Física das radiações - Aula 2 (parte 2)



  Continuando com a matéria da segunda aula, paramos na parte do Ângulo do anódio e foco do tubo de raios x. Todo anódio possui uma angulação da sua face (com o eixo) denominada  ângulo do anódio ou ângulo de face, que possui ligação direta com eficácia do feixe de radiação e a nitidez da imagem.





   O tamanho do foco efetivo depende do tamanho do filamento do catódio e do ângulo anódio. Quanto menor o filamento e o ângulo, menor será o foco efetivo, mais nítida será a imagem radiográfica. A redução do ângulo  possui uma limitação em torno de 15°C, ângulos muito pequenos intensificam o Efeito Anódio que consiste basicamente em uma diminuição do feixe de radiação do lado do anódio.










Resfriamento do anódio

   Para  evitar evaporação ou danos no ponto de impacto do anódio, devido a alta produção de calor gerada na frenagem de elétrons (evitar que o metal se torne áspero), é necessário um bom resfriamento no anódio. O mesmo pode ocorrer por irradiação e condução nos tubos do anódio fixo ou apenas por irradiação, nos tubos do anódio giratório. Nas duas maneiras, o calor é absorvido pelo óleo no interior da cúpula (carcaça).
   A quantidade de calor transferida ao anódio é medida em unidades de calor (uc), que corresponde ao produto do quilovolt (kV) e da miliamperagem-segundo (mAs), calculada pela fórmula: uc = (kV) x (mAs), onde:

uc = unidades de calor
kV = quilovoltagem
mAs = miliamperagem-segundo



  •  A Cúpula (carcaça): Corresponde a um invólucro metálico (duplo) revestido internamente por chumbo. No seu interior encontra-se o tubo de raio x imerso em óleo de isolamento e refrigeração. As funções da cúpula são:

  1. Proteção mecânica e elétrica do tubo.
  2. dissipação de calor.
  3. Absorção da radiação extrafoca.
  A cúpula possui um orifício de vidro (parte sem metal), por onde sai o feixe de radiação, denominado janela. Entende-se que a janela é uma abertura na carcaça revestida por vidro, por onde a radiação pode sair após o choque de elétrons na pista focal do anódio.

Cúpula (carcaça)





- Dissipação de calor: A dissipação de calor do tubo ocorre pelo contato do tubo com o óleo e pelo contato da cúpula com o ar ambiente. Em tubos que precisam de uma dissipação de calor mais intensa (dissipação forçada), é feita através de:

  1. Ventilador na cúpula.
  2. Circulação de água dentro de uma serpentina em contato com o óleo da cúpula.
  3. Circulação e refrigeração de óleo.

  • Tubo de raios X:

- Denominação de um tubo de raios x

   Os tubos são denominados em função da quilovoltagem (kV) máxima suportada, seguido pela potência máxima suportada nos focos fino e grosso, conforme ilustrado no exemplo a seguir:

* Tubo de raio x tipo 150/30/50;
* 150 = kV máximo suportado pelo tubo (150kV);
* 30 = Potência (watt) máxima suportada pelo tubo no foco fino (30kW);
* 50 =Potência (watt) máxima suportada pelo tubo no foco grosso (50W).


- Problemas que podem ocorrer em um tubo de raios x (pode reduzir eficiência ou não gerar radiação)

* O anódio fica esburacado: A radiação originada no interior dos buracos é perdida, causando uma queda no rendimento do feixe produzindo.
* Queima do filamento do catódio (filamento partido): Nesse caso, não existe emissão de radiação.
* Fusão do anódio: Pode ocorrer em função da produção de radiação com o anódio (parado).
* Anódio rachado: Pode ocorrer se tiver muita carga sobre o anódio frio,  para evitar, o recomendado é aquecer o tubo após um período de inatividade. Esse aquecimento deve ser realizado em três disparos, primeiramente com um kV bem baixo, subindo gradualmente nos disparos seguintes, com um intervalo de tempo razoável entre eles.
* Gaseificação do tubo: Pode ocorrer após um longo período sem utilização do mesmo.
* Metalização do tubo: Acontece por meio da evaporação do metal do anódio, que se fixa na parede do tubo, metalizando-o, refletindo a radiação produzida.




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