CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ MÁY PHÁT TIAX 2.1 Cấu tạo máy phát X-quang thông thường
2.1.4. Hệ chuẩn trực đầu đèn (collimator)
Vì chùm tia X đi ra khỏi cửa sổ ống là chùm tia phân kỳ nên khi đến cơ thể bệnh nhân diện tích chùm tia phủ lên sẽ lớn hơn mức cần thiết cho việc ghi nhận
hình ảnh. Điều làm nảy sinh 2 vấn đề đó là tăng liều chiếu trên người bệnh một cách không cần thiết và tăng ảnh hưởng photon tia X tán xạ Compton lên phim. [6]
Để thay đổi kích thước hình học của chùm tia người ta sử dụng hệ chuẩn trực đầu đèn (collimator) là bộ phận gồm nhiều tấm chì có thể trượt lên nhau dùng để giới hạn chùm tia đặt giữa vùng phát tia và cơ thể bệnh nhân như hình 2.10.
Hình 2.10. Collimator có tác dụng điều chỉnh kích thước hình học chùm tia
X.
Hệ chuẩn trực của ống tia X được nối với đầu ra bằng một khớp xoay cho phép thay đổi vị trí của nó. Một nguồn sáng khả kiến được bố trí bên trong hệ chuẩn trực xem như một vết tiêu ảo, phát ra ánh sáng đi đến gương phản xạ đặt nghiêng góc 450. Ánh sáng phản xạ từ gương đi ra khỏi bộ chuẩn trực và cho một trường che phủ trùng với trường che phủ của tia X. Nhờ quan sát trường chiếu của ánh sáng khả kiến này ta có thể biết được kích thước trường chiếu tia X để có những điều chỉnh thích hợp. Trường chiếu tia được xác định nhờ các tấm chì sắp xếp như hình 2.11.
Hình 2.11. Cấu trúc bên trong hệ chuẩn trực đầu đèn [7]
Thông thường có 2 hệ thống chuẩn trực đầu đèn. Đặt gần cửa sổ ống phát tia X hơn là hệ chuẩn trực đầu đèn dạng cố định, có tác dụng làm giảm độ hỗn loạn của tia X được tạo ra và giới hạn vùng chiếu hình học. Hệ thống chuẩn trực thứ hai đặt ngay sau hệ thứ nhất có tác dụng làm giảm liều chiếu cho bệnh nhân được gọi là hệ chuẩn trực dạng điều chỉnh được.
Tùy theo tiêu chuẩn của mỗi hãng mà cấu trúc bề dày của các lớp chì trong bộ chuẩn trực sẽ có sự khác nhau. Máy X-quang khảo sát ở phòng thí nghiệm dùng để kiểm chuẩn các thiết bị X-quang của cả nước thuộc Trung tâm An toàn Bức xạ, Viện Khoa học Kỹ thuật Hạt nhân Hà Nội sử dụng bộ chuẩn trực loại R20-J của hãng Shimadzu có cấu tạo như hình 2.12 gồm 3 lớp chì.
Lớp chì phía trước (front leaf) gồm 4 lá chì di động bề dày 3 mm, nằm mặt dưới collimator đóng vai trò chính trong việc xác định kích thước trường chiếu. Lớp chì ở giữa (middle leaf) gồm 4 lá chì di động bề dày 2 mm đóng vai trò loại bỏ các bức xạ rò rỉ. Lớp chì trong cùng (inner leaf) gồm 4 lá chì cố định bề dày 2mm có vai trò làm giảm bức xạ “off focus” (bức xạ tạo ra khi electron đập vào anode ngoài vị trí tiêu điểm). Giữa lớp chì giữa và chì trong cùng có một tấm Al (1,5 mm) đóng vai trò là bộ lọc bổ sung. Bên ngoài vỏ collimator có núm điều
khiển để thay đổi khoảng cách giữa các lá chì thuộc lớp chì trước và chì giữa nhằm thay đổi kích thước trường chiếu.
Hình 2.12. Mặt cắt ngang bộ chuẩn trực loại R20-J của hãng Shimadzu [9] 2.2. Tương tác tạo ra tia X
Khi chùm electron bứt ra từ cathode chuyển động với vận tốc lớn (được gia tốc bởi một hiệu điện thế lớn) đến đập vào anode làm bằng kim loại nặng (Volfram) sẽ xuất hiện 2 dạng tương tác tạo ra tia X, đó là tương tác tạo ra bức xạ hãm và tương tác tạo ra bức xạ đặc trưng.