Cos'è un produttore di raggi X?

Le macchine a raggi X, note anche come macchine per radiografia, sono dispositivi medici utilizzati per produrre radiazioni elettromagnetiche controllate, in particolare raggi X. Queste forme di radiazioni altamente penetranti consentono l’imaging non invasivo delle strutture interne del corpo. Le macchine a raggi X svolgono un ruolo cruciale nella diagnostica medica, fornendo informazioni preziose agli operatori sanitari per la corretta cura del paziente. Ecco una panoramica generale di come funziona un produttore di raggi X:

Generazione di raggi X:

1. Elettroni sono prodotti da un filamento catodico riscaldato e focalizzati in un raggio da componenti di focalizzazione elettrostatici.

2. Il fascio di elettroni, con energia precisa, colpisce un materiale metallico bersaglio chiamato anodo o talvolta indicato come tubo a raggi X.

3. Al momento dell'impatto, gli elettroni ad alta velocità nel fascio decelerano bruscamente all'interno del materiale dell'anodo. Questa collisione improvvisa produce due tipi di radiazioni:

a. Energia termica: Contribuisce alla maggior parte della perdita di energia sotto forma di calore ma non è utile per generare raggi X.

b. Radiazione elettromagnetica: Solo circa l'1% dell'energia del fascio di elettroni viene effettivamente trasformata in raggi X interagendo con gli atomi nell'anodo bersaglio. Ciò provoca l'emissione di fotoni di raggi X .

Filtrazione a raggi X:

- Quando viene prodotto, il fascio di raggi X contiene in genere raggi X e bremsstrahlung indesiderati a bassa energia, che possono oscurare la qualità dell'immagine. Per superare questo problema, un meccanismo di filtraggio iniziale posizionato prima della finestra di uscita filtra queste lunghezze d’onda dannose per garantire uno spettro ristretto di raggi X clinicamente utili.

Collimazione:

- Prima dell'esposizione al paziente, il fascio di raggi X viene modellato con precisione attraverso un processo chiamato collimazione. Garantisce che la radiazione sia indirizzata in modo controllato in regioni specifiche del corpo per ridurre al minimo l'esposizione non necessaria ad altre aree. I collimatori sono costituiti da barriere di piombo, aperture sagomate e diaframmi per limitare e allineare il fascio di raggi X.

Esposizione del paziente:

- Con un accurato allineamento e preparazione, il paziente viene posizionato tra la sorgente di raggi X e un detettore (come una cassetta con pellicola sensibile ai raggi X o un detettore digitale) con indumenti protettivi per le aree non esposte.

Acquisizione di raggi X e formazione di immagini:

- All'interno del rilevatore (pellicola o pannello digitale), il fascio mirato di raggi X interagisce con materiali speciali come cristalli di alogenuro d'argento (nel caso di pellicola radiografica) o rilevatori che convertono i fotoni dei raggi X in segnali elettronici attraverso processi come come assorbimento fotoelettrico e fluorescenza.

- Nei sistemi digitali, le immagini vengono formate istantaneamente in pixel per essere successivamente visualizzate, manipolate e archiviate sui computer. I sistemi tradizionali basati su pellicola utilizzano pellicole radiografiche che richiedono più passaggi prima che le immagini finali diventino disponibili.

Caratteristiche di schermatura e sicurezza:

- Le macchine a raggi X sono racchiuse in pareti protettive (solitamente costruite con piombo) o armadi per impedire la fuoriuscita di radiazioni indesiderate. La schermatura riduce il rischio di potenziale esposizione alle radiazioni per i pazienti e il personale medico non sottoposti a procedura radiografica.