Well-being and Life, Radiation

오늘은 x선 발생의 직접인자에 대해 소개하려 합니다.

x선 발생의 직접인자라 하면, x선이 발생되기까지 직접적으로 영향을 주는 녀석들을 말하는데 그 종류로는 4가지가 있습니다.

우선 관전압부터 차례로 보도록 하겠습니다.

관전압은 X선관의 양극에 걸린 전압입니다.

X선관 속에 있는 전류를 흐르게 하므로 관전압을 인가하는 것을, Slope를 준다고 하기도 합니다.

또한 이는 X선의 선질^[각주:1]과 투과력^[각주:2]에 직접적인 관계가 있습니다.

다음은 관전류입니다.

관전류란, X선 양단에 흐르는 전류를 뜻하며, X선의 선량에 직접적으로 관여합니다.

관전류와 X선량과의 관계는 다음과 같습니다.

▲관전류와 X선량의 관계

위의 그래프와 같이 관전류가 증가함에 따라 X선량도 함께 증가됨을 알 수 있습니다.

다음은 조사시간입니다.

조사시간은 이름 그대로 X선을 조사하는(X선에 노출되는) 시간을 뜻합니다.

조사시간은 그 자체로 쓰이지 않고, 관전류와 곱을 하여 관전류의 총량을 나타내는 데에 쓰입니다.

▶관전류량[mAs]

끝으로 FFD 즉, 초점 필름 간 거리를 보겠습니다.

정의는 위와 같고, FFD는 선예도^[각주:3]나 농도^[각주:4]에 영향을 줍니다.

(선예도와 농도는 추후에 포스팅하도록 하겠습니다.)

FFD에 대해 쉽게 이해하기 위해서는 그림으로 이를 볼 필요가 있습니다.

▲X선 영상의 기하학적 관계

이번 포스트에서는 X선 발생의 직접인자에 대해 다루어 보았습니다.

간단하게 다룬 만큼, 추후에 추가적인 포스팅이 필요할 것으로 보입니다. 그러나 이번 포스팅의 보충에 앞서 다음 포스팅에서는 '연속 스펙트럼과 선 스펙트럼'에 대하여 다루어 보도록 하겠습니다.

☞ 연속 스펙트럼과 선 스펙트럼

이 포스팅을 보기 전에..

☞ X선의 발생

관전압에 대해 더 알아보기

☞ X선 발생의 직접인자 (관전압)

이번 포스트에서는 양극 힐 효과에 대해 알려드리겠습니다.

양극 힐 효과에 앞서, 표적 경사각에 대해 먼저 보겠습니다.

▲표적 경사각의 정의 및 특징

이해를 돕기 위해 다음 그림을 보시죠.

▲표적 경사각

위 그림에서 θ값으로 표현되는 양극의 기울기, 

이것이 바로 표적경사각(Target Angle)입니다.

 ▲선초점의 원리

양극 힐 효과는 선초점의 원리에 기인한 것인데, 이는

'실효 초점이 실초점보다 작아지도록 양극 표면과 방사선 중심 사이의 각도를 만드는 과정'

을 말하는 것입니다.

(표적 경사각을 작게 하면 실효초점이 작아진다는 원리)

다만 실효초점을 작게 하기 위해 양극을 경사지게 할수록 Cut off 현상이 발생하게 됩니다.

▲Cut off 현상

이때 그림에서 보실 수 있듯, 양극 측에서 흡수되는 양이 음극 측에서 흡수되는 양보다 많습니다.

 따라서 양극과 음극의 X선 강도 차이가 발생하게 되는데 이것이 바로 양극 힐 효과(Anode Heel Effect)입니다.

여기까지 표적 경사각과 양극 힐 효과에 대해 알아보았습니다.

안녕하세요?

오늘은 X선관(X-ray tube)에 대해 간단히 설명을 해드리려 해요.

X선관은 X-ray를 발생시키는 유리관입니다.

설명에 있듯이, 구성은 크게 음극과 양극으로(총 2극) 돼 있습니다.

음극에서 전자를 발생시키고 이 전자가 양극과 충돌하면서 X선이 발생됩니다.

(유리관 내를 고진공도로 유지하는 이유는 '공기가 생성된 전자가 진행하는 것을 방해하기 때문'입니다.)

X선관의 그림으로 살펴보겠습니다.

▲회전 양극 X선관

(사진 출처 : 방사선과학개론, 방사선과학연구회, 청구문화사, p 108 )

1. 양극

2. 회전 축

3. 양극 회전자

4.음극

5.유리관

앞서 설명을 드린 양극, 음극 그리고 유리관이 그림에 나타나 있습니다.

(이외에 회전자, 회전축은 사진 속의 X 선관이 '회전 양극 X선관'이기 때문입니다.)

그렇다면 양극과 음극에 대해 소개하겠습니다.

전자빔이 양극에 충돌 시 모든 에너지가 X선이 되는 것은 아닙니다.

99%는 열이 되고 단 1%만이 X선이 되죠.

그렇기 때문에 양극은 용융점^[각주:1]이 높은 물질을 이용해야 합니다.

그리고 앞서 말씀을 드린 '회전 양극 X선관'은 양극이 열을 잘 견디게 하기 위해 고안된 것입니다.

집속통이 전자를 집속시키는 원리는 전하에 있습니다. 전자 빔은 모두 음전하(-)를 띄기 때문에 서로 반발하는데, 이를 아주 강한 음극인 집속통으로 모아주는 것입니다.

지금까지 X선관에 대해 간단하게 소개해 드렸습니다.

X선관에 대해 소개를 드리면, 초점과 양극 힐 효과에 대해 설명을 해드려야 할텐데, 차례로 포스팅하도록 하겠습니다.

☞ 초점

☞ 양극 힐 효과