MTRA13 - Röntgen Apparatekunde

Hochenergetischer Röntgenstrahl trifft auf schwachgebundenes Hüllenelektron, dabei wird nur ein Teil der Energie übertragen = Elektron wird herausgeschleudert, Rest der Energie wird als abgeschwächte Röntgenstrahlung gestreut.

Röntgendiagnostik: zwischen 20-150keV / weich < 35kV / hart > 120kV 

Strahlentherapie: weich < 100kV / hart < 1000kV / ultrahart > 1MeV

Das Lichtfeld wird möglichst maximal 0.5cm rundum das Objekt durch Blei-Blenden begrenzt.

Ein Elektronenvolt ist diejenige Energie, die ein Elektron beim Durchlaufen einer Potenzialdifferenz von 1V aufnimmt.

Die Bündelung der Elektronen auf den Brennfleck erfolgt im elektrischen Feld zwischen Kathode und Anode

Mittelpunkt des elektronischen Brennflecks.

Elektronischer Fokus: Schnittfläche des Elektronenstrahlbündels mit der Anodenoberfläche

Thermischer Fokus: Brennfleckbahn (Bei Drehanoden)

Optischer Fokus: Verläuft parallel zum Zentralstrahl in der Grösse des Elektronischen Fokus.

Aufhärtung der Strahlen in dem man schwache Strahlung mit einem Aluminiumfilter bereits vor austritt, innerhalb des Gehäuses, reduziert.

Energieversorgung für alle Systeme

- Liefert Niederspannung für Heizstromkreis = Elektronenwolke

- Liefert Hochspannung für Ršhrenstromkreis = Beschleunigung der Elektronen (Gleichstrom)

- Strom für Drehanode

- Belastungsautomatik

- Belichtungsautomatik

Halb-Wert-Schicht, Schichtdicke eines Material bei welcher sich die Strahlung um die Hälfte reduziert hat. Beschreibt die Abschirmwirkung eines Materials.

Je kürzer die Distanz aus dem Anodenteller, um so stärker die Strahlung -> Weniger Absorption.

Von Zentralstrahl Richtung Kathode = stärker

Von Zentralstrahl weg von Kathode = schwächer

- Sorgt für ein Anodenseitigen Dosisabfall.

- Wird umso grösser je kleiner der Anodenwinkel.

Die Strahlung erzeugt im Halbleiter freie Ladungsträger, welche zu Elektroden aus Metall wandern. Dieses Stromsignal wird verstärkt und ausgewertet.

Wird der Ionisationsstrom gemessen, wenn aus Metallfolien der Messkammerwand Elektronen ausgelöst werden und dabei Luftmoleküle ionisieren.

Elektronenquelle: Wolframdrahtspirale mit grosser Anzahl Leistungselektronen. Durch erhitzen entsteht eine negative Raumladung (Elektronenwolke). Mit Fokussiereinrichtung.

Spannung, Durchschlagskraft der einzelnen Elektronen

Z.B. bei der Mamma wird die Brust zusammengepresst um die Dicke zu reduzieren, so mit wird eine schwächere Strahlendosis benötigt.

Stromstärke (mA) und Aufnahmezeit (s) Anzahl der Elektronen

Röntgenstrahl trifft auf Hüllenelektron, welches die Energie in Form von Ablöse- und Bewegungsenergie komplett übernimmt. Das Elektron wir aus der Atomhülle herausgeschleudert und der X-Strahl absorbiert.  

Wichtigster Effekt für die Diagnostik!

Wandelt die einfallende Strahlung, durch den Photoeffekt, in eine elektrische Spannung um.

- transportiert die Strahlung in Form von Quanten - bewegt sich im Vakuum mit Lichtgeschwindigkeit

Durch das abbremsen und umleiten von Elektronen durch den Atomkern. Erzeugungsspannung: zwischen 20-200kV

Entsteht in der Atomhülle. Ein Elektron trifft auf ein kernnahes Hüllenelektron, es entsteht ein "Loch", wenn das "Loch" durch ein ausserhalb gelegenes Hüllenelektron aufgefüllt wird, wird die Energiedifferenz in Form von Charakteristische Röntgenstrahlung abgegeben.

Raster werden bewegt, damit sie auf der Aufnahme nicht sichtbar sind.

Katapultraster: Automatische Geschwindigkeit für optimale Rasterverwischung.

Schwingraster: Schwingt wie ein Pendel

Feststehende Raster: Paralellraster bei mobilen Aufnahmen

Stehanoden- und Drehanodenröhren

Korpuskularstrahlung:

Direkt ionisierend: Elektronen, Protonen, Deutronen, Alpha-Teilchen

Indirekt ionisierend: Neutronen

Photonenstrahlung:

Indirekt ionisierend: Röntgen- und Gammastrahlen

Alphastrahlen: In Atomkern mit zu grossem Nukleonen Überschuss (Protonen und Neutronen)

Gammastrahlen: Nachfolgeprozess eines Kernzerfalls (zuviel Protonen oder Neutronen) Röntgenstrahlen: In der Atomhülle

Extrafokalestreuung/Strahlung: entsteht durch Abprallen der Elektronen auf und ausserhalb des Brennflecks, diese fliegen Richtung Kathode und werden dann aber durch das elektrische Feld wieder zurück zu Anode gelenkt.

Stielstrahlung: Zurückstreuung ausserhalb des Brennflecks in Richtung Kathode Leckstrahlung: Strahlung die trotz aller Abschirmung aus der Röhre tritt.

Nutzstrahlung: Strahlung welche den gewollten Weg geht und genutzt wird.

Dient zur Kühlung, Strahlenschutz, Hochspannungsschutz

Photonenerergie: Wenig Energie (kV) = mehr Absorption Hohe Ordnungszahl = mehr Absorption Hohe Dichte = mehr Absorption Dickes Material = mehr Absorption Absorption = Photoeffekt Schwächungskoeffizient: Niedere hochenergetische Strahlung wird im Verhältnis mehr geschwächt als hohe hochenergetische Strahlung

Befinden sich zwischen Film und Patienten und reduzieren die Streustrahlen welche beim Comtoneffekt entstehen. Sie lassen nur die direkt gerichteten Strahlen hindurch. Die Dicke, bzw. Höhe des Rasters entscheidet über die Wirkung = Höhere Raster lassen weniger Streustrahlung durch, da der Winkel kleiner wird. Distanz der Röntgenröhre (Fokussierung) zum Raster ist entscheidend, da sonst zuviel primärstrahlung absorbiert wird. Das Raster reduziert auch die primärstrahlung, deshalb braucht es mehr kV = kein Strahlenschutz!

Transport von Energie

BAG (Bundesamt für Gesundheit)

Abschirmung, Aufenthaltszeit, Abstand, Aktivität