بررسی یک نمونه آزمایشی آند جدید مولد پرتو ایکس به‌منظور کاهش محدودیت‌های کاربردی آن در پزشکی

Abstract

چکیده مقدمه: در لامپ های مولد پرتو ایکس بیش از 99% انرژی الکتریکی به انرژی حرارتی تبدیل می شود که خود موجب محدودیت در تولید شدت‌های بیشتر برای کاربرد ویژه تشخیصی و درمانی در پزشکی می شود. هدف: کاهش محدودیت تولید پرتو ایکس با افزایش سرعت خنک شدن آند مواد و روش‌ها: طراحی آند، سطح و جنس آن در مقایسه با مولد پرتو ایکس تجاری بنحوی تغییر داده شد که سرعت از دست دادن حرارت افزایش و به‌عبارت دیگر تجمع حرارت در مولد پرتو ایکس کاهش یابد. بدین منظور آند پیشنهادی که بدنه آن آلیاژی از کروم، مس و نقره داشت و هدف آن یک رینگ تنگستنی با قطر 27 سانتی متر و مساحت کل آند 1145 سانتیمتر مربع بود در برابر آند معمولی یعنی با قطر 9 سانتی متر و مساحت کل 127 سانتیمتر مربع بررسی شد. هر دو آند در شرایط یکسان در محفظه‌ای بدون جریان هوا قرار داده شده و با استفاده از شعله پلاسما تا دمای 1200 درجه سلسیوس داغ شدند. پس از دور کردن شعله، با ترمومتر تماسی دمای آندها در حین خنک‌شدن اندازه‌گیری و ثبت شد. مراحل فوق سه بار تکرار و در نهایت میانگین و انحراف معیار اندازه‌گیریَ‌ها و نیز روند خنک‌شدن آند محاسبه شد. نتایج: نحوه از دست دادن حرارت در هر دو آند به‌صورت نمایی است با این تفاوت که در آند پیشنهادی (حدود C/min 180 در دمای C1200) بیش از آند معمولی (حدود C/min 76 در دمای C1200) بود. نتیجه‌گیری: در مقایسه با آندهای معمول، علاوه بر استحکام بیشتر، سرعت از دست دادن حرارت در آند پیشنهادی افزایش می‌یابد که موجب کاهش محدودیت در انتخاب عوامل تابش مانند میلی‌آمپر ثانیه و کیلو ولت پیک خواهد شد.