Рентгеновские аппараты. Е. И. Липина

Каждый рентгеновский аппарат независимо от своего назначения должен обязательно иметь следующие основные составные части: автотрансформатор, повышающий трансформатор, трансформатор накала спирали рентгеновской трубки (понижающий) и рентгеновскую трубку. Без этих основных частей получение и управление количеством и качеством лучей практически невозможно.

Автотрансформатор является основным источником питания всех узлов рентгеновского аппарата. Он позволяет подключить рентгеновский аппарат к сети, имеющей напряжение от 90 до 220 вольт, и тем самым обеспечивает нормальную его работу. Кроме того, автотрансформатор дает возможность забирать от него ток для питания отдельных составных частей аппарата в широком диапазоне напряжений. Так, например, от автотрансформатора получают питание и маленькая сигнальная лампочка на столике управления, для которой требуется всего несколько вольт, и главный рентгеновский повышающий трансформатор, на который подаются не только десятки, но и сотни вольт.

Повышающий трансформатор в рентгеновском аппарате служит для повышения подводимого к рентгеновской трубке напряжения до многих десятков тысяч вольт. Обычно коэффициент трансформации достигает 400-500. Это означает, что если на первичную обмотку повышающего трансформатора рентгеновского аппарата поступает 120 вольт, то во вторичной обмотке его возникает ток напряжением в 60 000 вольт. Этот ток высокого напряжения подается на рентгеновскую трубку и обеспечивает получение рентгеновских лучей.

Трансформатор накала (понижающий) служит для снижения напряжения тока, поступающего от автотрансформатора, до 5-8 вольт. Пониженный по напряжение ток во вторичной обмотке понижающего трансформатора поступает на спираль рентгеновской трубки и обеспечивает определенную степень его накала.

Рентгеновская трубка является генератором рентгеновских лучей. В зависимости от мощности и назначения рентгеновские трубки имеют разнообразные внешние формы и размеры. Но, несмотря на внешние различия, любая рентгеновская трубка должна иметь следующие три основные составные части:

1. Стеклянный баллон в виде цилиндра или со вздутием посередине, из которого полностью удален воздух при помощи специального вакуумного насоса.

2. Вольфрамовую спираль прямолинейной формы, которая укреплена в желобообразном углублении держателя спирали. Спираль и питающие ее провода расположены с одной стороны стеклянного баллона трубки. При подключении накалыюго трансформатора к проводам, выходящим из трубки со стороны спирали, спираль накаливается. Эта сторона трубки называется катодом.

3. Массивный металлический стержень со скошенным концом, который расположен с другой стороны стеклянного баллона трубки. Скошенная поверхность металлического стержня и вольфрамовая спираль трубки находятся в центральной части стеклянного баллона на небольшом расстоянии друг от друга. Конец металлического стержня, обращенный к спирали трубки, на своей скошенной поверхности имеет прямоугольную вольфрамовую пластинку (тугоплавкий металл). Эта сторона рентгеновской трубки носит название анода.

При работе анод рентгеновской трубки сильно нагревается и, если его не охлаждать, анодная пластинка может расплавиться, и трубка выходит из строя. Поэтому рентгеновская трубка обязательно должна иметь систему охлаждения. Существуют три вида охлаждения анода - воздушное, водяное и масляное.

Типы рентгеновских аппаратов

Наша отечественная промышленность выпускает целый ряд рентгеновских установок. Из них для исследования собак наиболее целесообразно пользоваться следующими аппаратами: рентгеновский аппарат РУ-760 (чемоданный), рентгеновский аппарат РУ-725-Б (палатный).

Рентгеновский аппарат РУ-760 (чемоданный). Аппарат безкенотронный, полуволновый. Состоит из следующих частей:

Рис. 171. Рентгеновский аппарат РУ-760

1. Высоковольтное устройство - металлический бак, где размещены: а) трансформатор высокого напряжения, б) понижающий накальный трансформатор и в) рентгеновская трубка 2БДМ-75. Бак залит трансформаторным маслом. Масло служит для изоляции указанных деталей от высокого напряжения и для поглощения тепла, образующегося при работе рентгеновской трубки и трансформаторов.

2. Устройство управления - небольшая металлическая коробка, внутри которой размещены: а) автотрансформатор, б) ступенчатый коммутатор для регулировки высокого напряжения (жесткости) и в) миллиамперметр для контроля интенсивности излучения трубки в миллиамперах, г) панели с пятью штырковыми контактами.

На верхнюю крышку коробки выведены: миллиамперметр, ручка коммутатора, штепсельное гнездо для подключения реле времени и 5 отверстий для подключения питания от сети. Они имеют обозначения: 0, 120, 127, 210, 220, на передней стенке имеется клемма с обозначением "Е", к которой присоединяется провод заземления аппарата. Ниже этой клеммы из устройства управления входит четырехжильный кабель, который с другого конца имеет колодку с четырьмя штепсельными гнездами. Колодка служит для соединения устройства управления с высоковольтным устройством. Для этого с одной стороны кожуха высоковольтного устройства имеются 4 штырковых контакта.

3. Штатив аппарата состоит из деревянного основания, разборной металлической стойки и вилки для крепления высоковольтного устройства. Устройство штатива позволяет придавать высоковольтному устройству различные положения.

4. Ручное реле времени - из пластмассы механического типа. На нем имеется заводная ручка с делениями от 0,5 до 10 секунд, пусковой рычаг на месте перехода круглой части часов в ручку справа и установочная кнопка с правой стороны круглой части часов.

5. Тубус - конической формы, металлический, для ограничения пучка рентгеновских лучей. Тубус одет на отверстие для выхода рентгеновских лучей в кожухе высоковольтного устройства.

Для подключения аппарата в сеть к нему придается Двухжильный кабель длиной 5 м. С одного конца он имеет штепсельную вилку, а с другого - две штепсельные втулки для соединения к соответствующему сетевому напряжению штырку в устройстве управления.

Для просвечивания в незатемненной комнате или в поле имеется также криптоскоп с экраном 18X24 см.

Аппарат укладывается в два чемодана. Общий вес - 43 кг. Сборку аппарата производят согласно инструкции, присылаемой вместе с аппаратом.

Мощность этого аппарата небольшая. Аппарат с успехом применяется для исследования мелких животных (собаки, свиньи) и для снимков хвостовых позвонков у коров в целях установления наличия минеральной недостаточности.

Рентгеновский аппарат палатный РУ-725-Б. Полуголновой, безкенотронпый диагностический аппарат. Имеет следующие основные части:

Рис. 172. Рентгеновский аппарат РУ-725-Б

1. Высоковольтный блок - металлический цилиндрический бак, внутри которого размещены: высоковольтный трансформатор, дающий 95киловольт, трансформатор накала, дающий 4 вольта, рентгеновская трубка типа 4-БДМ-100" металлические маслорас-пшрители(2 шт.), обеспечивающие постоянное давление внутри бака при разности объема масла вследствие изменения температуры.

2. Столик управления (распределительное устройство) - четырехугольный металлический ящик с разборными стенками. На верхней крышке столика управления размещены: а) миллиамперметр для измерения тока высокого напряжения (слева), б) вольтметр на 250 вольт (справа), показывающий напряжение в сети или на клеммах первичной обмотки повышающего трансформатора в зависимости от положения переключателя вольтметра, расположенного под прибором; в) ручка сетевого корректора (внизу слева), имеющего 8 положений от 0 до 7, причем при положении корректора на нуле ток в аппарат не поступает. Поэтому сетевой корректор одновременно является и выключателем питания аппарата; г) ручка регулятора напряжения, имеющего 8 ступеней от 1 до 8 (внизу справа). Этим регулятором меняется напряжение, подаваемое к высоковольтному трансформатору, т. е. регулируется жесткость рентгеновского излучения. Каждое положение ручки регулятора жесткости имеет следующее значение:

(Напряжения в киловольтах в таблице дани с округлением).

д) Переключатель режима - имеет четыре положения: два "выкл.", одно "снимки" (СИ), одно "просвечивание" (ПР).

е) Переключатель освещения кабинета и подсветки измерительных приборов (вольтметра и миллиамперметра-при просвечивании).

ж) Переключатель вольтметра на сеть или на трансформатор.

з) Красная сигнальная лампочка, загорающаяся при включении тока высокого напряжения (иод режимным переключателем).

и) Регулятор анодного тэка (реостат накала спирали трубки при просвечивании).

Внутри столика управления размещены: автотрансформатор, контактор и клеммная панель, располагающаяся к задней стенке коробки столика. Задняя стенка сделана на шарнире и легко открывается, предоставляя доступ к клеммной панели, контактору и к гнездам для присоединения кабелей для питания аппарата от сети.

На клеммной панели имеются клеммы с цифровыми обозначениями от 78 до 220, всего 9 клемм. Там имеется короткий переставной провод, который подключается к клемме, имеющей равное или немного меньшее значение напряжения электрической сети, к которой должен подключиться аппарат. На этой же панели расположены гнезда для подключения реле времени и ножного выключателя. Они включаются после сборки аппарата.

3. Штатив аппарата состоит из трех частей: а) тележки на четырех колесах, б) колонки штатива с противовесом - пружиной для уравновешивания веса высоковольтного блока, в) подвижного кронштейна горизонтального перемещения высоковольтного блока (рентгеновской трубки).

Кроме того, к аппарату дается сетевой трехжильный кабель для подключения питания столика управления, шестижильный короткий кабель для соединения столика управления с высоковольтным блоком, ручные реле времени, ножной выключатель, криптоскоп 24 X 34 и целый ряд других мелких запасных частей, в том числе три специальных штепсельных гнезда.

Общий вес всей рентгеновской установки 190 кг. Мощность, потребляемая аппаратом при просвечивании, - 1 киловатт, при снимках - около 3 киловатт. Сборка аппарата не представляет трудностей и производится согласно инструкции, прилагаемой к аппарату.

Мощность данного аппарата позволяет снимать все области тела собаки.

Работа с аппаратом РУ-725-Б

Подготовка аппарата к работе. Как только аппарат будет собран, соединяют коротким шестижилышм кабелем высоковольтный блок со столиком управления (правая группа штырков с надписью "трансформатор"). Затем присоединяют колодку сетевого кабеля со столиком управления (левая группа штырков с надписью "сеть").

Устанавливают переставной провод клеммной панели на клемму, соответствующую по цифре сетевому напряжению. Ручку корректора сети ставят на положение 0, а ручку регулятора жесткости - на 1. Режимный переключатель носиком переводят в положение "выключено". Подключают трехштырковую вилку сетевого кабеля (одна из которых для заземления обозначена буквой Е) в специальную розетку. К розетке подведен сетевой ток (розетка придается к аппарату).

Просвечивание. Для просвечивания требуется провести следующие манипуляции.

1. Поставить переключатель вольтметра в положение "сеть".

2. Повернуть ручку сетевого корректора с нуля на единицу и смотреть на вольтметр (правый прибор на крышке столика управления). Если стрелка его не доходит до 220 вольт, то, вращая ручку сетевого корректора по часовой стрелке, доводят напряжение до 220 вольт.

3. Повернуть режимный переключатель на "просвечивание" (ПР), при этом спираль рентгеновской трубки в высоковольтном блоке должна накалиться.

4. Поставить переключатель вольтметра в положение "трансформатор".

5. Нажать на кнопку ножного выключателя высокого напряжения. При этом должна загореться красная сигнальная лампочка на крышке столика управления. Миллиамперметр должен показывать при этом 2-4 миллиампера (левый прибор). Если стрелка при нажатии педали не будет отходить от нуля, необходимо вращать реостат накала спирали трубки по часовой стрелке, пока миллиамперметр не покажет величину тока в несколько миллиампер.

6. Регулятор жесткости поставить на требуемое значение (см. приведенную ранее таблицу), причем при переводе с одного положения на другое (соседнее) ток высокого напряжения необходимо выключать (отпускать кнопку ножной педали).

Кроме того, здесь также необходимо запомнить, что рентгеновская трубка данного аппарата рассчитана на работу при подаче на нее тока от повышающего трансформатора не более 100 киловольт. Поэтому при просвечивании ставить регулятор напряжения на восьмое положение запрещается.

Ставить же регулятор на седьмое положение можно только в том случае, если по показанию вольтметра к повышающему трансформатору подводится не более 230 вольт.

Направив высоковольтный блок отверстием для выхода лучей на область тела, подлежащую рентгенологическому исследованию, нажимают на ножную педаль и производят просвечивание.

Снимки. Чтобы можно было производить рентгеновские снимки, надо:

1. Поставить переключатель вольтметра в положение "сеть", если перед этим не производилось просвечивание, и сразу приступают к снимкам.

2. Повернуть режимный переключатель в положение "снимки" (СН), при этом должен появиться накал рентгеновской трубки (видно через окошко высоковольтного блока).

3. Повернуть ручку сетевого корректора с положения 0 на 1, если перед этим не было это сделано при просвечивании. Затем, вращая ручку корректора по часовой стрелке, доводим сетевое напряжение по вольтметру до 220 вольт.

4. Поставить переключатель вольтметра в положение "трансформатор".

5. Поставить ручку регулятора напряжения в требуемое положение для получения соответствующей жесткости (см. таблицу, приведенную выше).

6. Установить реле времени на надлежащую выдержку для снимаемого участка тела животного.

7. Нажать на рычаг реле времени и по истечении экспозиции снимок готов.

На режиме снимков анодный ток не регулируется. Он при всех напряжениях, которые дает аппарат, всегда равняется 20 mА.

При наличии колес эту рентгеновскую установку можно легко перевозить из одного помещения в другое. Кроме того, ее также быстро можно разобрать на 4 части и перевозить из лечебницы в хозяйство для исследования больного животного на месте.

Меры защиты от рентгеновских лучей

При производстве, особенно просвечивания, рентгеновские лучи направлены не только на исследуемый объект, но и на рентгенолога, так как он вынужден находиться лицом навстречу лучам. Длительное воздействие рентгеновских лучей оказывает вредное действие на организм.

Для того чтобы избежать попадания рентгеновских лучей на рентгенолога и обслуживающий персонал, существуют специальные защитные приспособления. К ним относятся:

1. Фильтр, который устанавливают перед отверстием в рентгеновской трубке для выхода лучей. Фильтр представляет собой металлическую пластинку из алюминия толщиной 0,5-1 мм. Наличие этого фильтра является строго обязательным для каждой трубки. Назначение этого фильтра - поглощать образующиеся в трубке очень мягкие рентгеновские лучи. Задерживать эти лучи необходимо потому, что они являются наиболее вредными для кожи. Имея слишком малую проникающую способность, мягкие рентгеновские лучи целиком поглощаются кожей. В результате длительного воздействия таких лучей (в течение целого ряда лет) может возникнуть сначала дерматит, а затем и образоваться рак кожи. Алюминиевый фильтр все эти лучи по выходе из трубки поглощает, а все остальные более жесткие - пропускает.

2. Металлический тубус, который одет непосредственно на трубку. Назначение тубуса - ограничивать ширину пучка рентгеновских лучей. Широкое металлическое основание тубуса с наличием свинца поглощает лучи, попадающие на него, и проходят только те, которые попадают в окошко, имеющееся у основания тубуса. Этим самым достигается уменьшение количества лишних лучей, направленных к пациенту.

3. Просвинцованное стекло является наиболее важным приспособлением для защиты от лучей. Оно находится с передней стороны экрана для просвечивания и имеет слегка желтоватый цвет, так как содержит большой процент свинца. Это стекло совершенно прозрачное для видимого света и непрозрачное для рентгеновских лучей.

Рентгеновские лучи, проходя через экран, попадают на про-свинцованное стекло и поглощаются им. Таким образом, голова и верхняя часть туловища рентгенолога благодаря этому стеклу надежно защищены от попадания рентгеновских лучей.

Кроме того, на экране для просвечивания имеются металлические козырьки, на месте прикрепления ручек. Эти козырьки защищают руки рентгенолога от лучей, прошедших мимо экрана с просвинцованным стеклом.

4. Просвинцованный фартук; он предназначен для защиты туловища и ног рентгенолога. Основу фартука составляет резина, в которой содержится определенное количество свинца.

Для защиты рентгенолога или обслуживающего персонала при фиксации животного во время просвечивания, когда руки попадают непосредственно в поле прямых рентгеновских лучей, применяют просвинцованные перчатки. Перчатки изготовлены из просвинцовашюй резины. По внешнему виду они несколько больше и грубее химических перчаток.

Кроме вышеперечисленных средств защиты, имеется еще одно - защитная ширма. Она представляет собой деревянный щиток длиной 1,5 ми высотой 1 м. Для удобства перемещения с места на место щиток этот установлен на небольших колесиках. Ширма с одной стороны обита просвинцованной резиной и служит для защиты нижней части туловища и ног.

В результате пользования этими защитными приспособлениями попадание на рентгенолога прямых лучей и вредное действие сведено до минимума (допустимая доза 0,03 рентгена в день).

Кроме того, при просвечивании образуется небольшое количество рассеянных лучей, образующихся в результате преломления их тканями и клетками просвечиваемого участка.

Как прямые, так и рассеянные лучи обладают способностью ионизировать воздух, в результате чего в течение рабочего дня 5-6 часов при полной нагрузке в рентгеновском кабинете накапливаются озон и целый ряд азотистых соединений. Значительное количество этих газов при ежедневном пребывании в такой атмосфере будут оказывать вредное действие на организм через дыхательные пути, поэтому рентгеновский кабинет после работы необходимо всегда хорошо проветривать.