Espectro de radiação de raios-X

Alterações no feixe de raios X produzidas por seus fatores influenciadores Aumento: Resulta em:

Corrente (mA) aumento na quantidade de fótons e nenhuma alteração na qualidade do feixe;

Tensão (kVp) aumento na quantidade de fótons e na qualidade do feixe;

Filtração adicional diminuição na quantidade de fótons e aumento na qualidade do feixe;

N° atômico (Z) do alvo aumento na quantidade de fótons e na qualidade do feixe;

Ripple diminuição na quantidade de fótons e na qualidade do feixe.

49 Bushong, 2010Revisão de Física - Espectro de emissão do Raio-X

6ª aula de revisão para provas e concursos das matérias aprendidas nos cursos de Tecnólogo em Radiologia.

Espectro de emissão do Raio-X

O espectro de emissão é fundamental para descrever os processos de produção da imagem em um aparelho de raios-X. É obtido através de um gráfico da quantidade de fótons de determinada energia versus as diferentes energias. A energia máxima expressa em keV é igual em magnitude à voltagem de aceleração (kv), mas existem poucos fótons desta energia. A forma geral do espectro contínuo é a mesma para qualquer aparelho de raios-X. Por causa da auto absorção, o número de fótons de raios-X emitidos é muito pequeno para energias muito baixas, atingindo quase zero para energias abaixo de 5 keV. Os traços correspondem às radiações características que, para anodo de tungstênio, só aparecem nos espectros gerados com tensão acima de 70 kV.

Fatores que modificam o espectro

O espectro é modificado por 3 fatores: filtração, voltagem do tubo e tipo de suprimento de alta voltagem. Os dois últimos são os que mais influenciam os fótons de alta energia, que agem na formação da imagem radiográfica. A filtração, que afeta os fótons de baixa energia, não tem grande influência na imagem e sim na exposição do paciente. Se a energia média do feixe for aumentada por qualquer método, tornando o feixe mais penetrante, a dose total por paciente será reduzida.

Filtração

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A filtração total de um feixe de raios-X consiste na filtração inerente mais a filtração adicional. A filtração inerente é constituída pelo vidro do tubo de raios-X, o óleo isolante e o vidro da janela. O tubo de raios-X está contido em uma capa protetora (cabeçote) de chumbo que possui uma janela por onde sai o feixe útil de raios-x. A janela de raios-X convencional é geralmente de vidro e em casos especiais como no mamógrafo, constitui-se de Berilo.

A filtração adicional por sua vez é usada para completar a filtração inerente até ultrapassar a filtração mínima. No radiodiagnóstico, a filtração adicional é em geral feita por placas de alumínio.

A filtração mínima recomendada pela Comissão Internacional de Proteção Radiológica, ICPR, são:

< 50 kV - 0,5 mm Al

50 - 70 kV - 1,5 mm Al

> 70 kV - 2,5 mm Al

Voltagem do tubo

Mudando o potencial de aceleração do tubo, mudamos também o espectro do feixe. O aumento do kV implica no aumento do número de fótons de maior energia. Este aumento altera mais a imagem radiográfica do que a remoção dos fótons de baixa energia.

Suprimento de alta voltagem

Em todos os aparelhos de raios-X, a voltagem é aumentada por um transformador de linha 110 - 220 volts para o kV desejado. A forma de onda é a mesma da linha de suprimento, mas muito aumentada em amplitude. O potencial elétrico é produzido por uma corrente alternada (AC). Existem vários tipos de circuitos utilizados na amplificação da voltagem, entre estes temos: Retificação de meia onda, retificação de onda completa, retificação trifásica e multi-pulsos.

No tipo mais simples de circuito, o tubo de raios-X é conectado aos terminais do secundário do transformador. Neste caso, o tubo é o retificador, uma vez que a corrente só pode fluir quando o alvo for positivo em relação ao filamento (negativo), isto é, durante a porção positiva do ciclo de AC. Durante o ciclo negativo não existem elétrons livres do alvo (que está agora carregado negativamente). Entretanto, em circunstâncias ocasionais de superaquecimento do anodo,