Большая Медицинская Энциклопедия

Рентгенотехника


РЕНТГЕНОТЕХНИКА. Содержание: Рентгеновские трубки...............659 Трансформаторы..................665 Работа трубки и требования к аппаратам .... 668 Выпрямители тока.................6 70 Аппараты.....................671 Методы измерения лучен..............678 Штативы.......................682 Защита от лучей больного и персонала.....684 Устройство рентгеновского отделения......684 Рентгеновское производство в СССР.......686 Рентгенотехника, отдел рентгено тогии, обнимающий физические основы рентгенологии, техническое оформление аппаратуры, технику применения рентгеновских лучей и технику безопасности. Рентгеновские трубки. Рентген, лучи получены впервые немецким физиком Рентгеном во время опытов с трубкой Крукса, представляющей собой стеклянный сосуд, из к-рого воздух эвакуирован до 0,001 мм Hg. По форме она представляет трубку и несет два впаянных электрода: положительный (анод) и отрицательный (катод). Если на электроды наложить соответственные напряжения, то от катода будут отходить катодные лучи, состоящие из электронов. В том месте трубки, где электроны достигают стекла, образуются лучи, названные рентгеновскими в честь открывшего их. Эти лучи очень быстро получили большое применение в медицине. Сравнительно скоро было предложено несколько типов т.н. газовых или ионных рентген, трубок. В наст, время они имеют уже историческое значение и потому здесь будут опчеаны только вкратце. Как видно из рис. 1, они имеют форму шара с несколькими отростками. Воздух эвакуирован так же, как из трубки Крукса. В отростках А и К проходят электроды — положительный и отрицательный. При возникновении на них напряжений ионы, имеющиеся в трубке, прихо- дят в движение, каждый к противоположно заряженному электроду. При встречах ионов происходят удары. При достаточно больших напряжениях при этом выделяется много электронов, устремляющихся к положительно заряженному антикатоду, где и возникают рентген, лучи. В отростке Р, соединенном с анодом проводом, укрепляется массивный металлический антикатод, служащий для торможения электронов и ионов, несущихся от катода1. Последнему придана форма вогнутого зеркала. Отталкивающиеся от него частицы получают направления, перпендикулярные к поверхности, в результате чего электроны должны собраться на очень небольшой поверхности антикатода, где образуются рентген, лучи. Последние распространяются по всем возможным направлениям от антикатода, но более густая часть лучей распространяется конусом с небольшим углом. Для того -                                  чтобы использовать iiL^jBgtak. p               только этот пучок и ^-^""^""^ ^33 С^^~~"\ а            з ащитить ся о т о ст а л ь- ^—""'^           у^ ^^"~3^"\         ных лучей, антика- к /                    /                (. р ^ч^ тод иногда укрывает- / gs——>         pstiJiMlh ся ос°бьш металли- Рисунок 1.                                Рисунок 2. Рисунок 1. Газовая рентгеновская трубка. Рисунок 2. Способы регулировки количества газа в рентгеновской трубке: 1—угольный; 2—осмотический. ческим колпаком с отверстиями для входа электронов и выхода лучей. Наконец отросток CD содержит одно из многочисленных приспособлений для регулировки содержания газа трубки. Опыт показал, что даже поглощение газа распыленными частицами электродов или выделение его при нагревании во время работы трубки уже сильно сказывается на вакууме трубки и тем самым на жесткости (проникающей способности) образующихся рентген, лучей. Обычно трубка сама по себе постепенно повышает степень разрежения (становится жестче), но бывает и наоборот: трубка, уже бывшая долго в употреблении, делается вдруг слишком мягкой. Поэтому придумано много способов регулирования жесткости (регенерации). Напр. (рис. 2) в отросток впаяна пал-' ладиевая трубочка, к-рую можно разогреть на спиртовой горелке. Накаленный палладий пропускает внутрь пары водорода, спирта или светильного газа и рентген, трубка становится более мягкой. При 2-м способе в отросток впаяны два электрода: небольшая пластинка, покрытая слюдой или углем, и платиновая проволочка. От отростка CD (рис. 1) к аноду и катоду трубки отходят поднимающиеся и опускающиеся проволоки В, Е. Если трубка стала жесткой, то'слюда соединяется с катодом, а платина с анодом и пропускают ток. При этом из слюды выделяется газ, к-рый понижает вакуум трубки. Если же соединить с катодом платину, то она под действием тока распыляется, ее частички начнут поглощать газ, и трубка станет жестче. Необходимость частой регенерации газовых трубок, отсутствие точных методов определения состояния трубки, частые неожиданности с трубками —■ требовали очень большого опыта при работе с ними и оставляли всегда чувство неуверенности у обслуживающего персонала. Очевидно все эти недостатки зависели от наличия газа в трубке, необходимого для образования ионов и для того, чтобы побуждать катод испускать электроны. Надо было найти способ заставить катод испускать электроны независимо от ударов положительных ионов, т. е. практически в безвоздушном пространстве. В связи с этим появилась мысль использовать открытое еще Эдисоном в 80-х гг. 19 века свойство накаленных тел излучать свой заряд в безвоздушном пространстве. Оказалось, что выделение электронов можно получить, накаливая катод. В 1905 г. появились трубки с накаливающимся катодом, предложенные Венельтом и Тренкле. Эти трубки оказались недостаточно мощными и потому распространения не получили. Накаливанием катода пробовали пользоваться также Фюрстенау в Германии и Langmuir в Америке. В России подобные трубки пытался конструировать известный физик проф. П. Н. Лебедев. Первые годные к употреблению трубки с накаливающимся катодом были предложены в 1911 году Лилиенфельдом. Немного позже появились трубки, сконструированные Кулид-жем. Последние оказались наиболее удобными и простыми и потому совершенно вытеснили трубки Лилиенфельда. В обоих видах трубок, в отличие от вышеописанных, газ эвакуирован, насколько позволяют современные машины. Трубка Кулиджа представлена на рис. 3.

Рисунок 3. Трубка системы Кулидзка.

С внешней стороны о за имеет вид стеклянного полого шара с двумя отростками. Катод (рис. 4) представляет собой проволочную спираль из вольфрама или тантала, помещенную в молибденовую чашечку таким образом, чтобы они не были изолированы друг от друга. При таком устройстве чашечка одновременно со спиралью заряжается отрицательно. Самую спираль можно накаливать, пропуская ток по двум проводам, идущим от спирали наружу. Антикатод делается массивным, обычно из меди. На

~^У/№ Wmw1-

Рисунок 4.                                 Рисунок 5. Рисунок 4. Схем*трубки Кулиджа: 1—катод; 2—защитная медная муфта; 3—антикатод; 4—берилиево оконце для выхода лучей. Рисунок 5. Схема рентгеновской установки без выпрямителя: Plt P2—первичные обмотки трансформаторов Н и Т; Si, S2—вторичные обмотки; G— катод; С—-антикатод. стороне, обращенной к катоду, у него имеется зеркальце из тугоплавких металлов, напр. платины (точка плавления 3 000°), вольфрама и т. д. Рисунок 5 дает упрощенную схему всей рентген. установки. На схеме указано, что спираль катода накаляется током от малого трансформатора Н. Он называется трансформатором ла и питает свою первичную обмотку от рабочих прэводов (напр. от осветительной сети). Вторичная обмотка понижает напряжение сети до 8—15 V при силе тока в 3—4 А. Кроме того имеется еще большой—главный трансформатор Т, дающий ток высокого напряжения, который подводится по проводам ic катоду и антикатоду Рисунок 6. Пути электронов в трубки. Работа труб- Tpy6Ke:G—спираль катода;          ттппигтгплргт pmw- АК—антикатод; S-чагаеч- ки происходит следу-ка катода.               ющим образом. Нака- ливая спираль катода, заставляют ее испускать в практически безвоздушное пространство трубки большое число электронов. Количество их зависит от степени накала спирали и следовательно легко может быть регулируемо с помощью трансформатора накала. Скорость вылета электронов, из спирали сравнительно небольшая. Так напр. при t° накала около 2 000° средняя скорость вылета равна тэлько одной десятитысячной скорости света. Если теперь включить главный трансформатор, то спираль и чашечка катода окажутся под сильным отрицательным напряжением и бу-

дут резко отталкивать от себя электроны, заря-ятенные также отрицательно. Наоборот, антикатод, заряженный положительно, станет притягивать их к себе. В результате электроны устремятся к антикатоду. Главная масса пойдет по пути, указанному на рис. 6 черной полосой. Отдельные электроны будут описывать более сложные траектории, намеченные пунктиром. Объясняются эти отклонения взаимным отталкиванием одинаково заряженных электронов, величиной спирали, испускающей электроны, и наконец отскакиванием электронов от самого антикатода. Правда, такие электроны снова возвратятся к антикатоду. Тем не менее сила удара при падении будет уже много меньше, чем была бы при прямом полете. Эти электроны возбуждают особенно мягкие рентген, лучи. Т.о., регулируя малым трансформатором (трансформатором накала") накал спирали, мы по своему желанию легко меняем количество выделяемых электронов и тем самым количество образующихся рентген. лучей. Такая же простая регуляция помощью основного трансформатора высокого напряжения заставляет выделившиеся из спирали электроны мчаться с большей или меньшей быстротой к антикатоду. О развивающихся здесь скоростях ясно говорит следующая таблица:

Напряжение Скорость электронов (V) К.И/СЗК. отношение к скороегисвета 1 ВОЛЬТ 1 600 25 » 1 3 O0J 100 » ' 6 000 10 000 » | 60 000 1/5 :)0 1/100 1/50 1/5 4/5 Вообще установлено, что скоростью пропорциональна корню квадратному из разности потенциалов V. Такие колоссальные скорости приобретают электроны на малых расстояниях между катодом и антикатодом благодаря тому, что они во все время полета находятся под действием постоянной силы притяжения, ускоряющей их движение. Для понимания работы трубок крайне важно иметь в виду соотношение между числом выделенных в трубг-су электронов и временем их пробега до антикатода. Если в единицу времени электронов выделяется больше, чем удаляется из трубки через антикатод, то они будут скопляться в трубке и взаимными отталкиваниями вызовут большие неправильности в работе. Очевидно, что в трубке в этом случае электронов больше, чем нужно для поддержания тока при данном напряжении. По закону Ома, сила тока пропорциональна напряжению. Поэтому, повышая напряжение на бор-нах трубки помощью главного трансформатора. мы ускорим полет электронов и увеличим силу тока. Если продолжать повышение напряжения, то наконец дойдем до максимальной силы тока, к-рая уясе больше увеличиваться не будет, несмотря на повышение напряжения. Не трудно понять, что при этих условиях спираль выделяет электронов ровно столько, сколько их поглощается антикатодом. Теперь перестает оправдываться закон Ома, т. к. при повышении напряжения сила тока в трубке уже не увеличивается. Такой ток носит название тока насыщения. Для дальнейшего повышения силы тока необходимо увеличить степень накала спирали. Т. о. в трубках Кулиджа удалось сделать независимыми силу тока и напряжение. Каждое из этих свойств тока самостоятельно и легко регулируется соответственными трансформаторами. Небольшие отклонения от этого правила бывают по двум причинам. Во-первых электроны, скопившиеся позади спирали, при низких напряжениях выводятся оттуда с трудом. При повышении же напряжения они начинают присоединяться к току и тем увеличивают его. Во-вторых если антикатод также накаляется (напр. в терапии), то часть его излучения поглощается спиралью,' что повышает ее t°. Повышение же t° спирали увеличивает излучение электронов. Типы трубок. Диагностические трубки. Резкость получаемых изображений будет тем больше, чем меньше фокус излучения лучей. С другой стороны, концентрация большого колич. быстро летящих электронов в маленькой части поверхности антикатода вызывает здесь такое повышение t°, что плавится даже вольфрам. На нем появляются углубления, изъеденности, что способствует неправильному рассеянию лучей. Для устранения этого недостатка предложены были трубки с двумя фокусами и следовательно с двумя спиралями. Меньший фокус ^острый) используется для просвечивания и легких снимков; больший фокус (тупой) предназначен для больших нагрузок трубки при моментальных снимках. Гетце предложил другое решение задачи. Вместо обычно применявшихся круглых спиралей он придал им форму полоски. Соответственно был изменен молибденовый колпачок. Фокус в свою очередь вытянулся в виде полосы и резко увеличил поверхность. Благодаря этому образующееся тепло распределяется на больший участок. Расчет Гетце основан на том, что если смотреть вдоль узкой полосы, то она кажется почти в виде точки (рисунок 7). При снимках антикатод устанавливается таким образом, чтобы на пластинку направлялись лучи, идущие под очень острым углом (19°) к поверхности антикатода, т. е. приблизительно по длине фокуса. При этом резкость изображения равна резкости от фокуса уменьшенного, как показано на рис. 7, Спирали современных трубок в значительном большинстве устроены по методу Гетце. Для фокуса на антикатоде устанавливается платиновое или чаще вольфрамовое зеркальце. Весь антикатод не делают из вольфрама потому, что он испускает интенсивное вторичное излучение, к-рое очень вредно отзывается на фото-графич. пластинке. Обычно материалом антикатода служит медь, т. к. она имеет невысокий порядковый номер в таблице элементов (медь 29, вольфрам 74). Кроме того медь очень хороший проводник тепла, что весьма важно, т. к. электроны при падении на антикатод очень сильно повышают его t°. Для предохранения от расплавления антикатод делают очень массивным и кроме того принимают меры для его охлаждения. Применяется водяное охлаждение, при котором вне трубки устраивается стеклянный или металлический сосуд с ведой, откуда вода поступает по особой стеклянной трубке к антикатоду и охлаждает его. Сама вода при этом закипает. Поэтому надо позаботиться об оставле-

на-

Рисунок 7. Фокус по методу Гетце. Прямоугольник кажется квадратом. нии выхода для пара из сосуда, т. к. иначе сосуд лопнет, трубка будет намочена брызгами и погибнет. При втором типе охлаждения (рис. 3) к антикатоду вне трубки прикрепляется ребристый охладитель, излучающий тепло своей громадной поверхностью. Рисунок 4 показывает устройство защиты от рассеянных рентген, лу чей. Между катодом и антикатодом помещается плотная медная муфта (£), имеющая небольшое берилиевое окошечко для выхода лучей .* Все остальные рентген, лучи поглощаются защитным приспособлением. Терапевтические трубки строятся с расчетом на возможно болвшее сохранение вакуума во время работы. Для этого сокращается количество металла в трубках, т. к. он, накалившись, выделяет газ и этим меняет вакуум трубки. При конструкции терап. трубок это особенно приходится иметь в виду, потому что сеанс терапии ведется долго и при напряжениях, много выше применяемых в диагностике. Поэтому накаливание антикатода при терапии обычное явление. Антикатод терап. трубок делают целиком из тугоплавкого металла, обычно вольфрама. Такой антикатод не требует искусственного охлаждения, т. к. он не плавится даже при белом калении. Развивающееся в нем тепло теряется путем излучения. Антикатоды из вольфрама, накаливаясь, начинают испускать электроны, к-рые могут быть причиной гибели трубки, если ток высокого напряжения не будет строго постоянным от катода к антикатоду, т. к. при обратном направлении полета электронов катод трубки быстро разрушается. Сохранность трубки зависит от выносливости нити накала. Наблюдаемое иногда потемнение трубки бывает от распыления металлических ее частей. Изнашивание трубок легко заметить на зеркальце антикатода. Там под влиянием t° появляются неровности, изъеденности. Образующиеся в них рентген. лучи рассеиваются неправильно, т. е. не строго конусом. В результате большие потери лучей, увеличение Рисунок 8. Схема метал- ЭКСПОЗИЦИЙ И прОДОЛЖИТвЛЬ-лической рентгенов- ности сеансов терапии. Металлические трубки. Интересным и много обещающим усовершенствованием рентген, трубок является предложенная гол-просвинцованная ландской фирмой Филипс резина.          (N.Philips)трубка из сплава хрома и железа. Особенностью такого сплава является его способность спаяния со стеклом, что обеспечивает сохранность вакуума. Устройство трубки видно из рис. 8 и 9. Анод и катод помещены, как и в прежних трубках, в стеклянные муфты, чем достигается их изоляция друг от друга. Концы катода и антикатода, т. е. место возникновения и распространения рентген. лучей, заключены в защитный цилиндр, состоящий из трех слоев. Внутренний слой сделан из хромистого железа в 3 мм толщиной. Поверх

ской трубки: а—баке литовая муфтам Ь—медная оболочка; с—свинцовая; с'—фильтр; е— оконце для выхода лучей; / — цилиндр из хромистого железа;

Рисунок 9. Продольный и поперечный разрезы защитного цилиндра трубки.

его находится слой металлического свинца,также в 3 мм. Наконец наружный слой представляет латунную никелированную оболочку в 1,5 мм. Анод и массивный катод ограничивают это пространство сверху и снизу. На концах трубки кроме того имеется защита из просвинцованной резины в 25 мм. Все остальные части трубки покрыты двумя бакелитовыми цилиндрами. Для прохождения конуса рентген, лучей в средней .части оставлено оконце. По мысли конструкторов все рентген, лучи, не входящие в конус и не попадающие в оконце, должны быть поглощены защитными цилиндрами из хромистого железа, свинца и латуни. Действительность не полностью оправдала эти ожидания. Трубки делаются до 10 kW мощностью.—Трубки дяя мягких лучей (гренцштрален). Лучи переходной (пограничной) области между обычными рен теновскими и ультрафиолетовыми получены Гадьвеком, Добийе и Тибо (1921—27 гг.). В медицине они применены о впервые Букки. Длины их волн от 4 д 1 А (А—ангстрем =10~8 см). Для получения очень мягких рентген, лучей, названных «пограничными лучами», приспособлены особые маленькие трубки, принципиально не отличающиеся от обычных рентгеновских. Пограничные лучи возникают уже при напряжении 6—12 kV и поглощаются даже обычным стеклом, из которого трубки сделаны. Поэтому в месте выхода лучей ставится Линдемановское стекло, пропускающее их. Для предохранения- от влияния атм. воздуха Линдемановское стекло покрывают особым лаком. Трансформаторы. Токи высокого напряжения получаются методом индукции или трансформирования. Придерживаясь хронологического развития рентгенологии, упомянем сначала об индукторных установках, хотя они в наст, время почти вытеснены. Преобразование тока с помощью индуктора имеет ряд неудобств. Более важные из них: 1) кривая получаемого тока характеризует его как резко пульсирующий, что очень невыгодно для работы трубки; 2) для индуктора необходим постоянный ток; обычно в городах имеется ток переменный, поэтому приходится превратить его в постоянный с помощью умформера (преобразователь тока); 3) постоянный ток надо очень часто прерывать особыми прерывателями для того, чтобы получать возможно частые повышения напряжения и тем самым частые вспышки трубки; 4) индуктор очень чувствителен к колебаниям напряжения подводящей сети. Кроме того неудобна сложность электродинамических условий в прерывателях. Все это создает так много затруднений, что появление трансформатора быстро привело к вытеснению индукторов.—Трансформаторами называют аппараты, превращающие электрическую энергию одного напряжения в электрическую энергию другого напряжения (рис. 10) Трансформатор состоит из

Рисунок 10. Схема трансформатора.

замкнутого сердечника и двух обмоток из изолированной проволоки. Сердечник делается замкнутым для того, чтобы сгустить силовые линии, возникающие в пространстве при появлении тока в первичной обмотке. Сопротивление силовым линиям особо выгодных сортов железа примерно в 4 000 раз меньше, чем сопротивление воздуха. По закону распространения действия в сторону наименьшего сопротивления эти линии, возникнув, устремляются в сердечник и проходят в нем по замкнутому пути. В воздухе . же благодаря его сопротивлению они смогли бы возникнуть только частично. Легкость возникновения и сохранность силовых линий обусловливают высокий коеф. полезного действия трансформатора, т. е. то, что почти вся энергия, затрачиваемая нами в первичной обмотке, индуцируется и получается трансформированной во вторичной. Сердечник приготовляется из особого сорта железа, имеющего малую сопротивляемость для прохождения силовых линий. По отношению к первичной обмотке сердечник сам представляет как бы вторичную обмотку. В нем образуются вихревые индуцированные токи, под действием к-рых развивается большое количество теплоты (Джоулева теплота). Для устранения вихревых' токов трансформатор устраивают из отдельных пластин, покрытых для изоляции друг от друга лаком.-Джоулева теплота развивается также в обеих обмотках. Сумма потерь сердечника и обеих обмоток может измеряться 10—12%. Введенный в первичную обмотку ток достигает не сразу полной силы; ему надо для этого около VІooo ceK- Индуцированный ток во вторичной обмотке несколько запаздывает сравнительно. с первичной. Разница фаз будет тоже около VІooo сек. Период переменного тока, подаваемого станцией, продолжается 1/50 сек. Следовательно этого времени вполне достаточно для полного развития фаз вторичной цепи. Для выяснения действия трансформирования надо исходить из закона сохранения энергии. Пусть в первичную обмотку нами введен ток в 50 А и 120 V; мощность его будет 50x120 = = 6 000 W. Пренебрегая неизбежными потерями, мы должны ожидать во вторичной обмотке те же 6 000 W трансформированного тока. Примем отношение числа оборотов вторичной обмотки к первичной равным 1 000. Кольца вторичной обмотки включены последовательно и потому каждое последующее кольцо повышает напряжение, бывшее в предыдущем. Увеличение числа оборотов в 1 000 раз дает увеличение в 1 000 раз напряжения во вторичной. Оно окажется там равным 120 kV. Силу тока найдем из ур-ния: ж. 120 = 6 000; ж=0,050 А=50 тА. Закон сохранения энергии требует, чтобы произведение числа ампер на количество вольт тока осталось прежнее. Поэтому, если в несколько раз увеличивается напряжение, то во столько же раз уменьшится сила тока. Количество оборотов первичной и вторичной обмоток обычно бывает не одинаковым. Отношение чисел их оборотов называется коефициентом трансформации. Если пропустить ток не в первичную, ■ а во вторичную обмотку, то в нашем случае мы получим коеф. трансформации VІooo- Тогда в прежней первичной потечет индуцированный ток малого напряжения и большой силы. Полученный/трансформатор будет называться трансформатором, понижающим напряжение. Техника расчета постройки трансформатора очень сложна. Экономия материала, объема, •веса и т. д. требует выбора наиболее выгодного сечения проводов обмоток. Напр. для терапии нужен ток малой силы и большого напряжения. Значит следует употребить обмотку тоньше, но длиннее.. НаЪборот, в диагностике напряжение много ниже, а сила тока гораздо сильнее. Соответственно изменяется толщина и количество оборотов обмотки. Диаметр обмотки и соотношение чисел оборотов определяют назначение аппарата для диагностики или терапии и этим самым накладывают ограничения на пользование им. Технический расчет ведется обычно на ампервитки, т. е. подсчитывается произведение числа ампер (А) тока на количество оборотов этой обмотки (N). В обеих обмотках такие произведения должны быть одинаковыми, т. е. A1N1=A2N2, где А—амперы, a N—количество оборотов. Получается это равенство легко из уравнения A1V1=A2V2=W (1), т. е. мощность W каждой обмотки равна произведению силы тока на ее вольтами. Отсюда ^ — ^- $)• Но „ • -              2Vo x отношение напряжении оомоток ~ равно от- vi ношению чисел витков Jp и коеф. трансформации; значит д1 = -— = ~ = коеф. трансформации, или по правилу пропорции A1N1=A2N2. Расчет ампервитков необходим при вычислениях обмоток трансформаторов как понижающих, так и повышающих напряжение. Первые применяются для накала катода трубок, кенотронов, сигнальных ламп и т. д. Здесь требуется до 15 V напряжения. Повышающие трансформаторы нужны для получения токов высокого напряжения: в диагностике до 100 kV и в терапии до 250 kV. Такие напряжения требуют особых способов изоляции. Наибольшая разность напряжений очевидно будет между концами вторичной обмотки, напр, +50 kV и —50 kV. Их надо хорошо изолировать. Чем ближе взять две точки, тем меньше будет разность напряжений и тем меньше нужна изоляция. Для лучшей изоляции витков весь трансформатор погружается в металлический бак, наполненный минеральным маслом. Рентген, лучи в каждом случае применения требуются разной жесткости, т. е. различной способности проницания тканей. Поэтому рентген. аппарат должен иметь свою клавиатуру, каждая клавиша к-рой дает заранее точно установленную жесткость. Последняя зависит от вольтажа вторичной обмотки, зависящего в свою очередь от коеф. трансформации. Меняя его, мы будем получать лучи разной жесткости. Можно конечно менять вольтаж первичной обмотки. Тогда при том же коеф. трансформации соответственно понизится вольтаж вторичной. При последнем способе ток до входа в первичную заставляют пройти через большее или меньшее сопротивление (реостат). Такой метод применяется чаще у трансформаторов накала. При способе изменения коеф. трансформации меняют количество оборотов первичной катушки посредством включения различного количества ее секций. В новейших аппаратах широко практикуются т. п. автотрансформаторы. Их характерной особенностью является то, что вто-

-AMAWM^s

Рисунок 11. Схема автотрансформатора: JV—сеть, подводящая ток; А—ав-тотр ансформатор; S—вторичная обмотка главного трансформатора. ричная обмотка составляет как бы часть первичной. Представим себе две обмотки трансформатора. При появлении тока в первичной обмотке во вторичной появится индуцированный ток обратного направления. Если обе эти обмотки соединить электрически, то явления индукции сохраняются и снова появятся два противоположных тока. Сумма полученного тока будет равна разности токов, бывших в обмотках раньше. Уменьшенная сила тока даст возможность взять меньший диаметр проволоки. Сделав ряд отпаек от обмотки автотрансформатора, мы сможем менять этим коеф. трансформации. Полученный в автотрансформаторе ток передается в первичную главного трансформатора. Например в аппаратах Моск. рентген, завода автотрансформатор имеет 26 отпаек. 13 из них повышают напряжение по 1 V, остальные—по 13 V каждая. В общем напряжение автотрансформатора меняется по желанию от 80 до 220 V. Соответственно этому меняется напряжение первичной, а после трансформации и вторичной обмотки главного трансформатора (рис. 11). Работа трубки и требования к аппаратам. Рентгеновские лучи возникают либо как следствие изменений наступающих во внутренних электронных слоях атомов, составляющих антикатод трубки, либо как результат торможения летящих электронов. В первом случае получаются характеристические лучи, энергия к-рых измеряется jx —j2=hv. Здесь h—постоянная Планка, v—частота колебаний возникающего рентген, луча, j\ ~j2—разность уровней энергии перескакивающих электронов. Спектр их линейный, т. е. состоящий из отдельных линий. hv—это квант рентген, луча. Частота колебаний v связана с длиной волны Я формулой рЯ=С, где С —скорость света. Второй способ, для нас более важный, дает сплошной спектр рентген, лучей («белый»). Спектр этот характеризует формула VA0= 12,340. Здесь V—напряжение в киловольтах, А—длина волны в ангстремах. Механизм образования лучей при этом такой: внезапно остановленный электрон отдает свою энергию полета. Нек-рая часть этой энергии образует квант рентген, луча, причем в различных случаях, в зависимости от условий удара электрона, в лучистую энергию переходит большая или меньшая часть энергии электрона. Наибольшая величина получится, если вся его энергия превратится в лучистую. Поэтому получаемые лучи будут иметь разные частоты, т. е. будут иметь непрерывный спектр до наименьшей возможной длины волны Я0. Здесь образуется резкая граница. Очевидно эта граница зависит только от скорости полета электронов, а не от вещества антикатода. Расчет показывает, что вся энергия сплошного спектра растет пропорционально квадрату напряжения V или четвертой степени скорости электронов v, а именно j=Ci V2Z. Энергия потока электронов равна iV. Разделив первую формулу на iV, мы найдем, что коефициент полезного действия трубки равен CVZ. Здесь С—постоянная, равная 2,9 . Ю-7, V—киловольты, Z—порядковый номер металла зеркала антикатода. В общем этот коефициент измеряется тысячными долями. Вся остальная масса энергии электрона переходит в теплоту, накаливающую антикатод. Формула, связывающая напряжения и длину волны получаемого рентген. луча, дает нам указание на требования, которые надо предъявить к аппарату. Длина волны определяет проницающую способность луча. Поэтому-, зная, какой длины нам нужны рентген, лучи, мы легко определим необходимый для этого киловольтаж. Для целей диагностики он простирается до 100 kV, для рентгенотерапии—-до 250 kV. Кроме простоты устройства и легкости обращения к аппаратам нужно предъявить еще такие требования: 'l) они должны дать ток достаточной силы и напряжения для накала трубки. Для этого нужно 3—5 ампер, 8—14 'вольт; 2) аппарат должен дать мощный ток высокого напряжения. Требования мощности этого тока зависят от малого коефйциента полезного действия трубки и необходимости сообщить электронам очень большую a^JI скорость полета для возбу-^/ " ждения коротковолновых , лучей. Кроме того для ра-Рисунок 12. внешний вид боты трубки важен ток вы-аппарата без выпря- прямленный,ВОЗМОЖНО ма-мителя тока.         л0 пульсирующий, не по- нижающий резко напряжения при больших нагрузках. Наиболее простым типом является аппарат, работающий на полуволне с трубками Кулиджа. Общей схемой его может служит рис. 5. Он состоит в основном из малого понижающего трансформатора, служащего для накала катода, трубки и основного трансформатора высокого напряжения. Ток от вторичной

Рисунок 1J}. Внешний вид аппарата без выпрямителя Моск. рентген, завода; 85 кУшет до 30 тА.

обмотки главного трансформатора поступает непосредственно в рентген, трубку Кулиджа. Ток этот переменный, меняющий свое направление, как и первичная сеть, например 50 раз в секунду. Так как в рентгеновской трубке, пока антикатод не раскален, ток может итти только от катода к антикатоду, то из 100 волн в секунду пройдут только те, направление которых совпадает с направлением в трубке. Остальные волны будут задержаны рентген. трубкой. Следовательно здесь рентген, трубка используется как выпрямитель тока и как возбудитель лучей. Проходящий через трубку ток очевидно оказывается пульсирующим, выпрямленным. Так как миллиамперметр показывает среднюю величину импульсов тока, проходящих трубку за секунду, то для отдельного импульйа трубка нагружается вдвое больше, чем трубка, работающая на выпрямленном токе, т. е. если нам надо получить от трубки 25 миллиампер, то ее надо нагрузить до 50 миллиампер. Время работы трубки может быть удвоено, т. к. она работает пульсирующе, ровно' половину времени экспозиции. Опасность перегрева антикатода ограничивает силу тока, напряжение и время работы трубки. Первые же признаки накаливания антикатода являются предвестниками близкой возможности испускания им электронов и установления обратного тока в трубке, следствием к-рого неминуемо будет гибель трубки. Аппаратов такого типа выпущено различными фирмами очень много. Они не годны для терапии, так как не могут выдержать продолжительности такой работы. Внешний вид аппарата без выпрямителя, заграничного производства дает рис. 12. Московский рентген, завод смонтировал такой аппа,-рат для снимков в палатах и травматологических отделениях. Максим, напряжение 85 kV, нагрузка до 30 тА. Внешний вид—см. рисунок 13. Выпрямители тока (вентильные приспособления). Перечисленные неудобства работы без выпрямителя тока (невозможность работы на газовых трубках, опасность перегрева и гибели трубок Кулиджа) заставили искать удобные способы выпрямления. В настоящее время при-

а

Рисунок 14. Рисунок 15. Рисунок 14. Схема механического выпрямителя тока. ' Рисунок 15. Кривые тока: а—до выпрямления (синусоида); Ь—после выпрямления. меняются механические выпрямители и почти вытеснившие их кенотроны. Механический выпрямитель представляет крестовину, соединенную валом с мотором, вращающимся синхронно с током. Пусть в некоторый момент полюса трансформатора расположены так, как это указано на рис. 14. Проследив направление проводников, увидим, что отрицательный ток направляется к катоду трубки, а положительный к аноду. Через xjw(} секунды полюса изменятся, а крестовина повернется на 90°. Легко убедиться, что отрицательный ток снова пойдет к катоду трубки, а положительный к аноду и т. д. Рисунок 15 указывает тип получаемого при этом тока. Понимать кривую (Ь) следует так, что части синусоиды, идущие ниже оси абсцисс, повернуты на 180° и оказались выше ее. Получился выпрямленный, пульсирующий ток. На самом деле кривая несколько другая. Т. к. между соединениями двух соседних контактов крестовины бывает нек-рый период пе- рерыва тока, то эти части тока выпадают и остаются только верхушки синусоиды. Иначе говоря, трубка вспыхивает по числу верхушек 100 раз в секунду. Между контактами выпрямителя полного соединения не происходит. При их сближении ток- проводится помощью искры, что требует затраты излишней энергии и потери напряжения на трубке на 10—20 kV сравнительно с трансформатором. Рисунок 16 дает внешний вид аппарата с механическим выпрямителем тока. Кенотроны. Вентильные свойства решу ген. трубок с накаливающимся катодом использованы для устройства кенотронов. Последние представляют собой трубки высокого вакуума

Рисунок 16. Внешний вид

с катодом* в виде накаливаемой током спирали и анодом с большой поверхностью. Чтобы избежать перегрева анода нить накала делается так, чтобы не концентрировать электроны в одной точке анода, а наоборот, дать ИМ аппарата с вращаю-возможность попадать на ^%JS^^: анод в различных местах. Наиболее важно, чтобы кенотрон в противоположность рентген, трубке работал, далеко не достигая тока насыщения. Благодаря этому электроны будут лететь с небольшой скоростью и не будут разогревать чрезмерно анода. Необходимо держать накал катода все время настолько большим, чтобы обеспечить большую силу тока, но малое напряжение на электродах кенотрона (около 12—15 V). При явлениях явного накаливания анода или при появлении зеленоватого света в анодной части (флюоресценция стекла под влиянием ударов быстро движущихся электронов) необходимо для спасения кенотрона либо повысить накал его нити либо, если это невозможно, понизить силу тока в рентген, трубке. Преимуществом кенотронов является отсутствие во время работы раздражающего шума; при употреблении кенотронов не наблюдается перерывов тока механического выпрямителя. Ток дает при этом кривую (рис. 15 Ъ) полностью. Недостатком является сравнительная дороговизна и то, что они время от времени портятся и их приходится заменять. Аппараты. Однокенотронные аппараты. В аппаратах без выпрямителя рентген. трубка принуждена сама задерживать обратные токи. Это очень вредно отражается на ней и сокращает продолжительность ее годно- сти. В помощь трубке можно поставить кенотрон так, чтобы он пропускал к антикатоду трубки токи только положительного знака. Очевидно при этом токи обратного направле-

Рис 17. Однокенотронный аппарат, 150 тА и 100 kVm(Kc.

нагрузка—до ния] в трубку не попадают и не используются ею. ^Трубка ^ будет работать на полуволне, пульсирующе, как и без кенотрона. Рисунок 17 дает .внешний вид такого аппарата, выпущенного Моск. рентген, заводом (МРЗ).— Четы-рехкенотронные аппараты. Для полного выпрямления тока применяют систему четырех кенотронов, соединенных по способу Рреца (рис. 18). Сплошные стрелки показывают здесь направление тока в некоторый момент, стрелки пунктирные показывают направление тока после перемены полюсов трансформатора. В обоих случаях ток к трубке подходит одинаково. Особенностями тока таких 'аппаратов является его непрерывность и небольшие колебания напряжения (если нет колебаний в городской сети). Эти свойства ценны в диагностике, особенно при моментальных снимках. Синусоидный тип тока обусловливает большое содержание мягких рентген, лучей. Внешний вид четырехкенотронного аппарата приведен на рис. 19. Конденсаторные установки. Уже указывалось, что напряжения, доставляемые двухфазными аппаратами, колеблются от нуля до максимума и обратно до нуля. Соответственно этому в трубке возбуждаются лучи вспышками—пульсирующе. Жесткость лучей благодаря колебаниям напряжения будет все время меняться. Эти особенности тока крайне нежелательны в терапии, где нужна возможно большая гомогенность лучей. Удовлетворительным разрешением вопроса явились аппараты, снабженные конденсаторами, играющими роль как

Рис 18. Схема включения 4 кенотронов по правилу Греца.

©74 бы вместилищ электрической энергии. На схеме (рис. 20) видно, что вторичная обмотка трансформатора Т одним полюсом соединена с наружными обкладками двух конденсаторов. От

Рисунок 19. Внешний вид

четырехкенотронного аппарата. второго пол'юса провода ведут к двум вентильным трубкам Vx и F2. Всякий раз, когда этот полюс будет отрицательным, ток от него зарядит правый конденсатор К2 отрицательно. В следующей фазе путь открыт только вентилем и заряжаться будет конденсатор Кх положительно. Очевидно конденсаторы при своих фазах будут заряжаться до максимального напряжения трансформатора Т. Вентильные трубки несут двойную роль. Во-первых они допускают заряд для каждого конденсатора только -одного знака; во-вторых служат препятствием для обратного разряда конденсатора с трансформатором. Ток получает возможность течь только через трубку. Преимуществами установки являются сравнительно мало меняющееся напряжение, что важно для приближения к гомогенности излучения, и необходимость изоляции трансформатора вдвое меньше обычной, что значительно удешевляет установку. Пусть например верхний полюс меняет напряжение от+ 100 kV до -100 kV. Заземлим нижний полюс для упрощения расчета и н, сделаем его на-~IF пряжение равным ^ нулю. Следоват. все время разность напряже- „ * ' '                         „ ния концов'тран- Рисунок 20. Схема конденсаторной гл,п-п-мяггп-пя WP установки.                    сцюрмаюра не превзойдет 100 kV и требуется соответственная изоляция. Очевидно разность напряжений на концах трубки будет 100 kV-(-100 kV) = 200 kV. Рисунок 21 дает внешний вид установки. По-видимому будущее принадлежит: этим аппа-

ратам. Уже появились универсальные аппараты, представляющие комбинацию обычного вентильного и конденсаторного аппаратов. Использование конденсаторного аппарата для снимков с большой нагрузкой пока не применяется. Для того чтобы удержать напряжение от падения, при современных нагрузках пришлось бы строить колоссальные конденсаторы. При обычной их величине ток мало отличался бы от тока вентильного аппарата. Постоянство напряжения конденсаторного, аппарата требует высокого вакуума рентген, трубки, т. к. иначе в трубке развивается сильная ионизация от столкновении, грозящая гибелью трубки. В обычных аппаратах в периоды отсутствия тока или его малого напряжения трубка «отдыхает», ионизация резко уменьшается. —А п п а р а т

Рисунок 21. Внешний вид конденсаторной установки.

Моск. рентгеновского заво'да для терапии по схеме утр а ив а ния (Грей-нахер-Витка). Описанные выше конденсаторные установки удваивали напряжение главного трансформатора. По схеме Витка (рис. 22) это напряжение можно         . ■                  ^_у^\_ утраивать. Пусть | | yt          ^——СЩ^^> для определенного момента напряжение на верхнем конце вторичной обмотки главн. трансформатора имеет знак плюс. Постепенно , повышаясь (синусоида), напряжение трансформатора достигнет напряжения конденсаторов, -О^чЪт

-С^>ч^>

Рис 22. Схема утраивания: 1-,—конденсатор; 2—трансформатор; '6—кенотрон; 4—рентг. трубка. и с этого момента начнется зарядка их через кенотроны. В этот полупериод ток от трансформатора заряжает оба конденсатора и питает трубку. Зарядка конденсаторов прекратится, как только Напряжение трансформатора пройдет свой максимум и начнет уменьшаться. Обратный разряд конденсаторов произойти не может из-за сопротивления кенотронов. Поэтому ток от конденсаторов будет течь через трубку. Когда полярность транс-- форматора изменится, то, как видно из схемы, трубка окажется в цепи, в которой имеются три последовательно включенных электродвижущих силы: главный трансформатор и , оба конденсатора. Все три силы приблизительно равны между собой. Рисунок 23. кривые напря- Следовательнонапряже- жения в аппаратах Грей- _ХЛ „„„„„„ Л „„„„„л,__ нахер-витка.          ние главного трансфор- матора утраивается. Установка имеет ряд конструктивных преимуществ: 1) для получения 300 kV нужен трансформатор на 100 kV; 2) достаточно двух кенотронов; работа последних облегчена, т. к. на 1 1 , rJ / л /—"7 £J И; ■---.-. ' V4 /

Рисунок 24. Внешний вид аппарата Моск. рентген. зав. по системе Витка; до 220 &Vmax и 10 тА.'

каждый ложится только 2/з полного ^напряжения, а не все, как это бывает] при системе удваивания; 3) на каждый конденсатор ложится только х/з напряжения, что значительно упрощает вопрос изолирования обкладок. Преимущества конструкции Витка настолько важны, что многие иностранные фирмы выпускают но-

Рисунок 25.

Рисунок 26. Рисунок 25. Кривые тока трехфазного аппарата: а— до выпрямления; Ъ—после выпрямления. Рисунок 26. Схема включения 6 кенотронов и рентгеновской трубки. вые аппараты по его схеме. На рис. 23 даны приближенные кривые напряжений при системе ут-раивания.Результирующаякривая(напряжедие установки) проведена непрерывной линией (1). Напряжения трансформатора (4) и конденсаторов (2 и 3) обозначены пунктиром. Аппарат может работать на 2 трубки. Внешний его вид дан на рис. 24. Трехфазный аппарат. При снимках подвижных органов (сердце, желудок) экспозиция должна продолжаться VІo—VІoo секунды. Сила тока при этом требуется до 500 тА. Еще 66ль-ших нагрузок требуют снимки на больших ^A-tSLsi

Рисунок 27. Внешний вид трехфазного аппарата.

расстояниях (2—3 м). Для получения такой силы тока приходится использовать трехфазный ток. Рисунок 25 а дает кривые напряжений всех трех фаз, следующих одна за другой на 120°. При выпрямлении тока нижняя часть кривых (ниже нуля) переходит наверх и полу-

Рис»'2

I. Внешний вид зубного аппарата-'' Мост рентген, завода; 62 кУ£и;10 тА. чается рисунок 25 Ъ. Здесь жирным обозначена результирующая кривая. Для трехфазного тока нужно 6 вентильных трубок, включенных по правилу Греца. Схема включения дана на рис. 26. Внешний вид трехфазного аппарата представлен на рис. 27.

Рисунок 29- Аппарат для

пограничных лучей Букки. Зубной аппарат. Для снимков зубов, челюстей, придаточных полостей носа и т. д. сконструированы специальные легкие аппараты до35—40кУ.Они обычно без выпрямителя. Провода высокого напряжения|в новых аппаратах изолируются так, чтобы они были безопасны при прикосновении. Если провода не изолированы достаточно и представляют опасность, то катод заземляется и потому безопасен; анод же тщательно оберегают от прикосновения. Моск. рентген. завод выпустил подобные аппараты. Вид их-—см. на рисунке 28.— Переносный аппарат. Часто нужно сделать снимок или просвечивание у кровати больного. Для этих целей делаются маленькие аппараты, помещающиеся вместе со штатив ом для снимков и экраном для просвечивания в тр ех небольших чемоданах. Потребление тока ими настолько небольшое, что их можно питать от любого штепселя осветительной сети. Тем не менее мощность вполне достаточна для обычно требуемых в таких случаях цел ей. • ■—Ап парат для получения «пограничных лучей» Букки. Для получения лучей Букки нужны аппараты мощности около 120 W. Они дают около 10 тА тока. Следовательно напряжение не превышает 12 kV. Эти аппараты, тоже без выпрямителя, очень малы. Внешний вид—см. рисунок 29. Управление рентгеновским аппаратом. 1. Главный выключатель помещается обычно в стороне, на стене. Он бывает двух- или трехфазным, прикрыт футляром для защиты от прикосновения к проводам; выключается на время перерыва работ кабинета, во время грозы, каких-либо особых нарушений изоляции проводок внутри кабинета и ремонтов аппарата. 2. Рентген. столик представляет соединение в одном месте всех видов управления частями рентген. аппарата. Он заключает в себе: а) выключатели трансформатора накала рентген. трубки и кенотронов; б) ползуны реостатов накала рентгеновской трубки и кенотронов; в) переключатели, грубый и тонкий, ответвлений автотрансформатора для изменения напряжения первичной главного трансформатора; г) секундомер (цейтреле) — автоматически выключающий ток после истечения заданного времени с точностью до 1/100 сек. В последние годы появились столики, "на к-рых можно установить сразу положение для снимка и просвечивания. К ним присоединяется особый переключатель (Zielbetrieb), помещающийся обычно у самого штатива и имеющий три контакта: снимок,

Рисунок 30. Приспособление для серийных снимков.

нуль, просвечивание. Стоит повернуть ручку на просвечивание или снимок и будет приведена в действие соответственная половина столика, где заранее приготовлены нужные условия. Это очень удобное приспособление. Для нек-рых органов необходимы снимки сериями. Одним из простых приспособлений является указанное на рис. 30. Круглая, не пропускающая лучей ■ доска имеет вырез 9x12 см. Кроме этой доски имеется другая—алюминиевая с пятью вырезами. Четыре из них заняты кассетами с фильмами , пятый (на рис.—нижний)—просвечивающим экраном. Алюминиевая доска вращается. Врач наблюдает изменения органа на экране (просвечивание). В нужные моменты он ставит кассету с фильмой и делает снимок,не сходя с места. Потом начинается снова просвечивание и т. д. Методы измерения лучей. Первые годы применения рентгеновских лучей в медицине были омрачены большим количеством иногда очень серьезных повреждений кожи больных и лечащего персонала. Это заставило искать объективные методы измерения. Современная техника применения рентген, лучей базируется уже на строго научно обоснованных методах. Различают квалим'ейрию, т. е. спектральные различия лучей (их жесткость), и квантимет-рию, т. е. интенсивность облучивания единицы поверхности (количество лучей). Спектрографический метод квалиметрии основан на свойстве лучей отражаться от кристалла под углом, характерным для каждой длины волны. Очень узкий пучок лучей направляется для этого на, кристалл, могущий вращаться. Отраженный рентген, луч заставляет флюоресцировать определенный участок экрана. Если начать вращение с нулевого деления, то получатся сначала самые короткие волны. По формуле FA0= 12,35 легко определить максимальный вольтаж для этой волны, а также спектральное распределение лучей исследуемого пучка. В медицине этот метод не нашел распространения. Большую известность получили квали-метры, измеряющие способность поглощения лучей различными металлами: хроморадиометр Бенуа и крипторадиометр Венельта. Известно, что тонкие пластинки из элементов с атомным весом 100—150 (напр. серебро) пропускают одинаково легко жесткие и мягкие рентген, лучи. Пластинки же металлов с более низким атомным весом легко пропускают жесткие лучи, но задерживают мягкие. Прибор Бенуа представляет серебряный кружок, вокруг которого расположено двенадцать пластин из алюминия различной толщины. Поставив прибор между экраном и трубкой, можно видеть, что пластины по-разному поглощают рентген, лучи. Номер пластины, поглощающей лучи одинаково с серебряной, т. е. светящейся на экране так же ярко, как и серебряная, показывает степень жесткости по Бенуа. Венельт (Wehnelt) расположил алюминиевые пластины в ряд. При помощи щели выделяется узкий пучок лучей. Нижняя половина щели закрыта серебряной пластинкой. В верхней поочередно меняются пластинки из алюминия. Их взято 15. При совпадении яркостей экрана номер пластинки определит жесткость по шкале Венельта. Для определения количества лучей можно также наблюдать какой-либо процесс, вызываемый действием лучей, количественно пропорциональный интенсивности лучей, Такими могут быть химические действия лучей, изменения проводимости селена, ионизация газа. Хим. действия замечаются благодаря изменению цвета ряда солей металлов под влиянием лучей Первым предложил '..свой измеритель Гольцкнехт в 1902 году. Большим распространением пользуется метод Сабуро-Нуаре, предложенный в 1904 г. Они предложили облучать таблетки двойной соли цианистого бария-платины Соль эта в 4 раза менее чувствительна к лучам, чем кожа. Поэтому таблетки помещаются на половине расстояния между антика-. тодом и кожей. Интенсивность облучения меняется обратно пропорционально квадрату расстояния. Следовательно таблетка получит лучей за время сеанса в 4 раза больше, чем кожа. Нормально таблетки светлозелено-го цвета. Под влиянием лучей они, теряя кристаллизационную воду, приобретаю* коричневатый оттенок За дозу авторы пэиняли количество лучей," достаточное для выпадения волос через 2__я недели после облучения с последующей пигментацией кожи. Эта доза обозначена SN и равна около */« максимальной дозы. К каждому набору таблеток дается рисунок нормальной таблетки и изменившей цвет от полной

Рисунок 31. Измеритель доз лучей Гольцкнехта.

Рис 32. Схема ионизационной камеры.

дозы SN. Недостатком метода является отсутствие градаций дозы. Поэтому были предложены модификации прибора: во Франции Бор-Гье и в Германии Гольцкнехтом. Последняя получила у нас,в СССР, большое распространение. Слитность усовершенствования Гольцкнехта (рисунок 31) в том, что облучается только половина кружка такого же состава, как и у Сабуро-Нуаре. После облучения она составляется с такой же половиной кружка, но не облученной. Полученный кружок передвигается вдоль шкалы таким образ., чтобы необ-лученная часть двигалась под пластинкой целлулоида. Последняя неравномерно окрашена прозрачной коричнев.краской. Поэтому необ-лученная часть кружка, проходя под целлулоидной пластинкой, будет постепенно менять цвет от нормального до густокоричневого. Ког тридцати, так что можно измерять дозы, превышающие SN. Эти методы имеют серьезные недостатки. Во-первых сравнение цветов на-глаз оставляет слишком много субъективному восприятию врача. Во-вторых при лучах от 0,16 до 0,33 А благодаря избирательному поглощению их барием и платиной поглощение резко увеличивается, и потому измерение дает неточные результаты. Метод этот все же пользовался нек-рое время общим признанием. В наст, время постепенно на смену появились др. методы, основанные на ионизации воздуха рентгеновскими лучами в ионизационных камерах (рис. 32 представляет ее схему). Оболочка Я из целлулоида, рога или легкого металла выделяет пространство около 1 см3, содержащее воздух. Внутри находится графитовый штифт S, соединенный медным штифтом М

Рис.

34. Штатив для снимков заграничных фирм.

Рисунок 3 3.

Схема измерителя доз «Mecapion». да после передвижения удастся сделать обе половинки кружка одинакового цвета, то смотрят на соответствующее число шкалы. Сравнение надо производить при свете угольной электрической лампочки. Деления Гольцкнехта обозначаются буквой Н. Доза Сабуро-Нуаре равна 5Н. Число делений на шкале больше с проводом К, ведущим к электрометру. Оболочка внутри покрыта графитом. Проводники М и К от действия рентгеновских лучей защищены свинцовой шайбой В. Оболочка Н заземлена. В нормальном состоянии воздух — хороший изолятор. Поэтому заряд электрометра распространяется по проводникам К и М только до штифта.Если на камеру'начнут падать рентгеновские лучи, то в камере благодаря наступающей ионизации воздух становится проводником, и заряд электрометра получит возможность дойти до оболочки и затем уйти в землю. Силатока зависит от степени ионизации воздуха, зависящей fs свою очередь' от степени поглощения и рассеяния рентгеновских лучей воздухом камеры. Повышение напряжения уменьшает поглощение рентген. лучей. Рассеяние при этом изменяется очень мало. Поэтому при измерениях доз в глубокой терапии особенное значение имеет именно рассеяние. При напряжениях ниже 150 kV ионизационные приборы не вполне независимы от качества лучей, при бол ее высоких напряжениях они независимы от длины волны. Рисунок 35. Штатив для снимков Моск. рентген, з-да. Описанные маленькие камеры употребляются в медицине. На их показания влияет материал, форма камеры, длина штифта и т. д. Поэтому необходима предварительная сверка с большими лабораторного типа камерами, свободными от таких влияний. Принцип измерения состоит »           в том, что эле- ~-^*\ч. ктрометр полу-Cj^LJQ чает всякий раз $йр5 один и тот же а~~| Т        заряд электри- ,1 L—1         чества и потому

требует для разряда одно и то же количество рентген, лучей, равное приблизительно 3R. Время, нужное для его разряда, будет обратно пропорционально количеству рентген, лучей. Если по секундомеру вычислить время разряда, т. е. время, нужное, чтобы стрелка дошла до нуля, то простой арифметический расчет определит время, нужное для получения какой-либо дозы рентген, лучей, и дозу лучей, полученную за то или другое время. Приборы этого типа известны под названием: ионтоквантиметр, ионометр, иониметр и т. д.

Большим распространением пользуется теперь «Mecapion» Штрауса. Штифт его камеры D (рис. 33) посредством проводника Ьг соединен с сеткой G усиливающей лампы V. Оболочка проводником' L2 соединена со вторичной обмоткой S трансформатора Тт. Проводники Lt и <Ь2 приключены к обкладкам конденсатора. Этот конденсатор и сетка G заряжены настолько сильно трансформатором Тг, что в лампе V несмотря на анодное напряжение, полученное от специальной батареи В2, ток проходить не может. Если теперь в камере! D под действием рентген, лучей образуются. ионы, то ионизационный ток разрядит как конденсатор , так и сетку G. В лампе V пойдет ток по проводу к реле Лх. Последнее, повернув рычаг, замкнет контакты 1 и 2. Результатом этого будет одновременно" вспышка особой лампочки и короткий звонок (световой и звуковой сигналы). Тот же ток достигает электромагнита ЕМ и с его помощью рычагом прерывает контакт Т, который поддерживал

Рисунок 37. Штатив для просвечиваний заграничных фирм.

наличие тока в первичной Р трансформатора Гг. Прерывание тока в первичной обмотке вызывает индуктивный ток вторичной S. Последний ток снова заряжает конденсатор и сет-

Рисунок 38. Штатив для просвечиваний Моск. рентген, завода.

ку и все возвращается к исходному положению. К аппарату прилагается особый прибор, напоминающий часы. Стрелку этих «часов» ставят на нужную дозу лучей. При каждой вспышке лампочки и при звонке стрелка передвигается на одно деление. Дойдя до нуля, она автоматически выключает ток рентген, аппарата. Свет лампочки и звонок делаются цосле этого непрерывными. Штативы. В связи со спецификой работы штативы строят для снимков, просвечиваний и терапии отдельно. Штатив дает возможность трубке занять наиболее выгодное положение с наименьшими затруднениями и неудобствами для б-ного и обусловливает полную неподвижность трубки во время работы. Кроме того он должен обезопасить б-ного и персонал от прикосновения к проводам высокого напряжения и от рентгеновских лучей, не являющихся необходимыми для поставленных целей. Пр остейшие формы штатива для снимков даны на рисунках 34 и 35. Трубка находится в защитном от лучей ящике. Удобнее

Рисунок 39. Трохосьоп.

специальные столы (рисунок 36). Здесь трубка легко передвигается по длине и ширине стола и позволяет сделать несколько снимков, не тревожа больного. Вместе с трубкой перемещается и бленда Букки. Имеются штативы для специальных снимков, напр. органов мочеполовой системы. Они устроены так, что на них удобно сделать необходимые манипуляции (введение катетера и т. д.) ис тут же сделать снимок. Трубка может быть укреплена как над столом, та:х и под ним. Специальный экран дает возможность просвечивать эти органы. Имеются специальные штативы для придаточных полостей носа и для стереоскопических снимков. Просвечивание в наст. время производят при различных положениях больного, т. е. стоя, лежа, на боку и т. д. Поэтому штатив (рис. 37 и 38) для просвечиваний строят так, чтобы он мог вместе с б-ным занять любое положение. Эти штативы дают возможность производить снимки при лежачем или сто -я чем положении б-ного, что имеет значение при снимках смещающихся органов, скоплении секрета, выпота и т. д. Обычно трубка и экран находятся на одной тележке и потому следуют друг за другом, но это имеет свои неудобства. На тележке укреплены горизонтальные раздвижные шины, по которым рентген, трубка и экран могут передвигаться. Благодаря этому расстояния между ними могут быть увеличены до 2—3 м. Последнее важно для телерентгеноскопии и'телерентгенографии. Трубка в таком штативе находится в футляре, пропускающем лучи только в небольшое оконце. Последнее закрыто сменным фильтром, поглощающим мягкие рентген, лучи. Современные штативы для просвечиваний делаются так, чтобы ими молено бы то пользоваться и как трохоскопами (универсальные штативы). Кроме описанных имеются еще специальные штативы для просвечивания лежачего больного, т. н. трохоско-пы (рис. 39). Трубка здесь под столом, экран— сверху. Штативы для терапии бывают открытого типа, в к-рых трубка помещена в защитную муфту, напр. из свинцового стекла. Для устойчивости штативы делаются тяжелыми и

Рисунок 40. Штатив для терапии открытый.

Рисунок 41. Штатив, предохраняющий от тока высокого напряжения и рассеянных рентген, лучей.

потому они трудно подвижны. Такие штативы (рис. 40) не охраняют от прикосновения к проводам высокого напряжения, а муфты обычно недостаточно поглощают рассеянные рентген. лучи. В последние годы появились усовершен- ствованные приспособления, не-имеющие этих недостатков. Из них наибольшее распространение у нас получили т. н. «пушки», представляющие массивные металлические сооружения, в к-рых заключены и провода высокого напряжения и рентген, трубка. При работе с ними не надо накрывать б-ных тяжелой просвинцован-ной резиной для защиты от рассеянных лучей и исключается возможность прикосновения к проводам высокого напряжения. Препятствием для распространения их являются большая стоимость и необходимость просторного помещения (рис. 41). Защита от лучей больного и персонала. Работа в рентген, кабинетах по советским законам приравнена к наиболее вредным для здоровья профессиям. При обсуждении вопроса о проф-вредности следует различать влияние лучей прямых, рассеянных и вторичных. Применяемые в диагностике прямые лучи могут быть поглощены слоем в 2 мм свинца или его эквивалента, напр. 6 мм свинцовой резины или 15 мм свинцового стекла. Вторичное излучение поглощается слоем в 1 мм свинца. При просвечивании лучшей защитой для врача является сам б-ной, через тело к-рого, при обычной толщине около 20 см, проходит только несколько процентов наиболее жестких прямых лучей; они могут быть поглощены свинцовым стеклом. Более серьезную опасность представляют рассеянные лучи. Они в 17а—2 раза превосходят по числу прямые лучи, если считать только направление последних. Вообще же они из тела исследуемого расходятся во все стороны, правда с меньшей интенсивностью, чем в направлении прямых лучей. Защита от них рентгенолога и подсобного персонала есть важнейшая задача. Для этого просвечивающий экран прикрывается свинцовым стеклом не менее 30 X х40 см и 172-7-2 см толщиной. Просвечивание с малым экраном и стеклом при открытых блендах очень опасно. Персонал должен быть удален на расстояние от экрана н"е менее 3 ж и защищен трехстенной ширмой, обитой свинцом в 3 мм. Самое просвечивание следует вести при нагрузке 2—4 тА и через фильтр 0,5—1 мм алюминия. Отсутствие фильтра как правило ведет к тяжелым ожогам б-ных. Насколько серьезен вопрос о защите от лучей при рентгенотерапии показывает случай наступления временной аменореи у студенток, постоянно работавших в аудитории, находившейся над терап. рентген, кабинетом. При открытых штативах необходима защита трубки со всех сторон. Особенно важно не проглядеть возможности выхода лучей через прорезы для трубки_ в защитной муфте или в щель от неплотно'закрытого фильтра. Измерениями доказано, что через свинцовое стекло 1—2 мм толщиной проходит в зависимости от напряжения от 3 до 10 раз больше лучей, чем через фильтр. Поэтому муфта должна быть испытана на проницаемость лучами. Наконец надо не упустить из виду возможности слишком близкого приближения проводов высокого напряжения к б-ному. Устройство рентгеновского отделения. Признанное всеми большое значение рентген, лучей как в диагностике, так и в терапии, сложность аппаратуры для современного исследования, собственные важнейшие задачи, стоящие перед рентгенологией как научной дисциплиной, а также профвредности — все это требует учета при обсуждении вопроса об устройстве рентген, отделения. Отделение долж- но быть в состоянии выполнить быстро все исследования, нужные терап., хир. и др. отделениям; аппараты должны занимать свои определенные места и быть всегда готовыми к работе. Подсобные помещения нужно расположить в непосредственной близости. Рентген. отделение предназначается не только для удовлетворения практической потребности б-цы, оно должно служить также экспериментальным и учебным ин-том рентгенологии. Проявительная и комната для персонала, обслуживающего рентгенотерапию, должны быть защищены от лучей свинцом толщины до 5 мм или эквивалентом. Из комнаты для терапии в комнаты с терап. аппаратами выходят по одному окну, защищенному просвинцованными стеклами 30 х40 см так, чтобы для персонала были видны и койки с б-ными и измерительные аппараты. Проявительная так же важна, как и др. комнаты. Она должна быть просторной и благоустроенной. Основным правилом является разделение ее на 2 части: в одной идет зарядка и разрядка кассет, в другой последовательно— проявление, промывка, фиксирование, окончательная промывка и сушка фильм. Свет во время фотографических работ — красный от лампочек рубинового стекла, расположенных не ближе 1 л* от фильм. Проявление и последующие процессы удобно производить в вертикальных баках, прикрываемых крышками. В отношении гигиены всего рентген, отделения необходимо учитывать образование во время работы аппаратов озона и окислов азота, весьма вредных для здоровья; поэтому здесь нужна хорошая вентиляция. Кроме того надо озаботиться тем, чтобы все помещение можно было легко подвергнуть естественной вентиляции; для этого нужны широкие и высокие окна. По возможности всюду должен проникать солнечный свет. Ненужным является окраска прояви-тельной в темные цвета; стены и потолок лучше окрасить белой краской; их можно тогда легче мыть. Пыль—серьезный враг в рентген, отделении, так как она способствует образованию искр. Материал побелки, постепенно отваливаясь мельчайшими частицами, все время поставляет пыль. В рентген, кабинетах высокое напряжение, электризуя частицы и заставляя их взаимно отталкиваться, значительно ускоряет образование пыли. Заботясь о свете и воздухе в рентген, кабинетах во время перерыва, следует обеспечить возможность полного затемнения кабинета для просвечиваний. НКТ СССР выработал «правила по охране труда работников в рентгеновских кабинетах» (Постановление от 9 сентября 1925 г., № 233/389). Ниже изложены некоторые из этих правил. На каждого работника в кабинете должно приходиться не менее 30 м3 объема воздуха, причем объем воздуха в кабинете ни в коем случае не должен быть меньше 90 м3. Электроустановка для рентген, кабинетов должна отвечать требованиям «Правил безопасности и правил устройства для элек-тротехнич. сооружений сильных токов низкого и высокого напряжения», имеющим обязательную силу согласно пост. НКТ СССР от 22 ноября 1924 г., № 478/487. Никакие другие установки (токи д'Арсонваля, кварцевые лампы и т. п.) в рентген, кабинетах недопустимы.—Р а -бочее время и о т п у с к а. Для персонала, работа к-рого связана с непрерывным пребыванием в рентген. кабинете и в сфере действия рентген, лучей, продолжительность рабочего дня устанавливается в 4 часа, и ежегодно предоставляется шестинедельный отпуск с разделением его на две части, продолжительностью каждая в три недели. Женщинам-врачам, фельдшерицам и сестрам, работающим в рентген, кабинетах и выполняющим в течение полного рабочего дня ньпосред-ственную работу при всех рентгенодиагностич. и рент-генотерапевтич. процедурах, отпуск по беременности и материнству предоставляется на одинаковых основаниях с работницами физ. труда—в течение 8 недель до родов и 8 недель после родов.                              А, Денутович. Рентгеновское производство в СССР. В довоенной России никакого производства рентгеновской аппаратуры не было. Лишь на заводе Сименс-Гальске в Ленинграде собирались аппараты из импортных частей, самостоятельной же выработки не велось. Во время империалистской войны были сделаны попытки поставить производство рентген, аппаратуры на заводе Саксе в Москве и рентген, трубок на заводе Федорицкого в Ленинграде. Но эти попытки никаких серьезных результатов не дали, и к началу восстановительного периода в Союзе не было ни рентген, производства ни кадров по рентген, делу. После восстановления сношений с Западом в конце 1922 года НКЗдравом в Москве был организован склад импортированного рентгено-электро-медицинского имущества. При складе была организована мастерская для ремонта поврежденных при транспортировке аппаратов. В 1923 г. мастерская стала принимать в ремонт старые аппараты, и была организована лаборатория по изготовлению новых. В 1924 г. лаборатория с мастерскими была реорганизована в Гос. рентген, ин-т. В 1925 г. благодаря получению из-за границы кое-каких полуфабрикатов был выпущен первый советский рентген, аппарат. Мастерские при ин-те начали постепенно подбирать кадры и налаживать выпуск рентген, аппаратов. К 1928 г. производство выросло уже настолько, что был поставлен вопрос об организации специального завода. Наконец в 1929 г. на базе мастерских Гос. рентген, ин-та был основан Московский рентген, завод, который к 1931—32 гг. окончательно освободил страну от импорта рентген. аппаратов и стал изготовлять таковые из советских полуфабрикатов.—Одновременно и независимо от Москвы развивалось рентген, дело и в Ленинграде. В 1926 г. ленинградским Мед-снабторгом были организованы мастерские мед. оборудования (МАСМО), к-рые также занялись ремонтом и переделкой рентген, аппаратов. В 1927 г. мастерские были переведены на завод «Буревестник», где в том же году был собран первый рентген, аппарат. Одновременно налаживалось производство рентгеновских трубок и кенотронов—первое время (1922—29 гг.) на Электровакуумном заводе в Ленинграде, а затем оно было перенесено на завод «Светлана», к-рый в наст, время и является единственным заводом в Союзе, производящим рентген, трубки типа Кулиджа и кенотроны. Научно-техническая работа по рентген, аппаратам в наст, время ведется в Гос. рентген. ин-те в Москве, Рентгенологическом и радиологическом ин-те в Ленинграде, Киевском рентгенологическом ин-те, на заводе «Буревестник» в Ленинграде и Московском рентген, заводе. Работы по применению рентген, лучей в промышленности и их изучению также ведутся в целом ряде ин-тов (ЦАГИ, Ин-т станкостроения, Ленинградском физико-техническом ин-те и т. д.) и заводских мастерских (напр. в Одессе) и т. д. Развитие рентгеновского дела в СССР ясно видно из таблицы, где дан рост продукции (в ценах 1926—27 гг.),выпускаемой Моск. рентген. заводом, зав. «Буревестник» и рентген. отделом зав. «Светлана». Годы Продукция (в млн. руб.) Годы Продукция (в млн. руб.) 1929  .... 1930 .... 1аз1.... 2,3 13,5 19-32 21>3 1933 .... г1>* Кроме развития рентгенотехнич. литературы необходимо отметить еще развитие научно-исследовательской и конструкторской работы, кадры для которой в течение первой пятилетки В основном были подготовлены. н. Добров. Лит.: Берлинер А., Курс физики, ч. 2, М.—Л., 1932; Витке В., Новый рентгеновский аппарат для получения высокого напряжения, Журн. прикл. физики, т, III, вып. 3—4,1926; Неменов М., Рентгенология, ч, 1, т.—Л., 1933;Fiirstenau R., Immelmann М. u. S с h ii t z e J., Leitfaden des Rontgenveri'ahrens fur das runtgenologische Hilfspersonal, Stuttgart, 1931: G-1 a.s-scheibS., Die Rontgentechnik, В.—Wien, 1929; Levy-Do r n M., Die Rontgenphysik, die allgemeine Rontgentechnik (Hndb. d. gesamten medizinischen Anwendun-gen der Elektrizitat, herausgegeben von H. Boruttau u. L. Mann, Leipzig, 1923); Walter В., Die physika-lischen G-rundlagen der medizinischen ROntgentechnik, Braunschweig, 1926.

большая медицинская энциклопедия Смотрите также:

  • РЕОМЕТРЫ, приборы для измерения количества воздуха или какого-либо другого газа, проходящего через исследовательскую аппаратуру. Р. широко пользуются при аналитических работах с ОВ, а также при сан.-гиг. исследованиях воздуха на вредные ...
  • РЕОНОМ (от греч. reos—ток и nomos—закон), особый вид ключа, служащий для отведения тока счг главной цепи, причем как нарастание силы тока при замыкании, так и падение ее при размыкании может быть ...
  • РЕОТОМ, аппарат, поименявшийся в^ электрофизиологии для изучения токов действия в живых тканях. Предложенный для этой цели реотом Бернштейна, представляет свободно вращающийся вокруг вертикальной оси диск, снабженный на своей периферии двумя ...
  • РЕОХОРД (от греч. reos—ток и chorde— струна), аппарат для измерения сопротивления проводников (часть т. н. мостика Уитстона) или для определения методом компенсации электродвижущей силы какого-либо источника электрического тока: элемента, мышцы, нерва ...
  • РЕПРЕВ Александр Васильевич (1853—1930), выдающийся патолог. Окончил Медико-хирургическую (Военно-медицинскую) академию в Петербурге в 1878 году, после чего был командирован на театр военных действий в Болгарию. С 1880 г. до 1886 г. ...