Feszültség hullámforma

A RadiWiki wikiből

A röntgencső, illetve fókuszterület hőkapacitását az alkalmazott feszültség hullámformája is befolyásolja. Egyfázisú generátor használatánál az anódra vitt energia pulzusszerűen érkezik (65. ábra). A háromfázisú és állandó feszültségű generátorok esetén a hőképződés praktikusan egyenletes. Az egyfázisú generátorokkal szerelt röntgenkészülékben az energia leadás, illetve hőképződés pulzusszerűen történik, ezért az anód bizonyos pontjain magasabb hőmérséklet alakul ki. Ezeken az úgynevezett forró pontokon tehát magasabb hőmérséklet alakul ki, mint a háromfázisú energiaátadás során. Ha a röntgencsövet egyfázisú generátorral használjuk, akkor a maximális teljesítményt alacsonyabb szinten kell tartani azért, hogy a forró pontokon a hőmérséklet ne haladja meg a kritikus mértéket. Más szóval, az állandó feszültségű energiaellátás alkalmazásával jobb az effektív fókuszterület hőkapacitása és ennek következtében a cső teljesítménye is.

A háromfázisú vagy állandó feszültségű és az egyfázisú üzemmód összehasonlításánál három fontos szempontot kell figyelembe venni:

1. állandó feszültség esetén magasabb teljesítményszint érhető el az egyenletes hőeloszlás miatt,
2. állandó feszültség esetén több röntgensugárzás keletkezik, melynek penetrációja (áthatoló képessége) jobb egy adott kVp és mAs beállításnál.
3. állandó feszültség esetén egy adott kVp és mAs beállításnál több hő keletkezik. 

Az állandó feszültségű üzemeltetés igazi előnye az első két ponthoz kapcsolódik. A hatékonyabb röntgensugár előállítás és annak kedvezőbb penetrációs tulajdonsága miatt ugyanazon expozíciót alacsonyabb kVp és/vagy mAs beállítással teszi lehetővé. Ez az alacsonyabb kVp és mAs beállítás bőven kompenzálja a 3. pontban említett nagyobb hőtermelést. A nagyobb csőteljesítmény szintén fontos előny az állandó feszültségű üzemeltetés szempontjából. Háromfázisú vagy állandó feszültségű generátor alkalmazásával tehát a röntgencső magasabb teljesítményszinten üzemeltethető és a röntgensugár előállítás is hatékonyabb lesz.

A különböző feszültség hullámformák és anód forgási sebességek csőbesorolási táblázatát a 62. ábra mutatja. A fentiekből logikus, hogy legnagyobb teljesítmény a háromfázisú áram és nagysebességű anód esetén érhető el, mely legszembetűnőbb a rövid expozíciós idők használatánál. Ahogy az expozíciós idő nő, a fókuszterületen képződő hő „átfed” és ezáltal a hőelvezetés lelassul, mely a csőteljesítményt is korlátozza. A mai modern röntgenkészülékekbe megfelelő érzékelők és automatika kerül beépítésre, melyek megakadályozzák, hogy a röntgencsövet túlmelegítsük. Így az automatika figyeli, hogy egy adott beállítással egy expozíció elvégezhető és a cső túlterhelése esetén a csövet az automatika kikapcsolja. A legtöbb forgóanódú csőben két fókuszterület van, melyek nagysága jelentősen befolyásolja a cső hőkapacitását.