SISTEMA INEFICIENTE DE PRODUÇÃO DE RAIOS X

Quando falamos do tubo de Raios X, logo pensamos na produção de Raios X, e vemos sua importância, pois sem este dispositivo não temos um feixe de Raios X.

Vamos ver no texto abaixo as razões deste dispositivo ser chamado de ineficiente para o seu principal objetivo que é a produção de Raios X.

Maior parte da energia cinética dos elétrons projetados que saem do filamento é convertida em calor.

Os elétrons que saem do filamento, interagem com os elétrons das camadas mais externas dos átomos do alvo e então esses  elétrons são excitados.

Os elétrons das camadas mais externas voltam para o seu nível normal de energia com emissão de radiação infravermelha, ou seja, calor.

Este vai e vem dos elétrons de uma camada para outra, que é a   excitação que resulta no calor gerado no anodo do Tubo de Raios X.

Na faixa de energia do Radiodiagnóstico, em média 99% da energia cinética dos elétrons projetados se transforma em calor, e 1% da energia cinética dos elétrons projetados se transforma em Raios X.

O aumento na corrente elétrica aumenta a produção de calor se duplicarmos a corrente elétrica, duplicamos a quantidade de calor.

Para a produção de Raios X no Radiodiagnóstico o aumenta do Kvp também resulta no aumento da quantidade de calor.

A eficiência na produção de Raios X é independente da corrente elétrica do tubo e também da  corrente selecionada.  

A eficiência da produção de Raios X irá se modificar  com a elevação da tensão (kVp) veja as relações abaixo:

• Para 60 kVp cerca de 0,5% da Energia cinética dos elétrons projeteis são convertidos em Raios X
• Para 100 kVp temos então cerca de 1% da Energia Cinética dos elétrons  projeteis são convertidos em Raios X
• Para 20 MV temos então que cerca de  70% da Energia Cinética dos elétrons  projeteis são convertidos em Raios X

Um ponto importante:  A corrente elétrica (mA) e a tensão elétrica (kV) contribuem na produção de calor, porém, somente a tensão elétrica (kV) contribui com a eficiência na produção de Raios.

Podemos então entender a grande preocupação dos fabricantes em relação a essa produção de calor, em usar materiais que possuem alto ponto de fusão como o tungstênio, de termos o óleo refrigerante para a retirada de calor gerada dentro da ampola, sistema de segurança que desligam ou interrompem o uso do equipamento quando atingem temperaturas críticas.

Grande esforço dos fabricantes são dirigidas para criar sistemas mais eficientes e resistentes quanto a essa produção de calor no interior da ampola, pois é algo inerente ao processo de produção de Raios X.

Podemos concluir que o tubo de Raios X para energia na faixa do Radiodiagnóstico tem uma produção ineficiente em relação a quantidade de calor gerado, porém essa quantidade mesmo que pequena atende as necessidades para a formação das imagens diagnósticas.

Referências:

Bushong SC.; Ciência Radiológica para tecnólogos, 9º edição

Graham DT., Cloke P., Vosper M.; Principles and Applications of Radiological Physics, 6º ed.

Thayalan K.; Basic Radiological Physics, 2ª ed.