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管電圧と管電流の関係は何か?



この記事では:

  • 管電圧(kV)はX線のエネルギースペクトルを決定し、工業用放射線検査で使用される放射線の硬度と透過力に直接影響を与える。
  • 管電流(mA)はX線ビームの強度を制御する、つまり放射線のエネルギーや硬度を変えずに生成される光子の数を調整する。
  • 管電圧を増加させるとスペクトルが高エネルギー側にシフトし、より強い放射線が生成される一方、管電流の増加は全体の強度を上げるだけである。
  • 定電圧源とパルス電圧源はスペクトル出力に影響を与える。定電圧源は、同じ公称kVにおいてパルス電圧源と比較して、より一貫性があり硬い放射線を生成する。
  • 管球の設計や電圧特性の差異により校正上の課題が生じるため、各X線システムに適合した専用の線量チャートを使用することが不可欠である。


X 線管の電圧によりエネルギースペクトルが決まり、放射線の硬度が決まります。図 3-4 を参照してください。 強度は管電流に比例します。図 4-4 を参照してください。 このグラフは、管電圧の変化と対照的に、管電流の変化によってスペクトルは変わらないことを示しています (つまり、硬度は変化しない)。

エネルギースペクトルは、管に印加される高電圧の特性によっても影響を受けます。 定電圧の X 線管のスペクトルを同じ kV 値の脈動電圧のものと比べた時、両方のスペクトルはわずかに異なります。 脈動電圧の場合、各サイクル中に比較的低電圧の瞬間があり、「柔らかい」X 線の比率が大きくなり、副作用があります。 これは、定電圧が脈動電圧よりも高い強度の硬い放射線を提供することを意味します。ただし、両方とも同じ公称 kV 値で動作します。 しかし、同一の X 線管でも生成されるエネルギーに違いがみられることがあります。 200 kV の X 線管で生成されたエネルギーは、同じ印加電圧を持つ X 線管が生成するエネルギーと同じにはなりません。同じ管の種類でもなりません。 この動作は、X線管セットの kV 較正の妨げになります。 小さな許容区間内で X 線管を較正するのが難しいもう 1 つの理由は、供給される高電圧の絶対レベルと波動特性の測定が難しいことにあります。 その結果、スペクトルや kV 設定に関する限り、X 線機器の標準化や較正は難しく、露出線図の交換を妨げます。後のセクションを参照してください。 従って、各 X 線セットは独自の露出線図を必要とします。

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Energy spectra 10mA
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Energy spectra 200kV