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3 2 Rx caractéristiques IV Formation de l'image radiologique 4 1 La qualité d' image 4 2 Netteté de l'image 4 3 Flou géométrique 4 4 Flou de mouvement

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9 jan 2017 · Temps de pose court, diminution du flou cinétique Radiologie digestive, urinaire, pédiatrique • Petit foyer = charge thermique moindre

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1 utilisant les rayons X

Pascal Rousset

Hospices Civils de Lyon

Université Claude Bernard Lyon 1

9 janvier 2017

Remerciements au Pr Loïc Boussel

TUBE A RAYONS X

RAYONS X EMIS

OBJET (patient)

RAYONS X NON ABSORBES

->IMAGE RADIANTE

DETECTEUR

-> IMAGE LUMINEUSE 2

Introduction -Principe général

Sources documentaires et crédits

Tube à rayons X :

Cathode Anode Foyer -Gaine

Performances

Alimentation

Formation de l'image :

Image radiante

Règles géométriques

Qualité de l'image et facteurs de flou

Grilles et filtres

Réglages de l'exposition : Manuel et cellules

Ecrans renforçateurs

Plan 4

Tube à Rayons X

5

Principe général

(cathode), une différence de potentiel, une cible métallique permettant la création de RX (anode) comportant une fenêtre laissant passer le faisceau de RX Catherine Simand, HagopDemirdjian-CultureSciences-Chimie 6

La cathode

La cathode est constituée :

et maintient en place le ou les filaments

La cathode

La cathode est alimentée par un circuit basse tension 8

La cathode Source d'électrons

Obtenue par effet thermo-ionique

Le filament en tungstène est porté à

incandescence et la chaleur est transmise aux électrons libres du métal

électrons sont arrachés du filament et

forment un nuage électronique autour du filament : charge d'espace

Les électrons situés autour du filament

sont attirés vers la cible par une DDP

élevée (40 à 150 kV)

9

La cathode : Effet de charge

10

La cathode : Courant de saturation

électrons soit arrachés du filament au moment où ils sont émis, kilovoltageproduit une -tube. Au- dessus de 40 kV, une augmentation du kilovoltageproduit peu de La DDP de 40 kV définit la position du point de saturation du tube

à RX

11

La cathode : Filament

Spirale métallique constituée de

tungstène (Z = 74)

Température de fusion élevée

Bonne conduction thermique

Le filament est chauffé à 2350°C par

un courant électrique de chauffage basse tension (5-

élevée (10 A)

proportionnelle à sa surface et au carré

Le choix du filament dépend de la

de la taille du foyer optique) 12

La cathode : Pièce de concentration

Bloc de molybdène creusé de deux

gouttières contenant les filaments

Empêche la déformation des filaments

Focalise les électrons vers la ou les

Peut être portée à un potentiel plus

négatif que celui du filament , et permet de diminuer la taille du foyer thermique (foyer variable)

Foyer Thermique

13

Le vide dans le tube

avec les molécules de ce gaz, ce qui leur ferait des molécules de gaz par ionisation. courant- nombre et de la vitesse des électrons accélérés 14

L'anode

Doit être suffisamment dense (Z élevé) pour favoriser la production de RX (effet de freinage) Température de fusion élevée pour résister aux températures secondaires aux interactions électroniques Bonne conductrice thermique pour évacuer rapidement la chaleur 15

L'anode

Anodes fixes :

En cuivre (bon conducteur de chaleur)

Contenant au centre une pastille de tungstène très dense (Z élevé) permettant de favoriser la production des RX Equipent les tubes radiologiques de faible puissance (tubes dentaires) 16

L'anode

Anodes tournantes :

Equipent les tubes de moyenne et de forte puissance Trois parties : couple rotor-stator, axe de transmission et disque Piste en tungstène-rhénium (L=3.14xD) (D : 7 à 20 cm) favorise le refroidissement pendant la rotation 17

L'anode

3000 à 12 000 tours/minute

T u b e r a y o n x X 18

Vieillissement du tube

Détérioration du filament par diminution de son diamètre : diminution du rayonnement utile et augmentation des constantes Métallisation interne du ballon qui devient conducteur (court- circuit)

Altération du disque : anode fissurée

19

Vieillissement du tube

Détérioration du filament par diminution de son diamètre : diminution du rayonnement utile et augmentation des constantes Métallisation interne du ballon qui devient conducteur (court- circuit)

Altération du disque : anode fissurée

20

Foyer thermique -Foyer optique

rayonnement X : Ses dimensions sont déterminées par la taille du filament et 21

Foyer thermique -Foyer optique

Le foyer optique ou foyer virtuel correspond à la projection géométrique du foyer thermique :

Il est de forme carrée

spatiale)

Petit foyer (0,6 x 0,6 mm à 1x1 mm)

Grand foyer (1,2x1,2 mm à 2x2 mm)

22

Petit et grand foyer

Grand foyer = charge thermique importante

Utilité pour limiter le flou cinétique

Mais la taille de ces foyers génère un flou géométrique Temps de pose court, diminution du flou cinétique.

Radiologie digestive, urinaire, pédiatrique

Petit foyer = charge thermique moindre

Temps de pose rallongés = flou cinétique

Mais diminution de la pénombre géométrique et

Imagerie ostéoarticulaire

23

Petit et grand foyer

24

Gaine plombée du tube

25

Les tensions crêtes

La puissance nominale

La puissance maximale

La capacité thermique maximale

La dissipation thermique

26
Tensions crêtes : valeurs maximales de différence de potentiel pour un tube donné : De 20 à 40 kilovolts pour un tube de mammographie De 40 à 150 kilovolts pour un tube de radiodiagnostic

Puissance nominale :

Puissance maximale applicable pendant 0,1 seconde sur 27

Puissance maximale :

Elle est fonction :

-rhénium > tungstène) De la taille du foyer optique (0,6 mm2 : 50 kW ; 2 mm2 :

150 kW)

diamètre est élevé, plus la puissance augmente) 28

Capacité thermique maximale:

Représente la quantité maximale de chaleur que peut Se mesure en élevant au maximum le temps de pose pour une en unité de chaleur (1 UC = 0,7 Joule) Capacité thermique max (UC) = tension max (kV) x intensité de chauffage max (mA) x temps de pose max (s) 29

Dissipation thermique :

peut éliminer par minute Les tubes radiologiques standard possèdent des dissipations 30

Limites de sécurité du tube

abaque de charge du tube: Par exemple, si une exposition nécessite 50 mAs(500 mA à 0,1 sec), le kilovoltagemaximal sera de 70 kV 31

Limites de sécurité du tube

32

Alimentation du tube

33

Le générateur

Le tube à RX est alimenté par un générateur qui adapte le courant

électrique du secteur aux besoins du tube :

Transforme le courant alternatif basse tension du secteur en un courant continu, stable et de Haute Tension (HT) quantité de RX à produire -à-dire la durée Assure la sécurité du tube en vérifiant que les constantes programmées sont supportées par le tube couple rotor-stator et de l'exposimètre (cellules)quotesdbs_dbs41.pdfusesText_41