一种核能医用Ｘ光机制造技术

本发明专利技术属于医疗器械技术领域，具体涉及一种核能医用Ｘ光机。本发明专利技术的核能医用Ｘ光机包括支架、２３８Ｐｕ和２４１Ａｍ两个互补的低能光子源、防散射屏、屏蔽防护板、摄影胶片暗盒、诊视床、可编程控制型操作台、蓄电池组、直流低压电源等。该核能医用Ｘ光机为人体器官提供的诊断照射是标识Ｘ光或单色Ｘ光，不是传统Ｘ射线机辐射的轫致辐射的连续Ｘ光谱，使核能医用Ｘ光机在摄影胶片上形成高对比度清晰图像。本发明专利技术克服了传统Ｘ射线机、ＣＴ机的轫致辐射对非受检人体器官存在诊断辐射和散射照射而加重受检者及Ｘ射线工作者剂量负担的缺点，并能节省电能约９０％。本发明专利技术具有成像清晰、能耗低、安全、体积小重量轻等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于医疗器械
，具体涉及一种核能医用X光机。
技术介绍
现在，世界各国政府和联合国的WHO都非常重视X射线机的诊断照射对受检者、 公众个人和X射线工作者的剂量负担，国际原子能机构为此发布了《国际电离辐射防护 与辐射源安全基本安全标准》，我国政府也颁布了《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》 GB18871—2002，于公元2003年4月1日起在全国实施。这些标准要求X射线工作者在利 用X射线诊断照射为受检者进行医疗服务的同时，要尽可能降低受检者、公众个人和X射 线工作者本身的剂量负担，防止有害的确定性生物效应产生出来，将随机效应的产生率与X 射线照射诊断带来的医疗利益相比限制到可接受的水平，从而将X射线诊断带来的潜在危 害降至最低限度，实现兴利除害。但是，目前国内外广泛使用的诊断照射都是X射线机中的X射线管发射的轫致辐 射连续X射线谱，该轫致辐射从贯穿本领低的软X射线到贯穿本领高的硬X射线射线都是 连续分布的，贯穿本领低的X射线穿过人体器官的几率很小，几乎全部被较厚的人体器官 吸收，不易在摄影底片上形成对比度高的清晰图像。为了提高对比度，人们在X射线管窗口 安装过滤片，将X射线管产生的软X射线滤去，用以提高透过人体器官的硬X射线份额与软 X射线份额的比值。可是，在过滤软X射线的同时硬X射线的实际份额也降低了，从而减少 了摄像底片上的X射线的总量。为了满足摄影底片对X射线的总量不变的要求，人们又提 高管电压。实验资料证明，随着管电压的提高，贯穿本领低的软X射线的份额也大幅度增 力口，在X射线管窗口的过滤片的厚度必须随之增大。过滤片的厚度增加使投射到摄影底片 上的总量也加大，导致摄像底片上的对比度降低，不但使摄像底片模糊起来，而且增加了散 射线对非受检器官的有害照射。为了在不提高管电压的条件下，在摄像底片上得到较好的 对比度，人们在暗盒中加装增感纸，使系统的灵敏度提高，从而减少受检者的诊断照射；但 高灵敏度的增感纸一胶片组合又降低了清晰度，使得X射线工作者难以操作。除此之外，X 射线机要消耗大量电能产生无用的软X射线和散射线，给X射线机的辐射防护带来诸多困 难。X射线机在胶片上对比度不高的原因证明如下人们用大量精密实验和理论计算总结 并推导出X射线对人体各器官的吸收系数τ与诊断照射的波长λ和人体器官的有效原子 序数Zrf的变化规律为τ =CZef4 λ 3，当波长变化不大时该关系式中的C为常数，与人体骨骼 对应的Zef为8. 74，与人体肌肉对应的Zef为6. 25，与人体脂肪对应的Zef为5. 92。按照该 关系式，τ人体骨骼τ人体肌肉τ人体脂肪=4. 751. 24 1。虽然骨骼、骨肉、脂肪三种 人体器官的Zrf不变，但是X射线机的X光管发射的轫致辐射诊断照射的波长λ总在变化， 使得这三个吸收系数之比不为常数，导致摄影胶片的对比度不高。标识X光是由放射性核素的原子核辐射的为数不多而波长互有差别的几种光 谱线的组合，使得τ =CZrf4X 3^基本为常数，导致暗盒中摄影胶片有较高的对比度。238Pu 和241Am都是核反应堆生产的两种长寿命的低能光子源。238Pu辐射的标识X光的成分为43. 5keV、99. 9 keV、ll. 6 21. 7 keV，但43. 5 keV和99. 9 keV两条标识谱线的强度仅占总份 额的1%左右，作为诊断照射的仅剩下11. 6^21. 7 keV的标识X光，其平均能量为16. 5 keV, 该平均能量16. 5 keV的标识X光恰好可用于大中小面积和较小厚度的人体器官的诊断照 射。241Am辐射的标识X光为59. 5 keV、26. 4 keV、11. 9 22. 2 keV。用过滤片去掉11. 9 22. 2 keV的标识X光；用59. 5 keV、26. 4 keV组成的标识X光作人体器官的诊断照射，或用59. 5 keV单色X光作诊断照射都能得到高对比度的清晰图像，其中用59. 5 keV单色X光的图像 的清晰度最高。 而防护59. 5 keV 16. 5 keV的标识X光仅用20mm左右的H96黄铜、24mm左右的 钢板就能使盛装238Pu和241Am两个列的低能光子源的金属容器封闭其全部标识X光，从而满 足国家《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》(GB18871-2002)的要求。因此，开发一种无轫致辐射的能耗极低的、由核能发射标识X光的、易防护的、体 积小重量轻的、摄像底片对比度高图像清晰的、对非受检器无诊断照射的核能医用X光机 是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于上述238Pu和241Am两个系列的低能标识X光源的既 符合诊断辐射的高对比度成像要求，又能为医疗系统的放射科机房提供一种无轫致辐射、 无漏射线、非受检器官的剂量负担很少的、易防护的核能医用X光机，并且是一种在产生诊 断辐射的全过程中不消耗电能的低碳经济机电设备。本专利技术的目的是通过如下的技术方案来实现的该核能医用X光机，它包括支架， 在支架的上顶之下连接有低能光子源固定横梁组及立柱组，在低能光子源固定横梁组及立 柱组的各横梁的前端分别铰接有大活度238Pu低能光子源摇臂、中活度238Pu低能光子源摇 臂、小活度238Pu低能光子源摇臂、大活度241Am低能光子源摇臂、中活度241Am低能光子源摇 臂、小活度241Am低能光子源摇臂；所述各低能光子源摇臂能在其竖直平面的360°角度内摇 转及沿各横梁的前端前后移动并锁紧，各横梁也能绕其后端沿着低能光子源固定横梁组及 立柱组的各立柱上下移动并锁紧；各低能光子源摇臂的长臂端分别固连有大活度238Pu低 能光子源、中活度238Pu低能光子源、小活度238Pu低能光子源、大活度241Am低能光子源、中 活度241Am低能光子源、小活度241Am低能光子源；在低能光子源固定横梁组及立柱组下方的 支架上固连有一块低能光子源组存放屏蔽台，低能光子源组存放屏蔽台的上表面设置有六 个存放低能光子源的圆形凹盆，当各低能光子源摇臂竖直向下时，六个圆形凹盆与各低能 光子源的位置相对应；诊视床安装在各低能光子源的238Pu或241Am辐射的标识X光的正下 方，并在诊视床底部的支架上设置摄影胶片暗盒，摄影胶片暗盒安装在低能光子源的238Pu 或241Am的标识X光照射的人体器官后200mm——400mm位置处；在诊视床的四周和底部摄 影胶片暗盒的下方设置有防散射屏；在诊视床四周的防散射屏之后还设置有屏蔽防护板； 所述诊视床采用干燥木料制成；所述防散射屏为铝——铁——招复合三层板结构；所述屏 蔽防护板为铝——铅一一铁复合三层板结构；所述支架采用金属材料制成并将其底部用导 线接地；所述低能光子源组存放屏蔽台为木一铁一铅一铁四层材料制成的复合板结构；本 X光机还包括蓄电池组、直流低压电源和可编程控制型操作台，可编程控制型操作台与直流 低压电源和蓄电池组连接并控制各低能光子源的开关和按钮。所述大活度238Pu低能光子源包括一个底部有一空心圆孔的不锈钢盆形支撑，一个 梯形的不锈钢空心圆台屏蔽外套通过其底部的沉头螺钉组安装于不锈钢盆形支撑内；不锈 钢空心圆台屏蔽外套的空心孔的下部为梯形，该梯形空心孔的下底内径与不锈钢盆形支撑 空心孔的内径一致本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核能医用Ｘ光机，其特征在于：它包括支架（２），在支架（２）的上顶（３）之下连接有低能光子源固定横梁组及立柱组（５），在低能光子源固定横梁组及立柱组（５）的各横梁的前端分别铰接有大活度↑［２３８］Ｐｕ低能光子源摇臂（６）、中活度↑［２３８］Ｐｕ低能光子源摇臂（８）、小活度↑［２３８］Ｐｕ低能光子源摇臂（１０）、大活度↑［２４１］Ａｍ低能光子源摇臂（１２）、中活度↑［２４１］Ａｍ低能光子源摇臂（１４）、小活度↑［２４１］Ａｍ低能光子源摇臂（１６）；所述各低能光子源摇臂能在其竖直平面的３６０ｏ角度内摇转及沿各横梁的前端前后移动并锁紧，各横梁也能绕其后端沿着低能光子源固定横梁组及立柱组（５）的各立柱上下移动并锁紧；各低能光子源摇臂的长臂端分别固连有大活度↑［２３８］Ｐｕ低能光子源（７）、中活度↑［２３８］Ｐｕ低能光子源（９）、小活度↑［２３８］Ｐｕ低能光子源（１１）、大活度↑［２４１］Ａｍ低能光子源（１３）、中活度↑［２４１］Ａｍ低能光子源（１５）、小活度↑［２４１］Ａｍ低能光子源（１７）；在低能光子源固定横梁组及立柱组（５）下方的支架（２）上固连有一块低能光子源组存放屏蔽台（４），低能光子源组存放屏蔽台（４）的上表面设置有六个存放低能光子源的圆形凹盆，当各低能光子源摇臂竖直向下时，六个圆形凹盆与各低能光子源的位置相对应；诊视床（２１）安装在各低能光子源的↑［２３８］Ｐｕ或↑［２４１］Ａｍ辐射的标识Ｘ光的正下方，并在诊视床（２１）底部的支架上设置摄影胶片暗盒（１９），摄影胶片暗盒（１９）安装在低能光子源的２３８Ｐｕ或２４１Ａｍ的标识Ｘ光照射的人体器官后２００ｍｍ－－４００ｍｍ位置处；在诊视床（２１）的四周和底部摄影胶片暗盒（１９）的下方设置有防散射屏（１８）；在诊视床（２１）四周的防散射屏（１８）之后还设置有屏蔽防护板（２０）；所述诊视床（２１）采用干燥木料制成；所述防散射屏（１８）为铝－－铁－－铝复合三层板结构；所述屏蔽防护板（２０）为铝－－铅－－铁复合三层板结构；所述支架（２）采用金属材料制成并将其底部（２２）用导线接地；所述低能光子源组存放屏蔽台（４）为木－铁－铅－铁四层材料制成的复合板结构；本Ｘ光机还包括蓄电池组（１）、直流低压电源（２４）和可编程控制型操作台（２３），可编程控制型操作台（２３）与直流低压电源（２４）和蓄电池组（１）连接并控制各低能光子源的开关和按钮。...

【技术特征摘要】
一种核能医用X光机，其特征在于它包括支架(2)，在支架(2)的上顶(3)之下连接有低能光子源固定横梁组及立柱组(5)，在低能光子源固定横梁组及立柱组(5)的各横梁的前端分别铰接有大活度238Pu低能光子源摇臂(6)、中活度238Pu低能光子源摇臂(8)、小活度238Pu低能光子源摇臂(10)、大活度241Am低能光子源摇臂(12)、中活度241Am低能光子源摇臂(14)、小活度241Am低能光子源摇臂(16)；所述各低能光子源摇臂能在其竖直平面的360o角度内摇转及沿各横梁的前端前后移动并锁紧，各横梁也能绕其后端沿着低能光子源固定横梁组及立柱组(5)的各立柱上下移动并锁紧；各低能光子源摇臂的长臂端分别固连有大活度238Pu低能光子源(7)、中活度238Pu低能光子源(9)、小活度238Pu低能光子源(11)、大活度241Am低能光子源(13)、中活度241Am低能光子源(15)、小活度241Am低能光子源(17)；在低能光子源固定横梁组及立柱组(5)下方的支架(2)上固连有一块低能光子源组存放屏蔽台(4)，低能光子源组存放屏蔽台(4)的上表面设置有六个存放低能光子源的圆形凹盆，当各低能光子源摇臂竖直向下时，六个圆形凹盆与各低能光子源的位置相对应；诊视床(21)安装在各低能光子源的238Pu或241Am辐射的标识X光的正下方，并在诊视床(21)底部的支架上设置摄影胶片暗盒(19)，摄影胶片暗盒(19)安装在低能光子源的238Pu或241Am的标识X光照射的人体器官后200mm——400mm位置处；在诊视床(21)的四周和底部摄影胶片暗盒(19)的下方设置有防散射屏(18)；在诊视床(21)四周的防散射屏(18)之后还设置有屏蔽防护板(20)；所述诊视床(21)采用干燥木料制成；所述防散射屏(18)为铝——铁——铝复合三层板结构；所述屏蔽防护板(20)为铝——铅——铁复合三层板结构；所述支架(2)采用金属材料制成并将其底部(22)用导线接地；所述低能光子源组存放屏蔽台(4)为木—铁—铅—铁四层材料制成的复合板结构；本X光机还包括蓄电池组(1)、直流低压电源(24)和可编程控制型操作台(23)，可编程控制型操作台(23)与直流低压电源(24)和蓄电池组(1)连接并控制各低能光子源的开关和按钮。2.根据权利要求1所述的核能医用X光机，其特征在于所述大活度238Pu低能光子源 (7)包括一个底部有一空心圆孔的不锈钢盆形支撑(25)，一个梯形的不锈钢空心圆台屏蔽 外套(37)通过其底部的沉头螺钉组(38)安装于不锈钢盆形支撑(25)内；不锈钢空心圆台 屏蔽外套(37)的空心孔的下部为梯形，该梯形空心孔的下底内径与不锈钢盆形支撑(25) 空心孔的内径一致；在不锈钢空心圆台屏蔽外套(37)的上部平顶空心孔内通过螺纹连接 有一个H96黄铜螺管屏蔽外套(35);H96黄铜螺管屏蔽外套(35)内的上部通过螺纹连接有 一个不锈钢屏蔽螺栓(34)，其下部安装有238Pu低能光子源(33);所述238Pu低能光子源(33) 包括蒙乃尔合金源壳、238Pu放射性陶瓷片和出射窗，238Pu低能光子源(33)通过蒙乃尔合金 源壳与H96黄铜螺管屏蔽外套(35)螺纹连接，出射窗位于其底部；在位于H96黄铜螺管屏 蔽外套(35)底部的不锈钢空心圆台屏蔽外套(37)的空心孔内安装有一块H96黄铜屏蔽闸 门(32)，在H96黄铜屏蔽闸门(32)之下的空心孔内还安装有一块有机玻璃防尘板(36);H96 黄铜屏蔽闸门(32)与一块滑动铁心(28)固连；滑动铁心(28)的上平面与下平面分别设有 与不锈钢空心圆台屏蔽外套(37)的外表面固连的顶部复位弹簧(29)和中部复位弹簧(27); 与滑动铁心(28)对应的吸引线圈(26)安装于不锈钢盆形支撑(25)的边沿水平面上，在摄 影曝光时吸引线圈(26)产生的磁场引力使滑动铁心(28)向吸引线圈(26)滑动的距离略大 于238Pu低能光子源(33)的蒙乃尔合金源壳的外螺纹直径；通过将温度高于330°C的熔铅注 满不锈钢空心圆台屏蔽外套(37)的下部空心梯形壁腔内而形成一个铅屏蔽梯形圆环(30);在所述不锈钢空心圆台屏蔽外套(37)的下部梯形空心孔的内壁上还通过沉头螺钉连接有 一个防散射铝板漏斗(31);所述中活度238Pu低能光子源(9)、小活度238Pu低能光子源(11)的整体结构与所述大 活度238Pu低能光子源(7)的整体结构相同；所述大活度241Am低能光子源(13)、中活度241Am 低能光子源(15)、小活度241Am低能光子源(17)的整体结构也均与所述大活度238Pu低能光 子源(7)的整体结构相同...

【专利技术属性】
技术研发人员：周春生，
申请(专利权)人：周春生，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]