El Tubo de Raxos X

Jesús Martínez Tobarra

Director y Titular del Centro de F.P.E de Radiodiagnostico "Nstra Sra del Perpetuo Socorro" Cuenca, España

E-mail: nspscsan@teleline.es

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INTRODUCCION

Suele ocurrir que algunos profesionales del maravilloso mundo de lo invisible olvide a quien y a qué se le debe culpar por nuestra afición, curiosidad y en definitiva a la elección de este interesante trabajo que es la Radiología.

En realidad, ¿Quien de nosotros a visto un tubo de rayos X?,¿ Quien lo ha tocado?. Me refiero al verdadero corazón. !El alma del tubo!. Pocos, al igual que en documentos gráficos, hay poco sobre la parte primordial de nuestro trabajo. Esquemas, dibujos, comentarios y explicaciones

En este trabajo o estudio trataremos de explicar de un modo teórico-práctico y visual el funcionamiento de la fuente de radiación.!! El tubo de RAYOS X!!

UN RECUERDO AL PASADO:

Fue la noche del viernes 8 de noviembre de 1895 cuando el profesor de física Wihelm Conrad Röntgen, descubrió una Variedad de rayos.

Estaba trabajando el citado físico con un tubo de Hittorf-Crookes envuelto con un papel negro. La curiosidad, el azar, la suerte (quien sabe) pero lo cierto es que a un lado de la mesa a modo de pantalla, había colocado un trozo de papel recubierto de platinocianuro de bario.

cuando hizo pasar la corriente al tubo y observó una línea transversal sobre el papel.

Los conocimientos técnicos de la época solo daba la idea en un principio de tratarse de la radiación de la luz.

Fue cuando el genial físico decidió seguir investigando el fenómeno y sus aplicaciones

UNOS CONCEPTOS BASICOS

Según la clásica anotación de Bohr y Rutherford, cada átomo es como un sistema planetario cerrado cuyo astro central es el núcleo, lugar en donde reside la verdadera masa del átomo, y en donde se acumulan las cargas positivas. Los electrones, que son cargas elementales negativas, están situados en órbitas o niveles energéticos alrededor de ese núcleo.

El origen y el destino de los Rayos X son los procesos en los que están implicados los electrones.

• Electrones que se "evaporan de un filamento incandescente, que se aceleran y chocan, convierten su energía en fotones de Rayos X
• Fotones que inciden sobre los electroness de los átomos del organismo, liberándolos de sus órbitas y haciendolos "volar" como electrones libres

EL TUBO DE RAYOS X Y SU FUNCIONAMIENTO.

 

Usemos para nuestro estudio un aparato cualquiera de rayos X.

en este caso usaremos un portátil donado por el Hospital General "Virgen de la Luz" de Cuenca.

Lo primero que hacemos es mantener las medidas de seguridad, ya que estos aparatos tienen condensadores y por supuesto una batería para su funcionamiento.

1. Desconectamos todas las fuentes de corriente, tanto batería como condensadores y acumuladores que puedan llegar al tubo de rayos X.
2. Desconectamos los enganches del ánodo y del cátodo que están enganchados en la cabeza del tubo uno a cada lado.Estos salen primero quitando la tuerca a modo de protección y luego salen a presión, se observa los tres bornes que tiene la manguera y todo recubierto de grasa consistente.
3. Desconectamos el cable que llega desde la consola de mandos al colimador del tubo de Rayos X. (el que manda corriente para la bombilla del colimador).
4. En este momento la cabeza del aparato ya está aislada.
5. Quitamos con cuidado las tuercas que sujetan la cabeza al brazo principal del aparato para separarlo. Este proceso es un poco complicado por el peso tan grande de la cabeza.
6. Hay que quitar tambien toda la caja del colimador
7. Al tenerlo separado ya podemos desarmar la cabeza para el estudio de su funcionamiento

En esta foto observamos la carcasa del tubo unida al colimador

Esta es la foto del colimador ya separado del tubo (carcasa)

Al estudiar el tubo por fuera nos damos cuenta del montaje tan perfecto ya que está totalmente hermético.

Como ya sabemos dentro de la carcasa del tubo esta todo lleno de un aceite especial que rodea al tubo de cristal de rayos X, por lo que hay que tener cuidado al abrirlo.

Al quitar los tornillos de las tapas laterales observamos que están protegidas con plomo para evitar la perdida de radiación.

En el lado del cátodo observamos una membrana de goma que actúa para mantener la presión justa y constate del aceite que recubre todo el tubo al mismo tiempo mantiene un vacío constante.

El aceite lo podemos sacar por varios sitios :

• Tornillo de llenado que está en el lado del ánodo (Pero suele estar muy apretado y es difícil de mover).
• Por la membrana de goma (pero abría que romperla para sacarla)
• Por la ventana de salida de Rayos X

Nosotros hemos decidido hacerlo por la ventana:

 

1. Quitamos los tornillos de sujeción de la junta metálica y la junta de plomo para tener asceso al cristal de la ventana. Este cristal está montado a presión y con una arandela de goma.
2. Tambien observamos un disco de aluminio de 1 mm que actúa de filtro para los RX
3. Sacamos el cristal de la ventana y le quitamos todo el aceite que tiene dentro (aproximadamente unos 5 litros)
4. Observamos el aceite: Es un aceite de tipo mineral, de color claro como el aceite de girasol, muy suave y poco denso. este aceite especial actúa como amortiguador del calor a causa de la gran producción calorífica del tubo de rayos X (Unos 2.200ºC),(Ya que el tubo produce un 99% de energía calorífica y un 1% de Rayos X).
5. Al asomarnos por la ventana ya podemos ver un poco el lateral del tubo de rayos X, lo que hay que hacer ahora es sacarlo de la carcasa.

Desarmando la carcasa:

Como ya hemos dicho la carcasa está cerrada herméticamente, pero a traves de la tapa de cristal de la ventana después de quitarle todo el aceite ya podemos apreciar el tubo de rayos X. Ahora viene la parte de sacarlo por completo de la carcasa que lo rodea.

Cuando quitamos la tapa de un lado de la carcasa observamos que esta carcasa es de plomo y forrada de aluminio.

Quitamos los tornillos que son de tipo "Allen" de alrededor de dicha carcasa

Podemos separar la carcasa en tres partes (Anodo, Ventana y Cátodo).

Vemos el estator que rodea al tubo por su parte inferior que es el que le hace girar

Separamos el estator de la carcasa quitando los tres tornillos que lo sujetan

El Tubo está rodeado de unas piezas que hacen tope con la carcasa para evitar que vibre cuando empieza a funcionar y para evitar roturas por golpes.

Estas piezas están pegadas al tubo y a la carcasa por medio de una silicona especial a modo de amortiguadores

El estator se separa del tubo por medio del tornillo de su parte inferior que es el que lo sujeta por el eje

.Por fin la cápsula del tubo de Rayos X la podemos tener en nuestras manos.

Nos impresiona el tamaño, peso y color. Al respecto del color del cristal podemos indicar que tiene un color parecido al bronce el cual nos indica que ha realizado muchos disparos ya que este color es producido por el desprendimiento de partículas del filamento por la gran cantidad de disparos producidos.Podemos apreciar en la imagen la diferencia del color del cristal comparandola a un vaso de cristal

Limpiaremos el aceite impregnado en el tubo.

Separamos los bornes de los cables que llegan al tubo.

 

APRECIACION Y ESTUDIO DEL FUNCIONAMIENTO DEL TUBO

 

Ya podemos apreciar todas las partes que componen el interior del Tubo:

El Tubo está compuesto por dos extremos:

-ANODO

-CATODO

-ESTATOR

En esta ocasión solo estudiaremos las partes del tubo (ANODO y CATODO).

 

EL CATODO:

Es ni mas ni menos que el electrodo negativo del tubo de RX. Y tiene varios elementos:

FILAMENTO

COLIMADOR DEL FOCO

LAS CONEXIONES DE BAJA TENSION

El filamento es la parte mas importante y el corazón del tubo de RX. Es por donde salen los electrones. Está formado por una resistencia en espiral de una aleación de tungsteno y cesio

El colimador del tubo es la pieza metálica (níquel) con una rendija para enfocar los electrones al ánodo.

Detras de la rendija del CATODO está el FILAMENTO

Tambien hay unas conexiones a un circuito de baja tensión que sirve para calentar el filamento

(El filamento tiene un diámetro de 0.2 mm)

EL ANODO

Es el electrodo positivo del tubo. Está formado por dos elementos:

• FOCO TERMICO
• SOPORTE DEL FOCO

El soporte del foco no es ni mas ni menos que un eje (cilindro) de cobre que gira por medio del estator para que el disco del foco térmico pueda girar.

El foco térmico es en definitiva donde chocan los electrones del cátodo y se producen los RX (mas adelante realizaremos otros trabajos explicando cual es el mecanismo de este proceso)

En resumen , la función del ánodo rotatorio es aumentar la superficie de impacto de los electrones para aumentar la carga máxima permisible del tubo.

 

----- Original Message -----

From: AEVEDI

To: Jesús Martínez Tobarra

Sent: Wednesday, December 15, 1999 12:10 PM

Subject: INCRIPCION CONGRESO VIRTUAL

De acuerdo Jesus, has quedado inscrito al I Congreso Virtual
Veterinario de Diagnostico por Imagen.
 
Si lo deseas puedes hacer tu presentacion publica al resto de los
congresistas e incluso enviarnos una fotografia.
 
Puedes ver las presentaciones ya realizadas en
http://www.aevedi.org/ConVirtual15.htm
 
Puedes leer los trabajos hasta ahora presentados en
http://www.aevedi.org/ConVirtual18.htm
 
Esperamos que te apetezca participar tambien como Autor.
Las instrucciones estan en http://www.aevedi.org/ConVirtual06.htm
 
Conforme se produzcan novedades te iremos informando.
De cualquier forma el tablón de avisos está en http://www.aevedi.org/convirtual16.htm
 
Un cordial saludo
 
Andrés J. Flores Alés
juntadirectiva@aevedi.org
Coordinador del I Congreso Virtual Veterinario de Diagnostico por Imagen
Avda. de las Américas, 7. 29006-Malaga (España)
Telf y Fax +34 952 31 44 27
http://www.aevedi.org
http://www.aevedi.org/ConVirtual.htm

 

 

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