如何選擇X射線源（脈沖或恒電位）

X射線至今已經(jīng)存在大約有138億年了，這可是宇宙的年齡，直到1895年，杰出科學家威廉-倫琴在德國的實驗室里發(fā)現(xiàn)了他們，我們才知道它們的存在。

盡管X射線以光的形式存在自然界，但現(xiàn)在人工可以制造X射線。特殊的發(fā)生器能夠將電子加速到令人難以想象的速度，產(chǎn)生一束強大的輻射，能夠穿過空氣，人體組織，墻壁等。

X射線可以產(chǎn)生兩種類型的輻射：特征性輻射或者韌致輻射。前者發(fā)生在高能電子與某些金屬原子內(nèi)的電子碰撞時，導致以X射線輻射為特征的能量釋放。另一方面，當電子被原子核減速時，就會產(chǎn)生韌致輻射。在這個過程中損失的能量被轉換成X射線。

韌致輻射約占宇宙產(chǎn)生的X射線的80%，從人工角度講，產(chǎn)生韌致輻射的途徑有幾種。使用X光管就是其中之一。

在本文中，我們將重點介紹用便攜式X射線系統(tǒng)的兩種特殊機制：脈沖和恒電位，這兩種機制主要區(qū)別于X射線發(fā)生器提供和發(fā)射電子的方式。

在脈沖源的情況下，電池為變壓器提供能量，變壓器產(chǎn)生高能電子并儲存在電容器中，當電容充電時，在X射線管內(nèi)產(chǎn)生電火花，使電子到達被稱為陰極的接收器，從而產(chǎn)生X射線。

遺憾的是，脈沖發(fā)生器不允許操作者調(diào)節(jié)電子的能量（KV）和產(chǎn)生電子的數(shù)量（mA），然而，脈沖的數(shù)目和頻率是可以改變的

通過恒電位發(fā)生器，例如來自Teledyne ICM的CP120B，電池能提供電力集成在發(fā)生器內(nèi)部，類似于脈沖發(fā)生器，變壓器把電容器充到很高的電壓。不同之處在于電容器直接為X射線管提供直流電壓，而不是釋放小火花。恒定的直流電將大大減少穿透物體所需的時間，如管道、鋼板、發(fā)動機零件等。

脈沖和恒電位源之間的另一個主要差異與陰極的設計有關，即電子進入x射線管的帶負電的電極。恒電位源使用的陰極包括一根燈絲，其溫度控制電子流向陽極。與脈沖發(fā)生器不同的是這項技術非常精確地聚焦電子束，從而減小了發(fā)射X射線的區(qū)域的尺寸，稱為“焦點尺寸”。焦點越小，圖像越清晰。

與脈沖源不同，恒電位單元允許操作員調(diào)節(jié)管電壓和管電流來進行各種檢測。實際上，更高的管電流會產(chǎn)生更高能量的X射線，具有很高的穿透能力，而能量較低的電子將提供更好的對比度，但曝光時間較長，另一方面，更大的管電流將減少曝光時間，但產(chǎn)生更多的熱量。

這兩種射線源之間的后一個主要區(qū)別是它們的使用壽命。脈沖X射線發(fā)生器，由于陰極衰減而產(chǎn)生估計100000脈沖壽命，能夠拍攝大約10000幅圖像。在相比之下，恒電位發(fā)生器的估計壽命約為10000小時，換算成圖像大約7200000張。

在X射線源方面，兩種系統(tǒng)各有優(yōu)缺點。選擇一個解決方案。你的決定，應該基于X射線發(fā)生器的應用，你的預算，以及與所用的檢測技術。

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