Ω），倍率单位有：千欧（KΩ），兆欧（MΩ）等。换算方法是：1兆欧=1000千欧=1000000欧电阻的参数标注方法有3种，即直标法、色标法和数标法。 a、数标法主要用于贴片等小体积的电路，如：472 表示 47×100Ω（即4.7K）；104则表示100K b、色环标注法使用最多，现举例如下：四色环电阻五色环电阻（精密电阻） 2、电阻的色标位置和倍率关系如下表所示：颜色有效数字倍率允许偏差（%）银色 / x0.01 ±10 金色 / x0.1 ±5 黑色 0 +0 / 棕色 1 x10 ±1 红色 2 x100 ±2 橙色 3 x1000 / 黄色 4 x10000 / 绿色 5 x100000 ±0.5 蓝色 6 x1000000 ±0.2 紫色 7 x10000000 ±0.1 灰色 / x100000000 / 白色 9 x1000000000 / 二、电容 1、电容在电路中一般用“C”加数字表示（如C13表示编号为13的电容）。电容是由两片金属膜紧靠，中间用绝缘材料隔开而组成的元件。电容的特性主要是隔直流通交流。电容容量的大小就是表示能贮存电能的大小，电容对交流信号的阻碍作用称为容抗，它与交流信号的频率和电容量有关。容抗XC=1/2πf c (f表示交流信号的频率，C表示电容容量)电话机中常用电容的种类有电解电容、瓷片电容、贴片电容、独石电容、钽电容和涤纶电容等。 2、识别方法：电容的识别方法与电阻的识别方法基本相同，分直标法、色标法和数标法3种。电容的基本单位用法拉（F）表示，其它单位还有：毫法（mF）、微法（uF）、纳法（nF）、皮法（pF）。其中：1法拉=103毫法=106微法=109纳法=1012皮法容量大的电容其容量值在电容上直接标明，如10 uF/16V 容量小的电容其容量值在电容上用字母表示或数字表示字母表示法：1m=1000 uF 1P2=1.2PF 1n=1000PF 数字表示法：一般用三位数字表示容量大小，前两位表示有效数字，第三位数字是倍率。如：102表示10×102PF=1000PF 224表示22×104PF=0.22 uF

X线基础知识讲解

大家一起复习一下基础知识 59、如何正确的选用增感屏。增感屏在拍摄中起着十分重要的作用，所以拍摄时根据不同的拍摄对象及目的加以选择有利于胶片成像质量。 ---选择与胶片感色性相匹配的增感屏，感蓝片选择发射蓝光的增感屏、感绿片选择发射绿光的增感屏。一般感蓝片常用钨酸钙增感屏，绿片常用硫氧化钆增感屏。 ---根据增感屏的感度及清晰选择合适的增感屏，低速屏、中速屏、高速屏，以及一些特殊的增感屏。通常低速屏的清晰度好于高速屏。 ---选用与胶片及暗合相同规格尺寸的增感屏。 60、为什么增感屏使用以后不能立即装入胶片马上使用？因为增感屏受到X线照射后激光发荧光，当X线停止照射后，荧光仍有残余的发射，这种现象称为余辉（残光现象）。在工作中，如用余辉严重的增感屏投射，第一张像片照射后取出，短时间内立即装入第二张胶片，那未第一次投射时的荧光影像会在第二张像片像片的清晰度。一般余辉时间超过30秒时，则此屏不宜在使用，应选择余辉时间短的增感屏。 61、拍片时如何选择管电压（kV）和管电流（mA）及曝光时间（S）。曝光量的准确与否决定着胶片的成像质量，而拍片时曝光总量主要取决于电压（kV）、电流（mA）及曝光时间（S）三个因素，其中kV值主要决定了X线的“质”即X线的穿透能力。一、管电压（kV）的选择：

X线的穿透性主要决定于曝光时选择的管电压的大小： ---管电压小（kV值过低），则射线穿透力差，在胶片上相应的区域就不能形成足够的潜影，于是所获得的影像则显示密度低，又缺乏对比度和清晰度。 ---管电压高（kV值过高），则X线穿透力过强，将会显著降低像片的对比度，同时影像的结构和清晰度也得不到充分显示。因此这样的像片缺乏应有的色调，而显得单调、灰暗。假如这种情况下不适用滤线器，灰雾度将更大，影像对比度更低。二、毫安（mAs）的选择管电流（mA）及时间（S）都是描写射线量的参数，通常以二者乘积（mAs）代表X 线的射线量。mAs选择依据胶片感光度及增感屏的类型来确定，通常为1-100 mAs，对于呼吸系统博动、蠕动等活动部位或小孩等不易配合的病人，可选用短时间大电流，一般不同厚度的部位只需调整kV值而mAs值不变。在保证影像密度值不变的前提下，mAs增加50%左右=增加15%左右kV，相对增加50%左右mAs而减少15%左右kV值，可增加胶片对比度。 62、简述摄影条件与影像质量之间的关系。摄影条件跟影像质量有着密切的关系，曝光量的对数值（LgH）它与焦距（D）的平方成反比，跟管电压（kV）和管电流（mA）与时间（S）的乘积成正比。并可以通过调节kV和mAs来获得不同质量的影像。摄影条件与影像质量之间的关系 LgH --- (mAs . KV n)/D2 kV ——管电压决定了射线的‘质’ mAs——管电流与时间之积决定了射线的‘量’

半导体二极管的基本知识教案

第1课时半导体二极管的基本知识课题名称半导体二极管的基本知识授课对象课型理论课学情分析总体文化基础较差，自制力较差，爱玩手机，普遍厌学，教学目的了解半导体的基本知识教学重点难点 1. 熟识半导体二极管的外形 2. 半导体的主要材料 3. PN 结的结构教学方法演示法、讲授法、教学过程一、导入新课：科学技术的发展使我们的生活越来越丰富多彩，也越来越方便。图1.1所示的生活情景体现了计算机、手机、MP3等电子产品的广泛使用。图1.1 而这些产品都离不开电子元器件，下面我们一起来学习讨论构成这些产品的基本半导体器件—二极管、三极管等。二、二极管的外形展示：（图片+实物）真好听！

整流二极管稳压二极管发光二极管光电二极管二极管是什么？它的主要由什么材料？

三、半导体的概念： 1、什么是半导体？人们根据物质导电性能，通常将其分为导体、绝缘体和半导体3大类。导电性能良好的物质称为导体，如金、银、铜、铝等。几乎不导电的物质称为绝缘体，如陶瓷、橡胶、塑料等。导电性能介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体，如硅（Si）、锗（Ge）等。图1.2所示为用于制造半导体器件的硅单晶材料。图1.2 硅单晶材料 2、半导体的导电性半导体之所以得到广泛的应用，主要在于它具有以下特性。（1）热敏性。大多数半导体对温度都比较敏感，且随温度的升高导电能力增强，电阻减小。（2）掺杂性。许多半导体在爱光照射后，导电能力会增强，电阻减小。（3）光敏性。在纯净的半导体中掺入微量的某种杂质元素，导电能力会增强很多，电阻急剧减小。 3、杂质半导体纯净半导体也叫做本征半导体，这种半导体只含有一种原子，且原子按一定规律整齐排列。利用半导体的掺杂特性，可制成N型和P型两种杂质半导体。四、PN结及其单向导电性 1、用特殊的工艺使P型半导体和N型半导体结合在一起，就会在交界处形成一个特殊薄层，该薄层称为“PN结”，如图所示。PN结是制造半导体二极管、半导体三极管、场效应管等各种半导体的基础。