最大化x射线管灯丝的寿命

在x射线管中产生产生x射线所必需的电子的过程是从加热钨丝开始的。当加热到大约2000摄氏度时，钨是一个丰富的电子发射器。

从这一点来看，设计中的一些权衡成为必须考虑的因素。现代x射线管的最终设计旨在平衡性能和灯丝寿命之间的关系。

对于那些寻求小x射线焦点点的用户来说，更小的丝丝和小焦点点之间的关系是很重要的。(这只适用于使用钨丝时的小焦点。在微聚焦x射线管的情况下，通常采用分配阴极。)

由于尽可能选用较小的灯丝，典型的灯丝“驱动”电路必须能够非常小心地控制灯丝的电流。这是由于灯丝电流和灯丝本身的实际温度之间的重要关系。

例如，Jupiter系列5000 x射线管需要超过1.5安培电流在2伏特，以达到所需的灯丝温度所需的电子发射。然而，在1.7安培以上，灯丝进入一个非常高的蒸发区域，1.75安培时灯丝达到熔点。因此，仔细控制灯丝电路对于长寿命的x射线管是至关重要的。我们的沙斯塔x射线管电源有一个严密设计的电路，防止灯丝超过其最大允许电流。沙斯塔的电源和我们的x光管完全匹配。

加热螺旋钨丝以产生电子的过程会使钨丝自然蒸发。在正常运行一定小时后，灯丝将变薄到失效点。灯丝蒸发的速度，以及将灯丝稀释到失效点所需的总小时数是所选操作条件的函数。

加热和达到给定x射线束电流所需的灯丝电流根据所需施加的高电压而不同，如图1所示。为了确定螺旋钨丝的预期寿命，必须估计在其整个寿命期间所使用的平均钨丝电流。蒸发速率一旦估算出来，就可以用来估算正常灯丝寿命，如图2所示。例如，如果用户通常在40kV和1.0 mA的电压下操作x射线管，则需要大约1.60 a的灯丝电流。使用图2中的图表，这意味着大约40,000小时的预期寿命。

备用条件下，灯丝最大电流额定值为50%，使灯丝处于非常低的蒸发区域，灯丝寿命不受明显影响。您不需要使用备用条件来确保最大的灯丝寿命，但您可能会发现它是有益的，因为您的电源将更快地达到稳定状态。