سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد - مجتبي نواب پور، رامين بيرق دار

ماهنامه تخصصی مهندسی پزشکی ایران - شماره 102 ، سال 9 ، مهر/1388

menu_itemm.gif  (285 کیلو بایت pdf.gif) نویسنده: مجتبي نواب پور، رامين بيرق دار
پست الکترونیکی: [email protected]
سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد

وبلاگ مهندسی پزشکی مدیک بلاگ www.medicblog.blogfa.com مرکز مقالات تخصصی مهندسی پزشکی ایران - سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد تبديل قسمت اعظم انرژي الكتريكي به انرژي حرارتي در لامپ هاي مولد پرتو ايكس(بيش از 99% در لامپ‌هاي تشخيصي) جزئي از مكانيزم توليد اين پرتو است، اين فرايند موجب محدوديت شديد براي توليد شدت‌هاي بيشتر به خصوص براي كاربردهاي ويژه تشخيصي، درماني و صنعتي ...

 تبديل قسمت اعظم انرژي الكتريكي به انرژي حرارتي در لامپ هاي مولد پرتو ايكس(بيش از 99% در لامپ‌هاي تشخيصي) جزئي از مكانيزم توليد اين پرتو است، اين فرايند موجب محدوديت شديد براي توليد شدت‌هاي بيشتر به خصوص براي كاربردهاي ويژه تشخيصي، درماني و صنعتي مي شود.
براي كاهش اين محدوديت و انتخاب شرايط تابش بالاتر كه در آزمون‌هاي مهم تشخيصي و درماني و صنعتي كاربرد دارد لازم است سرعت خنك شدن لامپ افزايش يابد.در اين طرح با ايجاد  تغييراتي در طراحي آند، سطح و جنس آن به نحوي تغيير يافته كه سرعت از دست دادن حرارت را افزايش دهد يا تجمع حرارت در لامپ را كاهش دهد. 


سطح آند در اين طرح معادل 1165 سانتيمتر مربع است كه در حدود 18 برابر متوسط سطح آند لامپ‌هاي معمول با قطر 9 سانتيمتر است. بدنه آند آلياژي از كروم و مس و نقره است كه ضريب هدايت حرارتي آن در حدود دو برابر تنگستن است(303وات بر متر كلوين) و نقطه ذوب آن در حدود 1500 درجه سانتيگراد است ولي در حرارت‌هاي بالا استحكام بسيار مناسبي داشته و پوسته هم نمي شود. ناحيه هدف آند يك رينگ تنگستني خالص است كه ابعاد برش آن 2*1 سانتيمتر و زاويه شيب 7 درجه است. آند ساخته شده با شعله پلاسما در محفظه عايق تا 1200 درجه سلسيوس داغ شد، سپس سرعت از دست دادن حرارت آن با ترمومتر اندازه گيري شد. اين سرعت در شرايط مشابه با سرعت از دست دادن حرارت يك آند معمولي با قطر 9 سانتيمتر مقايسه شد. نتيجه اين‌كه سرعت از دست دادن حرارت در آند ساخته شده 9 برابر(900)% بيشتر از آند معمولي بود. اين فرايند موجب كاهش محدوديت در انتخاب فاكتورهاي تابش به همين نسبت مي شود.  ‌در لامـپ‌هاي مولد اشعه ايكس انرژي لازم جهت توليد و شتاب دادن الكترون‌ها يا افزايش انرژي جنبشي آن‌ها جهت تبديل به اشعه ايكس توسط انرژي الكتريكي تامين مي‌شود [ 1،2.]
در اين لامپ‌ها سه فاكتور اساسي به عنوان شرايط تابش وجود دارند كه عبارتند از:

كـيـلـو ولـتـاژ پـيـك (مـاكـزيـمم ولتاژ دو سر لامـپ:) ‌اين فاكتور تعيين كننده قدرت نفوذ يا كيفيت پرتو است.

مـيـلـي آمـپـر: ‌ايـن فـاكتور تعيين كننده تعداد الكترون‌ها يا تعداد فوتون‌ها يا شدت پرتو است.

زمان: ‌اين فاكتور ضربدر شدت تعيين كننده كميت پرتو است.

چون تبديل قسمت اعظم انرژي الكتريكي به انـــرژي حـــرارتــي (بـيــش از 99% در لامــپ‌هــاي تشخيصي) جزئي از مكانيزم توليد اين پرتو است بنابراين آنچه كه موجب محدوديت شديد براي تــولـيــد شــدت‌هــاي بـيـشـتــر بـه خـصـوص بـراي كـاربـردهـاي ويژه تشخيصي، درماني و صنعتي مي شود عدم امكان انتخاب شرايط تابش بالاتر است.
براي انتخاب شرايط بالاتر لازم است سرعت خـنك شدن لامپ افزايش يابد در واقع كم بودن ســـرعـــت از دســـت دادن حـــرارت ايـــن لامــپ‌هــا موجب تجمع حرارت و ذوب نقطه‌اي آند (ماده هدف الكترون‌هاي پرانرژي) و پراكندگي شديد اشعه و نهايتا بلا استفاده شدن لامپ مي شود[3-1.]
نكته مهمي كه اين پروژه بر اساس آن طراحي شـده ايـجاد تغييراتي در طراحي هندسي و مواد تشكيل دهنده آند لامپ مولد اشعه ايكس است بـه نـحـوي كـه سرعت از دست دادن حرارت را افزايش دهد يا تجمع حرارت در لامپ را كاهش دهد. 
بـنـابراين بايد محل ايجاد و توليد حرارت در لامپ‌هاي مولد پرتو ايكس آند آن‌ها است. 
عــوامـلــي كــه در آنــدهـاي مـولـد پـرتـو ايـكـس مـوجـود مـوجب كاهش سرعت خنك شدن  يا افــزايــش تـجـمــع حــرارت در لامــپ مــي شـونـد عبارتند از:
1-  محدود بودن سطح كانوني؛ در مولدهاي اشعه ايكس الكترون‌هاي شتابدار بر روي سطح آنـد بـه صـورت نـقطه‌اي متمركز مي شوند. اين تـمـركـز بـه دلـيـل كـوچـك‌تر شدن سطح چشمه اشـعـه صـورت مـي‌پذيرد، اين كوچكي به تيزي لبه‌هاي تصوير در راديولوژي كمك مي‌كند ولي از طرفي موجب تمركز حرارت و كوتاهتر شدن ذوب نـقـطــه اي سـطــح آنــد بــر اثــر ايـن حـرارت مي‌شود[4- 1.]
2- اندازه مساحت كلي آند، هرچه سطح كلي آند (نه سطح لكه كانوني) بزرگ‌تر باشد حرارت در مـســاحــت بــزرگـتـري هـدايـت شـده و تـابـش حرارت نيز از سطح بزرگتر از نظر كميت بيشتر از سطح كوچكتر است (زيرا شدت تابش در يك ماده معين از واحد سطح ثابت است[ )4- 1.]
3- جـنـس مـاده آنـد: هـر چـه ضـريـب هـدايت حرارتي آند بيشتر باشد حرارت كمتري در لكه كانوني تجمع مي يابد، زيرا با سرعت بيشتري در سطح آند پخش مي شود.
در عين حال بايد جنس آند از موادي انتخاب شود كه نقطه ذوب بالايي داشته باشد و همچنين در مقابل تغيير ناگهاني درجه حرارت نيز مقاوم باشد.
آنـدهـاي معمول از تنگستن ساخته شده اند، نقطه ذوب اين فلز 3370 درجه است. اين آندها به طور يكپارچه هستندو معمولا به صورت دوار و بـه شـكـل ديـسـك توپر ساخته مي شوند، قطر آن‌ها به طور معمول بين 7 تا 14 سانتيمتر است. همچنين در تركيب آن‌ها ده درصد رنيوم جهت كاهش تبخير سطحي آند وجود دارد. رنيوم نيز فـلـزي اسـت كـه نـقـطه ذوب آن در حدود 3100 درجه است.
همچنين تجمع حرارت در آند و عدم سرعت كــافــي جـهــت از دســت دادن حــرارت مــوجـب مشكلات زير مي‌شود:
 ‌پراكندگي اشعه ايكس و كاهش بازدهي؛ ذوب نقطه اي تدريجي سطح آند موجب ايجاد پستي و بلندي‌هاي متعدد ميكروسكوپي مي شود، اين ناهمواري‌ها سبب جذب تعداد زيادي از فوتون‌هاي ايكس توليد شده و پراكندگي خارج از دريچه آن‌ها مي شود، اين فرايند باعث كاهش بازدهي در حد قابل توجهي مي شود[5-2.]
تبخير سطحي آند؛ بر اثر حرارت زياد به مرور زمان تنگستن آند تبخير شده و بر جدار داخـلي لامپ مي نشيند، اين لايه فلزي كه لامپ را مانند آينه مي كند به صورت يك الـكـتـرود جـديـد مـوجـب انـحراف الكترون‌ها و كاهش شديد شدت خروجي اشعه و كاهش بازدهي مي شود[6-3.] 
شركت‌هاي سازنده مولدهاي پرتو ايكس به دليل اين مشكلات محدوديت‌هايي را براي كاربران تعيين كرده‌اند. به عنوان
وبلاگ مهندسی پزشکی مدیک بلاگ www.medicblog.blogfa.com مرکز مقالات تخصصی مهندسی پزشکی ایران - سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد تبديل قسمت اعظم انرژي الكتريكي به انرژي حرارتي در لامپ هاي مولد پرتو ايكس(بيش از 99% در لامپ‌هاي تشخيصي) جزئي از مكانيزم توليد اين پرتو است، اين فرايند موجب محدوديت شديد براي توليد شدت‌هاي بيشتر به خصوص براي كاربردهاي ويژه تشخيصي، درماني و صنعتي ... نمونه در لامپ‌هاي درماني شركت  Gul Mayكه آخرين نسل سازنده اين لامپ‌ها است در شرايط 300 كيلو ولت پيك حداكثر مي توان 10 ميلي آمپر را انتخاب كرد و براي انتخاب شدت بالاتر بايد كيلو ولتاژ كاهش يابد، به عنوان مثال براي 15 ميلي آمپر شدت كيلو ولتاژ حداكثر مي‌تواند 200 كيلو ولت پيك باشد. اين محدوديت‌ها در كاربرهاي تشخيصي ويژه مانند آنژيوگرافي نيز وجود دارد، همچنين در كاربرهاي پرتو ايكس در صنعت، حفاظت و امنيت نيز اين محدوديت‌ها اعمال مي شود.
در مركز تحقيقاتي مونت كارلو در زمينه بهينه سازي و افزايش بازدهي آند لامپ‌هاي مولد پرتو ايكس يا سرعت از دست دادن حرارت در آن‌ها تحقيقاتي به شرح زير اجرا شده [28:]
 هنگامي‌كه الكترون‌هاي داراي انرژي بالا با عناصر جاذب با عدد اتمي بالا برخورد مي‌كنند، يكي از پديده‌هاي مهم ايجاد پرتوهاي ثانويه برگشتي هستند Back scatter(.) اين پديده به دليل عوامل متعدد ناخواسته‌اي در تيوب پرتو ايكس ايجاد مي شود كه به خصوص در كاهش بازدهي تيوب اشعه ايكس مؤثر است.
وسعت و اندازه اين كاهش بازدهي توسط مراكز تحقيقاتي مونت كارلو با استفاده از سيمولاسيون كه مبدا و عزيمت الكترون‌ها را در عمق هاي بيشتر در آند نشان مي‌داد، ارزيابي شد.
نـتـايـج نـشان داد اگر الكترون‌هاي تلف شده در پديده پرتوهاي ثانويه در درون آند تنگستن به دام افتند تقويت بازدهي يا كاهش تجمع حرارت تا 50 % امكان پذير است. 
مركز تحقيقات كمپاني فيليپس اخيرا آند جديدي را عرضه كرده، اين طراحي همراه با استقرار دو طرفه بلبرينگ‌هاي آند موجب شده كه امكان افزايش جرم و در نتيجه قطر آند به ميزان حداكثر دو برابر فراهم شود، در نتيجه سطح آند نيز به ميزان حداكثر چهار برابر افزايش مي يابد. در اين لامپ‌ها جنس آند تغييري نيافته و از تنگستن رنيوم ساخته شده[11.]
 ‌همان‌گونه كه قبلا اشاره شد در پروژه پيشنهادي سطح آند بطور متوسط به ميزان 18 بـرابر افزايش مي يابد و اين امر نشان دهنده اهميت اين پروژه در مقايسه با طرح‌هاي مشابه است.   
تمام اين محدوديت‌ها به دليل محدود بودن سرعت از دست دادن حرارت در اين لامپ‌ها به سبب عواملي كه توضيح داده شده است در طرح پيشنهادي دقيقا بر روي فاكتورهايي كه با سرعت خنك شدن يا تجمع حرارت در آند لامپ مولد اشعه ايكس تمركز شده تا بتوان از اين طريق امكان انتخاب شرايط تابش بالاتر را براي كاربردهايي كه اشاره شد فراهم كرد، به خصوص امكان انتخاب شدت‌هاي بالاتر در كيلو ولتاژ بالا كه در راديوتراپي جديد اهميت ويژه‌اي دارد فراهم شود. در اين پروژه طرح مهندسي و شكل جديدي براي افزايش سطح لكه كانوني، افزايش مساحت كلي آند و تغييراتي در جـنس كل آند كه شرايط لازم براي افزايش سطح را فراهم سازد پيشنهاد و اجرا شده است.

مواد و روش‌ها
در طرح پيشنهادي آند بشكل استوانه اي به قطر 27  و ارتفاع 7  سانتيمتر است، در نتيجه بـازاي هـر دور دوران ايـن آنـد سـطـح كانوني در حدود سه برابر متوسط سطح كانوني لامپ‌هاي معمول براي كاربردهاي مشابه خواهد بود.
همچنين سطح آند در اين طرح معادل 1165 سانتيمتر مربع خواهد بود كه در حدود 18 برابر متوسط سطح آند لامپ‌هاي معمول با قطر 9 سانتيمتر است.
 ‌بـراي بدنه آند آلياژي از كروم و مس و نقره در نظر گرفته شده كه ضريب هدايت حرارتي آن در حدود دو برابر تنگستن است(303 وات بر متر كلوين) و نقطه ذوب آن در حـدود 1500 درجه سانتيگراد است ولي در حرارت‌هاي بالا استحكام بسيار مناسبي داشته و پوسته هم نمي شود(7.) چون چگالي اين آلياژ در حدود 7/7 گرم بر سانتيمتر مكعب و تقريبا 5/2 برابر كمتر از تنگستن است بنابراين مي توان سطح آن‌را تا حدود 18 برابر افزايش داد. همچنين براي افزايش اينرسي آند در اين طرح آند بر روي سه بلبرينگ مخصوص و از دو طرف مستقر مي شود تا چرخش آن به راحتي صورت پذيرفته و از نظر مكانيكي مشكلي پيش نيايد در صورتي‌كه در آندهاي معمول از دو عدد بلبرينگ و از يك طـرف اسـتـفاده شده كه موجب عدم امكان افزايش جرم يا سطح آند به دليل كم بودن تحمل وضعيت يكطرفه بلبرينگ‌ها است. اگر در اين طرح از تنگستن براي تمام بدنه آند شـبـيـه آنـچـه كـه در لامـپ‌هاي معمول وجود دارد استفاده شود به دليل چگالي بالاي تـنـگـسـتـن(3/19) جـرم آنـد در حـدود 10 كيلو گرم مي شود و امكان چرخش آن از نظر مكانيكي بسيار مشكل و پر هزينه خواهد شد، به همين دليل در اين طرح جنس آند از دو ماده مختلف انتخاب شده:
1- بدنه آند از آلياژ كروم و مس و نقره انتخاب شده كه همان قسمت استوانه اي شكل است.
2- قـسـمـت هـدف يـا لكه كانوني كه از جنس تنگستن انتخاب شده، اين قسمت به صورت يك رينگ در لبه داخلي استوانه آند نصب ميشود و محل برخورد الكترون‌ها را تشكيل مي‌دهد.
براي انجام اين تحقيق مراحل زير بطور خلاصه اجرا شد: 
 ابتدا نحوه ساخت رينگ تنگستني با توجه به نقطه ذوب بسيار بالا (3370 درجه سلسيوس) و عدم امكان ذوب آن با روش‌هاي  Hot Pressبا مشاوره متالوژي، ريخته‌گري و سراميك تعيين شده است.
‌درجه دانه بندي پودر تنگستن با توجه به روش فــــرم‌دهــــي تــعــيــيـــن و پـــودر مـــورد نــظـــر خريداري       شد. 
‌جنس سراميك قالب و روش طراحي و سـاخت آن با مشاوره مواد سراميكي و طراحي جامدات تعيين شد.
‌طراحي و ساخت مدل حجمي اوليه با پـولـي ونـيـل بوتيرال جهت تهيه قالب سراميكي اجرا شد.
ساخت قالب سراميكي.
‌دقت قالب ها با استفاده از ريزسنج و گوي سنج تعيين شدند.
‌درجه استحكام قالب ها با استفاده از نيروسنج و پرس هيدروليك تعيين شد.
‌سفارش  Hot Pressبا استفاده از قالب سراميكي.
‌سفارش نورد ضربه اي محصول   Hot Pressبه همان شركت‌هاي سازنده. 
‌قالب هاي اوليه بدنه آند با پولي فوم و پولي ونيل بوتيرال طراحي و ساخته شدند.
‌ساخت قالب فولادي مخصوص بدنه آند.
‌محل اتصال الكترودها، نصب سراميك ها و واشــرهـاي مـخـصـوص تـوسـط مـيـكـروتـراش  CNCو ليزري ميكروتراش اجرا شد.
‌سفارش خريد شفت موليبدني يا استيل كوآر. 

‌سفارش تراش پيم‌هاي مخصوص اتصال هـدف بـه بـدنـه آنـد و شـفـت مـولـيـبدني يا استيل كوآر. 
‌حرارت كوره تكنولوژي پودر تنگستن از طـريـق مـشـاوره مـتـالوژي در حدود2400 درجه تعيين شد.
كـلـيـه سـفـارشـات بـراي خـدمـات فني پس از مـــراحـــل مــشــاوره تـخـصـصــي وقـتــي بــا مــراكــز تحقيقات متالوژي، مواد، سراميك، ريخته‌گري و مـيـكروتراش با در نظر گرفتن كليه جنبه‌هاي فني و اقتصادي صورت  پذيرفتند.

يافته ها
همان‌گونه كه در شكل يك مشاهده مي شود آنـد بـه شـكـل اسـتـوانه اي به قطر 27  و ارتفاع 7  سانتيمتر است، در نتيجه بازاي هر دور دوران اين آنـد سـطـح كـانـونـي در حـدود سـه بـرابر متوسط سـطــــح كــــانـــونـــي لامـــپ‌هـــاي مــعــمـــول بـــراي كاربردهاي مشابه است.
هـمچنين سطح آند در اين طرح معادل 1165 سانتيمتر مربع بوده كه در حدود 18 برابر متوسط سـطح آند لامپ‌هاي معمول با قطر 9 سانتيمتر است. در نتيجه بهره حاصل از افزايش سطح و قطر آند 54 برابر آندهايي با قطر 9 سانتيمتر است.
 ‌در ايـن طـرح جـنـس آنـد از دو مـاده مختلف انتخاب شده:
1- بدنه آند از آلياژ كروم و مس و نقره انتخاب شده كه همان قسمت استوانه اي شكل است.
 ‌2- قـسمت هدف يا لكه كانوني كه از جنس تنگستن انتخاب شده، اين قسمت همانطور كه در ديــاگـرام زيـر ديـده مـي شـود بـه صـورت يـك رينگ در لبه داخلي استوانه آند نصب مي شود و محل برخورد الكترون‌ها را تشكيل مي دهد.
آند لامپ‌هاي معمول تماما از جنس تنگستن است. ضريب هدايت حرارتي آلياژ بدنه آند در حـدود دو برابر تنگستن است(303 وات بر متر كـلـوين) و نقطه ذوب آن در حدود 1500 درجه ســـانــتــيــگــراد اســت ولــي درحــرارت‌هــاي بــالا اسـتـحـكـام بـسـيـار مـنـاسـبـي داشـتـه و پـوسـتـه هم نمي‌شود[7.] به اين ترتيب بهره حاصل از تغيير جنس بدنه آند دو برابر آندهاي معمول است. 
آند ساخته شده توسط يك موتور الكتريكي با دور 2000 در دقـيـقــه( تـقـريـبـاً مـعـادل تـعـداد دور آندهاي معمول) به چرخش در آمد، سپس شعله دستگاه جوش پلاسما كه حرارت بسيار زيادي دارد و شبيه پرتو الكتروني لوكال و متمركز است بــه مـحـل هـدف آنـد بـه مـدت 5 دقـيـقـه تـابـيـده و بلافاصله درجه حرارت ناحيه هدف با ترمومتر تـمــاســي در آزمــايـشـگـاه شـركـت تـيـران شـيـمـي انـدازه‌گـيـري شـد( هدف آند تا 1800 درجه داغ مي‌شد)، دقت مي شد كه هر دو نوع آند به يك انـدازه داغ شـونـد زيـرا مـقـدار درجه حرارت در سرعت خنك شدن تاثير دارد.
 ‌سپس با قرار دادن آن در يك محيط با درجه حرارت محيط اتاق(يك اتاقك با ورق آهن يك به ابعاد 75 سانتيمتر براي جلوگيري از جريان هوا) و در حال دوران با سرعت 2000 دور در دقـيـقـه سرعت از دست دادن حرارت آن اندازه‌گيري شد. اين اندازه گيري سه بار تـكـرار و مـيـانـگين سرعت متوسط از دست دادن حرارت تا رسيدن به درجه حرارت حدود 100 درجه سانتيگراد در اين نوع آند معادل 16/37 درجه در ثانيه بود. اين سرعت در شرايط يكسان براي آندهاي معمول با قطر 9 سانتيمتر كه در لامپ‌هايي با توان بالا استفاده مي شوند در حدود 7/5 درجه در ثانيه بود. اين آزمايشات نشان دادند كه سرعت از دست دادن حرارت در اين نوع آند نسبت به آندهاي معمول 5/6برابر يا 650 درصد بيشتر است.  
در مرحله بعد با استفاده از دور سنج مقاومت تنشي بدنه آند اندازه گيري شد، همين مراحل در شرايط يكسان براي آند لامپ‌هاي معمول نيز اجرا شد. از نظر مقاومت تنشي تفاوتي بين آن‌ها وجود نداشت.  

بحثوبلاگ مهندسی پزشکی مدیک بلاگ www.medicblog.blogfa.com مرکز مقالات تخصصی مهندسی پزشکی ایران - سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد تبديل قسمت اعظم انرژي الكتريكي به انرژي حرارتي در لامپ هاي مولد پرتو ايكس(بيش از 99% در لامپ‌هاي تشخيصي) جزئي از مكانيزم توليد اين پرتو است، اين فرايند موجب محدوديت شديد براي توليد شدت‌هاي بيشتر به خصوص براي كاربردهاي ويژه تشخيصي، درماني و صنعتي ...
پژوهش‌هاي مركز تحقيقات مونت كارلو در زمينه طراحي جديد آند كه در مرحله سيمولاسيون بوده و هنوز ساخته نشده  موجب افزايش پنجاه درصدي سرعت از دست دادن حرارت در آند شده است. آند جديد ساخته شده توسط كمپاني فيليپس با توجه به افـزايـش چـهـار بـرابـري مـسـاحـت و دو بـرابـري جرم تقريبا موجب افزايش دو برابري سرعت از دست دادن حرارت در اين نوع آند مي شود، اين نسبت افزايش تنها به واسطه افزايش مساحت و جرم است، زيرا جنس آند در اين نوع تغييري نيافته است. در حال حــاضــر تـنـهــا ســازنـده لامـپ‌هـاي ايـكـس درمـانـي( شـركـت  )Gul may آخـريـن سـري لامپ‌هاي ايكس خود را با شرايط حداكثر 300 كيلوولت پيك، 10 ميلي آمپر و دودقيقه زمـان ارائـه كـرده، بـا كـاهـش كـيلوولت پيك به 200 كيلوولت مي توان 15 ميلي آمپر را انتخاب كرد، در حالي‌كه براي فوتوالكترون‌تراپي در 300 كيلو ولت پيك شدتي بين 150 تا 200 ميلي آمپر خيلي مناسب‌تر است. 

نتيجه گيري
 ‌آندي كه توسط مجريان اين طرح
طراحي و ساخته شده است افزايش مساحت 18 برابر و افزايش ضريب هدايت حرارتي در حدود دو برابر است كه نتيجه نهايي افزايش 5/6 برابري سرعت از دست دادن حرارت در اين نوع آند بوده است. 
چگالي
آلياژ به كار رفته براي اين آند در حدود 7/7 گرم بر سانتيمتر مكعب و تقريبا 5/2 برابر كمتر از تنگستن است و به همين دليل است كه مي توان سطح آن‌را تا حدود 18 برابر افزايش داد. همچنين براي افزايش اينرسي آند در اين طراحي آند بر روي سه بلبرينگ مخصوص و از دو طرف مستقر مي‌شود تا چرخش آن به راحتي صورت پذيرفته و از نظر مكانيكي مشكلي پيش نيايد در صورتي‌كه در آندهاي معمول از دو عدد بلبرينگ و از يك طـرف اسـتـفاده شده كه موجب عدم امكان افزايش جرم يا سطح آند به دليل كم بودن تحمل وضعيت يك‌طرفه بلبرينگ‌ها است. اگر در اين طرح از تنگستن براي تمام بدنه آند شبيه آنچه كه در لامپ‌هاي معمول وجود دارد استفاده شود به دليل چگالي بالاي تـنـگـسـتـن(3/19) جـرم آنـد در حـدود 10 كيلو گرم مي شود و امكان چرخش آن از نظر مكانيكي بسيار مشكل و پر هزينه خواهد بود.   
اين طرح علاوه بر نشان دادن مسير علمي كاربردي و تجربه لازم براي توليد آند با طراحي جديد يك هدف كاربردي بسيار مهم دارد، مهم‌ترين هدف كاربردي اين طرح فـراهـم كـردن شـرايـط و تـجربيات لازم جهت توليد پرتو ايكس براي درمان با سيستم فوتوالكترون تراپي است. اين سيستم يك روش جديد براي درمان تومورهاي توده اي سرطاني است. در اين روش پرتو ايكس با شدت بالا (بين 150 تا 200 ميلي آمپر) و انرژي بين 200 تا 300 كيلوولت پيك مورد نياز است. 
افزايش شرايط تابش به خصوص تا اين حد نياز به افزايش سرعت خنك شدن لامپ يا اعمال روش‌هايي براي كاهش تجمع حرارتي دارد.
اين پروژه به خصوص براي هموار تر كردن شرايط جهت امكان افزايش شرايط تابش براي
فوتوالكترون تراپي اجرا شده است

منابع
1- كـاري اس، دودي يـي، موري سي.
فيزيك راديولوژي تشخيصي كريستين سن. ترجمه: دكتر محتشمي بهمن،  چاپ اول، تهران، انتشارات علوم پزشكي شهيد بهشتي، 1375، صفحات 36 تا 62.
2- حــيـــدريـــان مــصــطــفـــي. مـبــانــي فـيــزيـكــي راديـولـوژي و مـتـدهـاي تـصـويـر بـرداري. چاپ اول، تـهـــران، بــنــيـــاد فــرهـنـگــي رضــوي، 1370، صفحات 42-31 و 141-104. 
3- نـجـم آبـادي فـريـدون. فـيـزيـك تـشـعشع و راديـــولـــوژي. چـــاپ دوم، تــهـــران، انــتــشـــارات دانشگاه تهران، 1373، صفحات 49 تا 105.

4- Cameron John R. Medical Physics. , 3rd edition. USA: Wilex & Son.1996; P: 386-432
5- Chesney D Noreen. X-Ray Equipments. Second edition. UK: Black well scientific publication. 1979; P: 26-111,128-257
6- Gubarev M, Ciszak E. Micro focus x-ray products. Research Project, Research Center of Oxford Instruments. 2002; P: 22-31.
7- Twrtka S Albert. Guide to Elements. Oxfors university press. 2002; P: 1020-1053.
8- Tavora LMN, Gilboy WB. Mont Carlo studies of a novel X-Ray tube cathode and anode design.  Elsevier UK.  August 2005; P: 81-86.
9-Geyer J, Reisel J. Optimization of an electron cold cathode tube. Elsevier UK. October 2005; P: 32-38.
10-Raab WJ, Milan. M.A. Determination of spectral emission of special target tubes measuring X-Ray Fluorescence from pure elements. Elsevier Amsterdam. 2005; P: 109-114.
11- Philippe  L, Romano A. Increasing efficiency in Metal X Ray Tube. Research Center Philips Co. Amsterdam; 2004.
 


مطالب مشابه :


دانشگاه آزاد اسلامي قزوين(نواب)

boys of the qazvin university - دانشگاه آزاد اسلامي قزوين(نواب) - boys of the qazvin university (باراجين/نواب)




زندگی نامه ی کامل ساسی مانکن

ساسان حیدری ملقب به ساسی مانکن دانشجوی رشته ی کامپیوتر دانشگاه آزاد نواب قزوین هست.متولد 12




حسام نواب صفوی

دنیای من و تو - حسام نواب صفوی فارغ التحصیل بازیگری از دانشگاه آزاد اسلامی.




بیوگرافی ساسی مانکن

ساسان حیدری ملقب به ساسی مانکن دانشجوی رشته ی کامپیوتر دانشگاه آزاد نواب قزوین هست.متولد 12




زندگی نامه ی کامل ساسی مانکن

ساسان حیدری ملقب به ساسی مانکن دانشجوی رشته ی کامپیوتر دانشگاه آزاد نواب قزوین هست.متولد 12




ساسی مانکن...

ساسان حیدری ملقب به ساسی مانکن دانشجوی رشته ی کامپیوتر دانشگاه آزاد نواب قزوین هست.متولد 12




سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد - مجتبي نواب پور، رامين بيرق دار

مقالات - سيستم كاتد و آند مولد پرتو ايكس با آلياژ جديد - مجتبي نواب پور، رامين بيرق دار




کراوات آرم خاندان پیامبر است؟!

کانون قرآن عترت دانشگاه آزاد اسلامی دکتر مدرسی از پزشکان قم برای دیدن نواب با کراوات به




سوالات پایان ترم - مباحث ویژه - دکتر هادی سرگلزایی

دانشگاه آزاد نواب قزوین -




برچسب :