TUBO DE RX

El tubo de Rx es una forma artificial de crear diferencia de cargas eléctricas, lo que se llama DIFERENCIA DE POTENCIAL. El tubo de Rx es una ampolla de vidrio con 2 extremos de un hilo conductor de cargas eléctricas diferentes llamadas CATODO que es el que tiene carga negativa y ANODO el de carga positiva.

-CATODO- es el conjunto del electrodo negativo, llamando ELECTRODO a esos 2 extremos de diferente carga eléctrica. Está compuesto por el filamento, que es una espiral de aleación de tungsteno y cesio, de reducidas dimensiones, teniendo 2 mm de diámetro y 10 mm de longitud. Del filamento proceden los electrones.

Según la parte del cátodo es el COLIMADOR DEL FOCO que es una pieza de níquel en forma de grueso anillo en  cuyo fondo se encuentra alojado un filamento. Su función es que el haz de electrones converja hacia el foco anódico. Cuando funciona el colimador de foco se mantiene con el mismo potencial que el filamento, para que el haz de electrones no se disperse fuera del ánodo.

Las conexiones a un circuito de baja tensión, este circuito tiene una diferencia de potencial de 10 voltios que hacen que se caliente el filamento absorbiendo éste último, energía térmica, y desprendiendo así electrones.

-ANODO- es el electrodo positivo del tubo, se compone de:

 .FOCO TERMICO.. que es la superficie donde chocan y se frenan los

  electrones, produciendo así los Rx

 .SOPORTE DEL FOCO.. es un cilindro de cobre de donde procede el foco

  térmico

PROCESO DE PRODUCCION DE RX

Los Rx de producen por conversión de energía, cuando un haz de electrones acelerados es frenado súbitamente al chocar con una diana, para que esto suceda hacen falta 3 elementos:

-producción de electrones           - zona de impacto

-trayectoria de aceleración

El cátodo está conectado a un circuito de bajo voltaje para el calentamiento máximo o incandescencia del filamento emisor de electrones. A su vez el cátodo y el ánodo están vinculados a un circuito de alto voltaje para la aceleración de electrones. La energía eléctrica d la que partimos se transforma primero en energía cinética. Esta energía, dentro del tubo, entre el cátodo y el ánodo se transforma el 99 % en energía calórica o térmica y sólo el 1 % en producción del rayo.

VACIO DEL TUBO

Llamamos INTENSIDAD ELECTRICA dentro del tubo de Rx a la cantidad de electrones que queremos que circulen en ese momento.

Cuando el circuito de alto voltaje se conecta entre el cátodo y el ánodo, los electrones del filamento se aceleran hacia el foco térmico, así llamamos voltaje o diferencia de potencial a la velocidad con la que esos electrones se aceleran

La ampolla de vidrio de la que se forma el tubo de Rx tiene dentro vacío, soporta grandes temperaturas y está herméticamente sellada. Este vacío es necesario para que los electrones en su trayectoria de aceleración hacia el ánodo no encuentren obstáculos como serían las moléculas gaseosas del aire atmosférico.

La conexión entre cátodo y ánodo se sella dentro de la ampolla de vidrio, por las descargas eléctricas externas o entre ambos electrodos.

Tanto el recipiente como los electrodos y sus conexiones alcanzan altísimas temperaturas durante la exposición radiográfica. Estos materiales deben ser muy resistentes al calor.

Cuando el circuito de alto voltaje se conecta al cátodo se calienta el filamento y los electrones empiezan a circular a través de él. A medida que el filamento se calienta, los electrones circulan a mayor velocidad, creando una nube alrededor de él.

TAMAÑO DEL TUBO

El tamaño del foco varía de unos tubos a otros y también en un mismo tubo. Los habituales son: 1,6 mm, 1,2 mm, 1 mm, 0,6 mm, 0,3 mm

-         FOCO GRUESO –aperturas máximas de ese foco de tal manera que admitirá más carga en menos tiempo y proporcionará menor definición o reducción de la imagen

-         FOCO FINO – es la mínima apertura del foco, admite menos carga en el mismo tiempo y proporciona mayor resolución de la imagen

Vamos a introducir el término de carga. La carga máxima permisible de un tubo es el producto del Kv por el mA en Kw que puede soportar el ánodo con el tubo a temperatura ambiente. La carga máxima del foco grueso es mayor que la del foco fino en igualdad de tiempo. El foco fino podrá soportar la misma carga que el grueso pero en más tiempo.

En los tubos de Rx existen 2 focos anódicos o pistas con distinta inclinación y altura, una pista para el foco fino y otra para el foco grueso. También  tiene 2 filamentos, uno para cada tipo de foco.

Cuando se conecta el equipo de Rx aparece en la mesa de control siempre el foco grueso y cambiar a foco fino hay que apretar un botón.

CORAZA DEL TUBO

En la caja metálica que envuelve el tubo donde se encuentran el ánodo y el cátodo, podemos decir que consta de 3 partes: caja, ventana y aceite mineral.

El haz de Rx sale del tubo por su ventana, pero realmente estos Rx que se producen en el ánodo se extienden en todas las direcciones posibles, chocando o colisionando con distintas estructuras del tubo.

-CAJA- tiene como función principal, absorber la radiación incontrolada inútil y perjudicial que no se dirige a la ventana. Puede existir una mínima cantidad de reacción que se escape de la coraza y se llama RADIACION DE FUGA. Esta tasa de radiación de fuga está limitada por una reglamentación obligatoria.

-VENTANA- es el espacio abierto de la caja por donde dejamos que salgan los Rx

-ACEITE MINERAL- en el interior de la caja, rodeando al tubo, existe aceite que a parte de sus propiedades aislantes respecto a la electricidad facilita la irradiación del calor al exterior de la coraza.

El aceite que rodea el tubo y la propia coraza, tiene 3 funciones importantes:

. absorben la radiación incontrolada

. aíslan los cables de alta tensión

. disipan el calor

Si se practican una o varias exposiciones y el tubo está caliente, una nueva exposición que aisladamente sería permitida sumada a las anteriores puede provocar la fusión del tungsteno por acumulación del calor. Afortunadamente los equipos actuales están provistos de medidas de seguridad que lo impiden e incluso que avisan del nº sucesivo de exposiciones posibles sin que se sobrepase el límite del calor acumulado. La capacidad de disposición térmica de un tubo es una característica de calidad en su fabricación y nos permite realizar numerosas exposiciones en una larga jornada de trabajo. Ejem. Equipo automático de tórax

1.     PROCESO DE AISLAMIENTO Y REFRIGERACION DEL TUBO

La coraza de los tubos modernos está compuesto de materiales aislantes que es lo que llamamos BLINDAJE, éstos son los responsables de la protección contra la fuga de radiaciones; para ello se forra con una capa de plomo la parte interior de la coraza o blindaje, es decir, entre este y la capa de aceite. En las exposiciones seriadas los periodos de enfriamiento son mínimos y hay que tener siempre cuidado de no sobrepasar la capacidad térmica del tubo o lo que llamamos límite del calor acumulado.

En el trabajo diario de una sala de radiología convencional, las cargas de cada exposición son de poca duración, produciendo un brusco aumento de la temperatura del foco para después volver a bajar, repitiéndose esto sucesivas veces, se puede favorecer la aparición de fisuras en el foco del ánodo adquiriendo así una superficie rugosa y con grietas. Esto repercute en el envejecimiento del tubo, produciendo una disminución importante del rendimiento de éste. Vamos a analizar los tipos de aislamiento y refrigeración de los tubos de Rx a través del tiempo.

AISLAMIENTO Y REFRIGERACION POR AIRE

El aire aísla contra la alta tensión por lo que a veces se introduce una cámara de aire entre el tubo y el blindaje. Esta cámara también ayuda a enfriar el tubo pero a veces se coloca un ventilador para ir renovando el aire contenido en éste espacio. Este sistema actualmente se utiliza muy poco.

AISLAMIENTO Y REFRIGERACION POR AGUA

El agua es conductora de electricidad pero no de calor. Hace algunos años con el agua se exigía que dentro del tubo toda la alta tensión se concentrara en el cátodo que se hacía negativo. El ánodo estaba conectado a unas tuberías que llevaban grandes cantidades de agua, de tal forma que ésta (el agua) pudiese circular en su interior, resultando una disipación térmica muy eficaz

AISLAMIENTO Y REFRIGERACION POR ACEITE

El aceite es uno de los mejores aislantes térmicos y eléctricos, por esta razón se han sustituido los aislamientos por aire, por los de aceite que ahora tenemos. Debemos tener en cuenta que dadas las características de su especial composición, el aceite es bastante contaminante.

Una de las ventajas del aceite es que consigue disminuir el espacio entre el tubo y el blindaje, fabricándose así, tubos más pequeños y más manejables. Las altas temperaturas son irradiadas desde el foco, por el resto del ánodo y posteriormente al duro vidrio del tubo. A partir de aquí la disposición térmica continua con el aceite, llegando hasta la estructura metálica del blindaje o coraza.

Se deja un pequeño espacio entre aceite y coraza previendo la expansión del aceite por su calentamiento. Es importante vigilar la temperatura del aceite para que no supere los 100º C, esto lo haremos con el indicador de temperatura de la mesa de control.

Existen varias formas de utilizar el aceite como aislante:

-REFRIGERACION ESTATICA NATURAL- en la mayoría de los tubos la capacidad térmica del aceite es suficiente para disipar el calor o para bajar la temperatura.

-REFRIGERACION ESTATICA FORZADA- este tipo de refrigeración se utiliza cuando la refrigeración estática natural es insuficiente.

. En algunos casos se incorpora un ventilador para refrigerar el aceite y el blindaje del tubo.

. En otros casos se incluye un conducto en espiral alrededor de la ampolla de vidrio. Está sumergido en aceite y conectado aun red de agua fría.

-REFRIGERACION CIRCULANTE FORZADA- en este caso el aceite está conectado al exterior de la coraza por 2 tuberías a un depósito provisto de una bomba donde el aceite se enfría con agua. El aceite frío es forzado por la bomba a circular en el interior del blindaje y así sucesivamente.