作者：石明国
出版社：人民卫生出版社
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中华医学影像技术学·影像设备结构与原理卷试读：
版权页
图书在版编目（CIP）数据中华医学影像技术学. 影像设备结构与原理卷/石明国主编. —北京：人民卫生出版社，2017
ISBN 978-7-117-24998-0
Ⅰ.①中… Ⅱ.①石… Ⅲ.①影象诊断-医疗器械 Ⅳ.①R445
中国版本图书馆CIP数据核字（2017）第201957号人卫智网 www.ipmph.com 医学教育、学术、考试、健康，购书智慧智能综合服务平台人卫官网 www.pmph.com 人卫官方资讯发布平台版权所有，侵权必究！中华医学影像技术学影像设备结构与原理卷主 编：石明国出版发行：人民卫生出版社有限公司 人民卫生电子音像出版社有限公司地 址：北京市朝阳区潘家园南里19号邮 编：100021E - mail：ipmph@pmph.com制作单位：人民卫生电子音像出版社有限公司排 版：人民卫生电子音像出版社有限公司制作时间：2019年2月版 本 号：V1.0格 式：mobi标准书号：ISBN 978-7-117-24998-0策划编辑：郑帅责任编辑：郑帅打击盗版举报电话：010-59787491 E-mail：WQ@pmph.com注：本电子书不包含增值服务内容，如需阅览，可购买正版纸质图书。
编者（以姓氏笔画为序）
王 陵 第四军医大学
王红光 河北医科大学
王敏杰 第二军医大学
石 磊 第四军医大学
石明国 第四军医大学
冯 骥 甘肃省人民医院
曲保忠 吉林医药学院
吕庆波 新乡医学院三全学院
朱 霆 第四军医大学
向辉华 湖北民族学院
李林枫 天津医科大学
余厚军 第四军医大学
宋少娟 山东医学影像研究所
陈 勇 兰州大学
国志义 吉林大学
赵海涛 第四军医大学
赵雁鸣 哈尔滨医科大学
胡军武 华中科技大学
胡鹏志 中南大学
段 炼 长治医学院
韩闽生 河北大学
谭必勇 恩施州中心医院
丛书目录
1. 中华医学影像技术学·影像设备结构与原理卷
主 编 石明国
副主编 冯 骥 赵海涛 王红光 陈 勇
2. 中华医学影像技术学·数字X线成像技术卷
主 编 余建明
副主编 刘广月 罗来树 李 萌 朱 凯
3. 中华医学影像技术学·CT成像技术卷
主 编 高剑波
副主编 郑君惠 赵雁鸣 陈 晶 雷子乔
4. 中华医学影像技术学·MR成像技术卷
主 编 李真林 倪红艳
副主编 李文美 丁莹莹 宋清伟 王世威
5. 中华医学影像技术学·影像信息技术卷
主 编 付海鸿
副主编 胡军武 李小宝 孙晓伟 马新武
中华医学影像技术学丛书编写委员会
主 任 委 员 余建明 石明国 付海鸿
副主任委员 高剑波 李真林 倪红艳
委 员（以姓氏笔画为序）
丁莹莹 马新武 王世威 王红光 冯 骥 朱 凯
刘广月 孙晓伟 李 萌 李小宝 李文美 宋清伟
陈 勇 陈 晶 罗来树 郑君惠 赵海涛 赵雁鸣
胡军武 雷子乔
主任委员简介
余建明
三级教授，主任技师，硕士生导师。现任中华医学会影像技术分会主任委员，伦琴学者，全国医学影像技术学科建设终身成就奖和首席专家，全国医学影像技术临床技能培训基地主任暨特聘教授。全国高等学校医学影像技术专业国家十三五规划教材评审委员会主任委员，全国高职高专医学影像技术专业教育教材建设评审委员会副主任委员，全国行业教育教学指导委员会委员，华中科技大学《医学影像技术学》精品课程负责人。中国医学装备协会普通放射装备专业委员会副主任委员。全国卫生人才评价培训研究和管理专家，全国大型医疗设备上岗考试命审题专家。湖北省医学会放射技术学会主任委员，湖北省放射医学质控中心副主任兼办公室主任，湖北省职业卫生技术评审专家，湖北省辐射类建设项目环境影响评价审查专家。《中华放射学杂志》等6本杂志编委。主持省部级课题8项，获得省科学进步二等奖，正副主编教材15本，正副主编专著10部，以第一作者或通讯作者在权威和核心期刊发表专著80余篇。
石明国
第四军医大学西京医院医学影像学教研室主任、教授；山东泰山医学院兼职教授、硕士生导师。荣立三等功2次、荣获国防服役金质奖章；全国、全军医学影像技术学科建设终身成就奖、“伦琴学者”。中华医学会影像技术学会第六届委员会主任委员、中国医学装备协会常务理事、中国医学装备协会CT工程技术专业委员会主任委员、全军医学影像技术专业委员会主任委员、陕西省医学会医学影像技术学会名誉主任委员。中华医学科技奖评审委员会委员，第一届全国高等学校医学影像技术专业教材评审委员会副主任委员。承担国家九五攻关课题一项、获陕西省科学技术二等奖2项、全军科技进步三等奖5项、承担国家自然科学基金项目2项、获国家发明专利3项。主编专著及教材16部，副主编4部，参编多部，在各类专业杂志发表论文160余篇。
付海鸿
男，1969年生于云南省昆明市，高级工程师。泰山医学院兼职教授，硕导。现任中华医学会影像技术分会候任主任委员，北京医学会放射技术分会主任委员，北京医师协会医疗信息化专业委员会副主任委员。中华医学会医学工程学分会委员，北京医学会医学工程学分会委员，北京医学会理事。中国医学装备协会磁共振应用专业委员会副主任委员。国家卫生计生委人才交流服务中心全国卫生人才评价专家，全国卫生专业技术资格考试专家委员会委员，全国医用设备使用人员业务能力考评命审题专家。主编、副主编影像技术专业教材和专著9部。负责中国卫生经济学会课题1项，并获得中国卫生经济学会优秀课题奖。参加卫计委重大项目1项、国家自然科学基金2项、北京市自然科学基金1项。担任《中华放射学杂志》审定稿专家、《中国医疗设备》杂志编委。
副主任委员简介
高剑波
医学博士，教授，博士生导师。郑州大学第一附属医院副院长，兼任放射科主任，影像学科学术带头人、医学影像专业负责人。担任中华医学会影像技术分会副主任委员、中华医学会放射学分会腹部专业委员会副主任委员、中国医学装备协会普通放射装备协会专业委员会主任委员、河南省医学会医学影像技术专科分会主任委员等学术职务。曾在美国霍普金斯大学短期访问学习。《中华放射学杂志》等国内外10余种学术期刊的常务编委、编委或审稿人。发表学术论文300余篇，其中SCI收录40余篇。主编及参编医学影像学专著和高校教材10余部。承担和完成国家自然科学基金等科研项目20余项。获省部级科技进步二、三等奖9项。获得河南省优秀专家、河南省优秀青年科技专家、河南省优秀中青年骨干教师、河南省卫生系统先进工作者、河南省师德标兵、河南省自主创新十大杰出青年、河南省“五一”劳动奖章等荣誉。
李真林
主任技师，硕士，硕士生导师。四川大学华西医院放射科副主任。中华医学会影像技术分会副主任委员，四川省医学会影像技术专业委员会主任委员；国际放射技师协会会员；四川省放射医学质控中心副主任，四川省有突出贡献的优秀专家，四川省卫计委学术技术带头人。获四川省科技进步一等奖，四川省卫生计生系统先进个人。担任国家卫生和计划生育委员会“十三五”规划教材（供医学影像技术专业用）《医学影像成像理论》主编，国家卫生和计划生育委员会十三五研究生规划教材《医学影像设备学》主编。主编教材3部，专著2部，副主编3部，参编6部。任The British Journal of Radiology审稿人，《实用放射学杂志》《临床放射学杂志》《中华放射医学与防护杂志》等编委。近5年，以第一作者、共同第一作者、通讯作者发表SCI论文6篇；中文核心期刊和Medline第一作者5篇，通讯作者20余篇。获国家自然科学基金1项，省级科研课题5项，四川大学教改课题1项。
倪红艳
博士，研究员，硕士生导师，天津市第一中心医院放射科磁共振部门负责人。2003年7月至2006年1月美国Rochester大学医学中心放射科访问学者。现任中华医学会影像技术学分会副主任委员，天津医学会影像技术学分会副主任委员，中国医学装备协会普通放射装备专业委员会常务委员，天津市放射诊断质控中心委员，天津医学高等专科学校影像技术专业学科带头人，中华医学会医学科学研究管理分会临床研究管理学组委员，天津医学会临床科研管理分会常务委员，天津市生物医学工程学会理事，天津市物理学会常务理事，《中华放射学杂志》通讯编委，《国际医学放射学杂志》编委，《天津医药》编委，《临床放射学杂志》和《磁共振成像》审稿专家。序
为了顺应医学影像技术学科的快速发展，在影像设备及其新技术周期不断变短的今天，经中华医学会影像技术分会主任委员会研究决定，组织全国影像技术知名专家编写中华医学影像技术学丛书，丛书的编写是推动医学影像技术学科建设向前健康发展的一个重大举措。对此，中华影像技术分会组织相应专家积极申报，人民卫生出版社通过评审立项，将丛书作为重点建设项目。
该丛书包括《中华医学影像技术学·影像设备结构与原理卷》《中华医学影像技术学·数字X线成像技术卷》《中华医学影像技术学·CT成像技术卷》《中华医学影像技术学·MR成像技术卷》《中华医学影像技术学·影像信息技术卷》5个分册，内容涵盖了医学技术一级学科下影像技术二级学科中各个亚学科的内容。
中华医学影像技术学丛书是影像技术学科的一个整体，分门别类的叙述了各种影像设备及其附属设备的构造、性能特点、成像技术参数及其临床意义和成像原理，以及各种影像设备的安装要求；各种影像设备检查技术的临床适用范围、检查技术要点、图像质量控制措施等；医学影像信息技术是一个新的影像技术分支学科，与影像技术密不可分。
中华医学影像技术学丛书是医学影像技术学科及其亚学科内涵的大全，具有医学影像技术学科内涵的完整性、系统性、理论性、科学性和实用性。丛书的每个分册又自成一体，分别叙述了医学影像技术各个亚学科的发展历程，各种影像设备的检查技术，以及各个影像技术亚学科的发展趋势。
中华医学影像技术学丛书是影像技术人员的工具书，也是医学影像专业学生的辅导书，同时也是临床医师的参考书。本丛书在临床应用中不断地锤炼和完善，将对医学影像技术学科的发展具有极大的促进作用，必将造福影像技术学科和广大影像技术工作者。中华医学会影像技术分会主任委员 余建明2017年3月
前 言
医学影像设备的发展和当代科技的发展紧密相关，20世纪70年代初，伴随着物理学、电子学、计算机和微电子技术等的飞速发展，全新的影像设备如CT、MRI、DSA、CR和DR等不断涌现。医学影像设备的快速发展推动了影像技术的创新驱动，影像精准，技术先行。医学影像设备不断更新换代，医学影像新技术层出不穷，在这从传统影像设备向现代化影像设备转型的关键时期，《中华医学影像技术学·影像设备结构与原理卷》应运而生。本卷共分九章，分别介绍普通X线设备、CR、DR、DSA、CT、MRI、超声成像设备、核医学成像设备和辅助成像设备的结构与原理。
本卷编写以实用为目的，重点阐述医学影像设备的结构与工作原理，以医学检查设备为主线，删除了过时和滞后的内容。注重系统性和逻辑性，重点突出，由浅入深，深入浅出。介绍每种成像设备均遵循基本结构、基本原理和基本应用的原则。
本卷内容是在广泛吸收全国不同医院和医学院校丰富的教学和临床工作经验的基础上编辑而成。在吸收了同类专著精华的同时，内容充实新颖、前后衔接紧密，理论联系实际，注重实用性、科学性和系统性。书中对现代不断涌现出来的新成像设备、新技术进行了较详细的讲解，赋予了时代的内涵。
本卷的编者均来自全国不同地区的医院和医学院校，均在各医学院校的临床第一线工作多年，基础扎实，临床经验丰富，在各自的专业领域都参加编写过医学影像设备方面的专著或教材。在编写过程中，各位编者倾尽全力，认真负责。在时间紧、任务重、做好本职工作的同时，加班加点，圆满而高质量地完成了编写任务。第四军医大学的领导和同志们对本卷的编写给予了大力支持，对在各方面给予本书关心和帮助的同道们，在此一并表示最诚挚的感谢。
由于我们水平所限，时间仓促，难免存在不足之处。望各位同道在使用中提出宝贵意见，以便再版时修订和改进。主编：2017年6月第一章 普通X线成像设备结构与原理第一节 基 础 知 识一、X线的发现与产生（一）X线的发现
1895年11月8日，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在研究阴极射线管气体放电现象时，发现了一种人眼看不见，但能穿透物体的射线，即X线，后人为纪念伦琴的这一发现，把X线称为伦琴射线。（二）X线的产生
X线产生的必备条件有三个，即：电子源、高速电子的产生和电子的骤然减速（图1-1）。图1-1 X线产生原理
电子源：X线管阴极的灯丝通过电流加热，释放电子，这些电子在灯丝周围形成空间电荷，即为电子源。
高速电子的产生：在X线管的阴、阳极间加以高电压，X线管保持高度真空，使灯丝发射的电子以高速冲击阳极。
电子的骤然减速：是X线管阳极靶面阻止的结果。阳极的作用：阻止高速电子，形成高压电路的回路。二、X 线 能 谱
X线的产生是高速电子和阳极靶物质的原子相互作用的过程中能量转换的结果。X线的产生是利用了靶物质的三个特性：即核电场、轨道电子结合能和原子存在于最低能级的需要。诊断用X线的能谱有连续放射和特性放射。（一）连续放射
连续放射又称韧致放射，是高速电子与靶物质原子核相互作用的结果（图1-2）。连续放射产生的X线是一束波长不等的混合能谱射线，其X线光子的能量取决于电子接近核的情况、电子的能量和核电荷。
如果一个电子与原子核相撞，其全部动能丢失转换为X线光子，其最短波长（λ min）为：λ min=hc/kVp=1.24/kVp（nm）
可见，管电压愈高，产生的X线波长愈短。（二）特征放射
特征放射又称标识放射，是高速电子击脱靶物质原子的内层轨道电子而产生的一种放射方式（图1-3）。
当K层电子被击脱时，K层电子的空缺将由外层电子跃迁补充，外层电子能级高，内层能级低。高能级向低能级跃迁，多余的能量作为X线光子释放出来，产生K系特性放射。若是发生在L层，称L系特性放射。
特征放射的X线光子能量与冲击靶物质的电子能量无关，只服从于靶物质的原子特性。同种靶物质的K系特性放射波长为一定数值。管电压在70kVp以上，钨靶才能产生特征X线。特征X线是叠加在连续X线谱内的。图1-2 连续放射示意图图1-3 特征放射示意图三、X线的基本特征（一）穿透性
X线具有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质。X线的穿透力与X线管电压密切相关，电压愈高，所产生的X线的波长愈短，穿透力也愈强；反之，电压低，所产生的X线波长愈长，其穿透力也弱。X线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关。X线穿透性是X线成像的基础。（二）荧光效应
X线作用于荧光物质，使波长短的X线转换成波长较长、肉眼可见的荧光，即荧光效应。荧光效应是进行透视检查的基础。（三）感光效应
X线能使涂有溴化银等感光物质的胶片感光，形成潜影，经显、定影处理，产生了影像，即感光效应。感光效应是X线胶片成像的基础。（四）电离效应
X线进入人体，产生细胞的电离作用，即电离效应。电离效应引起生物学方面的改变，即生物效应。电离效应和生物效应是放射防护学和放射治疗学的基础。四、X线的主要效应
X线与物质相互作用的过程中，产生光电效应、康普顿效应、相干散射、电子对效应、光核反应等。（一）光电效应
光电效应是X线与物质相互作用的主要形式之一，是以光子击脱原子的内层轨道电子而产生（图1-4）。光电效应产生的概率受3个因素影响：①光子必须有克服电子结合能的足够能量；②光子能量与电子结合能接近相等或稍大于；③轨道电子结合的越紧，越容易产生光电效应。图1-4 光电效应示意图
在诊断X线范围内，光电效应产生的概率为70%。
光电效应在X线摄影中的意义：①不产生有效散射，对胶片不产生灰雾；②可增加X线对比度；③光子能量全部被吸收，患者接受的剂量相对较多。（二）康普顿效应（或称散射效应）
康普顿效应是X线与物质相互作用的另一个主要形式。当一个光子击脱原子外层轨道电子时，入射光子就会偏转，以新的方向散射出去，光子能量的一部分作为反跳电子的动能，而绝大部分能量作为光子散射（图1-5）。在诊断X线范围内，康普顿效应产生的概率为25%。图1-5 康普顿效应示意图（三）相干散射（或称不变散射）
在诊断X线范围内，产生的概率最多为5%。（四）电子对效应
在原子核场或原子的电子场中，一个入射光子突然消失而转化为一对正、负电子，这就是电子对效应（图1-6）。要求入射光子能量要大于1.02MeV。在诊断X线范围内不发生。（五）光核反应
光核反应是X线光能量在17.5MeV以上时发生，它使原子核分裂，释放出能量。在诊断X线范围内不发生。图1-6 电子对效应示意图第二节 普通X线机基本结构一、概 述
X线机的基本组成：X线管、高压发生器及控制台等辅助装备构成。
X线管是X线机的重要部件之一，其作用是将电能转化为X线。诊断用X线管的发展经历了从最早的电子射线管、静止阳极X线管到旋转阳极X线管及特殊X线管等的技术发展过程。目前在X线机应用较多的是旋转阳极X线管，CT和DSA机应用较多的是特殊X线管。
高压发生装置也是X线机的重要部件之一，其主要作用是为X线管两端提供高压，为X线管灯丝提供加热电流。高压发生装置主要由高压变压器、灯丝变压器、高压整流器等构成。X线机最初使用的高压发生器为工频高压发生器，随着电子技术发展，目前工频高压发生器基本被中频或高频高压发生器取代。
除了X线管、高压发生装置等关键部件外，X线机还需要其他辅助装置协调工作，才能产生X线，用于临床成像和诊断。对于诊断用X线机，辅助装置包括X线管支持装置、遮线器、滤线器、滤过板、检查床、操作台等。二、普通摄影X线机
X线机的基本组成：X线管、高压发生器、摄影控制台、摄影床、立式摄影架、滤线栅、遮线器等构成。
X线管的作用是发射X线。
高压发生器在X线管两端输送直流高压，为灯丝提供加热电流；控制台控制管电压、管电流和曝光时间。三、普通X线透视
X线透视是利用人体各部分组织对X线的透过与吸收不同，在荧光屏或监视器上形成影像，以诊断体内器官和组织是否正常的一种临床检查方法。
早期X线透视的荧光屏物质多为硫化锌镉（ZnCdS）类，这类设备在荧光屏上产生的荧光影像亮度很弱，医生必须在暗室条件下观察。目前，透视用X线机均配备影像增强电视链系统，影像亮度及质量有了很大的提高，使透视检查由暗室操作变为明室操作，提高了诊断率，降低了X线剂量。专用于透视的X线机有淘汰趋势，一般都是透视和消化道摄影兼用。
根据临床诊断的需要，透视胃肠兼用X线透视机要求可在明室条件下进行透视，X线剂量小，影像清晰；影像亮度自动调整；控制操作灵活方便；带有自动遮线器及透视摄影限时器；可适时摄影等。四、床旁移动与便携式X线机
移动式X线机分为移动C形臂和移动拍片机两类。移动C形臂X线机的发生器和控制部分集于一体，安装在可移动的车架上，X线管支架采用C形臂，能从各方位接近患者。在急症室、手术室、骨科、心内科的透视诊断中得到广泛应用。移动拍片机高压发生器和控制装置基于一体，X线管安装在可在一定范围活动的立柱或横臂上，主要应用于床旁诊断。
C形臂移动式X线机应用于外科临床，具有移动方便、体积小、X线谱宽、灵敏度高、输出量大等特点。其工作原理与影像增强器电视系统是一致的，只是其高压发生器输出功率与体积相对较小。
移动拍片机主要应用于床旁拍片，具有电源电压适应性好的特点，有些移动式拍片机还自带蓄电池或电容，从而摆脱了对病房电源的依赖。
便携式X线机在20世纪90年代前较多应用于体检中，90年代后基本淘汰。（一）移动X线机
移动X线机系统对电源质量要求不高，一般采用电容充放电方式和逆变方式。曝光参数控制与普通X线机相近。通常可达到高压125kV，功率10～30kW。
为适应流动性，系统安置在移动座车上。座车上设有立柱及横臂以支持X线管组件，工作时能在患者固定的情况下适应各种部位和位置的摄影需要。其功能也接近落地式。座车要支持这些部件的较大重量，而且要求活动灵活。（二）C形臂X线机
C形臂X线机高压发生器多采用中频变压器、组合机头方式，其体积小，重量轻，在需要将机头置于手术台下或肢体之间时方便灵活。除具有透视功能外，还具有摄片功能，但其输出功率较小，一般在90kV、40mA以下。
C形臂的两端分别安装着X线管和影像增强器组件，由于两者是通过C形臂圆心对置的，故C形臂处于任何状态，X线中心线都正对增强器的中心。
C形臂由安装在台车上的支架支持。支架可以携带C形臂做升降、前后移动、左右摆动和沿人体长轴向倾斜等动作，并能在支架支撑下绕患者长轴转动，各动作都有开闭锁功能。五、齿科X线机
齿科X线机是临床口腔科使用的专门X线设备，包括口腔牙齿X线机和口腔曲面全景X线机两类。（一）口腔牙齿X线机
口腔牙齿X线机是把专门制作的牙片放入口腔中，使X线从面部射入口中，经牙龈及齿槽骨等组织到达牙片进行摄影的方法。这种机器输出功率小，常用组合机头方式，口腔牙齿X线机所用照射野范围很小，采用指向性强的遮线筒，直接对准受检部位。在患者体位固定后，仅移动机头就可对任意牙齿进行合理方向的投照。
口腔牙齿X线机的容量小，控制台很简单。管电压调节范围在50～70kV，管电流在10～15mA。使用范围固定，所用条件分为门齿、犬齿和臼齿，有的机器直接以这三种用途设钮选用条件；有的机器千伏值和毫安值都是固定的，不同牙齿的摄影只用时间调节。（二）口腔全景X线机
口腔全景X线摄影是把呈曲面分布的颏部展开排列在一张X线照片上的摄影方法。口腔全景X线机是口腔全景X线摄影专用设备。
1.结构
口腔全景X线机架由立柱、升降滑架、用作头颅测量的摄影组件等组成。图1-7是机架结构的外形图。（1）升降滑架：
调节升降，其上装有转动系统和患者定位系统。转动横臂及其驱动装置都由滑架支持。图1-7 口腔全景X线机外形（2）转动横臂：
转动横臂的一端支持X线管组合机头，窗口设缝隙遮线器，转动横臂的另一端安装胶片盒支架，片盒呈弧形，在片盒的前方有狭缝挡板。在横臂转动中，挡板缝隙始终与X线输出窗的缝隙遮线器形成的片状X线束相对应。片盒除在转动臂携带下公转外，还有自转动作，其角速度与转动臂的角速度相等。有的暗盒是平板形，它在曝光过程中按一定速度从曝光缝隙后方经过。其速度等于X线束扫过体层面的速度。
转动部分的结构决定了横臂转动时的轴位方式，口腔全景X线机装置的改进也主要在横臂转动部分的结构方面。（3）立柱：
支持全部组件上下移动和转动，以适应不同高度的患者。柱内有平衡砣，对上述组件进行平衡。也有电动升降式的，但活动范围较小。
2.原理
如图1-8所示，O、O为两个等圆，它们以相反方向等角速度转12动。X线以贯穿O、O方向辐射，则O圆上的A点在O圆上有投影点1212B。虽然X线是锥形辐射，两点在一定范围内仍能保持同步运动，这样在该范围内A 点在O圆上就有固定的投影点。而与A 在同一直径上2的其他点随着转动，其投影与A 点不能保持同步，在O圆上也就没2有固定的投影点。推广之，在两个圆同步转动中O 圆上的每一个点，1在一定范围内都会在O圆上有固定的投影点，即只有当该点移动到2A 点附近时，才会在O圆上有清晰的投影点。2图1-8 口腔全景X线摄影原理图
这样，假设领部基本呈半圆形，并置于O圆位置，把胶片弯曲1成半圆形，置于O位置（图1-9），X线管固定不动，接箭头方向同步2转动患者和胶片，就能在照片上得到领部的展开像。在胶片与领部之间设置铅板狭缝，使胶片只在转过狭缝期间曝光，与胶片同步转过狭缝的部位被投影，狭缝一般宽6～10mm。图1-9 口腔全景摄影示意图
3.机器类型（1）单轴转动方式：
X线管和胶片转动，使患者固定不动。患者颌部定位在O圆位置，1X线管和X线片支架固定在横臂两端，以对应于O的位置为轴心一起1转动。在此同时，X线胶片以相同角速度、相同时针向自转。这样构成了胶片颌部各部位的局部相对静止关系。（2）三轴转动方式：
下颌骨的曲度与正圆相去甚远。用上述设备照得的照片颌骨各部放大量不一致，有的部分还可能偏离体层清晰带范围，另外投影方向不能处处与穿过部分平面垂直，有些部分可能变形较大，为此又发展了三轴转动方式，它的体层清晰带的形状接近颌骨形状，投影变形失真小。（3）连续可变轴方式：
三轴转动方式可以部分解决颌骨形状与圆不符的问题，但仍不能模仿颌骨的实际形状。现在又发展了连续可变轴转动方式，它的体层清晰带做得与人体颌部牙列的弧线一致，可以较少产生变形。
随着数字化X线机的技术发展，近年来，CR和线扫描型数字X线机在齿科中的应用也越来越广。六、乳腺X线机
因乳腺是由腺体、间质组织、脂肪、血管、皮肤等X线吸收系数相近的组织构成，为显示出乳腺疾病，必须使用对软组织有高对比的专用X线设备摄影，即乳腺X线机，其主要结构有：
1.X线管靶面
传统乳腺摄影X线机阳极靶面采用钼靶，DR 乳腺机X线管阳极靶面多采用双靶，即钼靶，钨靶。
2.滤过材料
乳腺机的滤过板有钼，铑，铝三种不同的材质。根据不同的乳腺类型选取，更换方式有手动和自动两种。
靶和滤过板的不同组合，会使X线光谱发生变化，同时也会对像质和辐射产生很大影响，必须按照乳腺密度和厚度进行适当选择。
3.探测器
数字乳腺机多为非晶硒平板探测器。
4.加压装置
有至少4种类型的压迫板可供选择，如半圆形，长方形，正方形等。有压力表显示，可以自动或手动压迫。七、专用X线成像附属装置
X线机除了高压发生器、探测器等关键部件外，还需要其他的装置才能使整个系统配合协调工作，实现最佳成像和临床诊断效果。对于传统诊断X线机这些装置包括X线管支持装置、遮线器、滤线器、滤过板、点片装置、断层摄影装置、床台、机械部件等。数字化X线机，辅助装置还需有读片机、显示器、相关软件、操作控制系统、操作台等。除了核心控制系统及相关软件以外，这些装置有时还被称之为X线机辅助装置。（一）自动曝光控制系统
X线管电压、管电流和曝光时间是操作人员可以设置的重要曝光参数。自动曝光系统是在X线通过被照物体后，以达到胶片上所需的感光剂量（即胶片密度）来决定曝光时间，即胶片感光剂量满足后，自动终止曝光。所以，自动曝光系统实际上是一种间接的限时装置，即以X线的感光效果来控制曝光时间，所以也称为mAs限时器。
传统的自动曝光控制（automatic exposure control，AEC）有两种，即以荧光效应控制的光电管自动曝光控制和以X线对空气的电离室效应为基础的电离室自动曝光控制。它们的共同特点是：采用对X线敏感的检测器，把X线剂量转换成电流或电压，时间积分后的电压正比于所接受的X线剂量。当把积分电压与一个正比于图像密度的设定电压进行比较后，由一个门限检测器给出剂量到达设定值的曝光终止信号，以切断高压，就形成了自动曝光控制。
1.光电管自动曝光系统
图1-10是利用光电倍增管构成的自动剂量控制原理图。由影像增强器输出屏发出的可见光经分光采样送至光电倍增管，它的输出信号经放大后变为控制信号。这种控制信号正比于光电倍增管所接受的光强度，因而信号也正比于影像增强器所接收的X线剂量率。当它达到某一定值时，便由门限检测器给出曝光结束信号，切断高压，就形成了自动剂量控制。图1-10 光电倍增管自动剂量控制工作原理
2.电离室自动曝光系统
电离室（ionization chamber）自动曝光系统利用的是电离室内气体电离的物理效应，使X线胶片在达到理想密度切断曝光。它比光电管自动曝光系统的应用范围广泛，在各种诊断X线机的摄影中几乎都可采用。
电离室的结构包括两个金属平行极，中间为气体。在两极间加上直流高压，空气作为绝缘介质不导电。当X线照射时，气体被X线电离成正负离子，在强电场作用下形成电离电流。利用这一物理特性，将电离室置于人体与检测器之间。在X线照射时，穿过人体的那部分X线将使电离室产生电离电流，此电流作为信号输入到控制系统。电离室输出的电流正比于所接受的X线剂量率，经过多级放大后，在积分器内进行时间积分。这种积分后的电压正比于电离室接受的X线剂量率与时间的乘积，积分电压经放大后送到门限检测器。当积分电压到达预设的门限时，X线剂量达到设定值，输出信号触动触发器，送出曝光结束信号，立即切断高压。图1-11示胸部摄影“三野”电离室。图1-11 胸部摄影“三野”电离室
3.DR自动曝光控制
DR数字化成像时，由于其自身就是由无数个探测器所组成，因此完全可以利用自身探测器来进行曝光，工程上，往往在布满平面的探测器中选用具有代表位置的探测器进行加权平均从而进行自动调整（图1-12）。图1-12 DR平板探测器自动剂量控制工作原理（二）遮线器
遮线器是一种安装于X线管组件管套输出窗前方的机电型光学装置，利用可调空隙的铅板，遮去由窗口射出的不必要的原发射线，从而控制了射线束的大小，以便在能够满足X线成像和诊断的前提下，尽量减小投照范围，避免不必要的剂量；并能吸收一些散乱射线，提高影像清晰度。此外，它还能指示出投照中心和照射野的大小。
遮线器是X线摄影和防护上不可缺少的一种辅助设备。包括简易遮线器和活动遮线器。
1.简易遮线器
有遮线板式和遮线筒式两种。遮线板式是在X线管套窗口附加安装一块开有一定大小的方形或圆形孔的铅板，铅板的开孔以X线中心线为对称中心。当进行投照时，在一定距离上即可得到与孔的大小相对应的照射野。一般一台X线机配有多块不同孔径的遮线板，并在上面标明相应距离的照射野大小，以供选择使用。遮线筒式遮线器的外形为一圆锥状金属筒，有的还衬有薄铅皮以增加遮线防护的效果。投照时，它主要是靠筒壁对X线的阻挡吸收来限制照射野的，因此照射野的大小可由遮线筒的长度和直径来决定。其照射野一般为圆形。
2.活动遮线器
在功能可连续调节照射野的大小，满足任意距离上各种尺寸胶片的遮线要求，为现代X线机普遍采用。在结构上，早期的活动遮线器由两对能独立启闭的铅叶分两层相互垂直排列而成，每对铅页的活动是以X线中心线为对称中心的，两对铅叶各自开闭，分别控制了照射野的长度和宽度，达到灵活调整照射野大小和形状的目的。为了进一步提高遮线效果，遮线器内部的结构从一组“#”形铅叶增加到两组，同一方位的上下两对铅叶能同步活动，但它们的活动幅度不同，其目的是为了使两对铅叶各自形成的照射野能始终保持一致。此外，在两组铅叶之间加有方筒，用以吸收遮线器内产生的散乱射线；在遮线器上还装有吸收软射线的滤过板，并根据需要可更换不同厚度的滤过板。
根据遮线器铅叶开闭的驱动方式，又可分为下列几种：（1）手动遮线器：
手动遮线器多用于摄影中。这种遮线器铅叶的开闭是通过手工调节来实现的。其内部结构除前述内容之外，尚设有照射野指示系统。采用指示灯泡模拟X线管的焦点，以可见光来代替X线，经由反射镜的反射，照射到床面上。反射后的可见光光路与X线穿透反射镜后的光路是一致的，因此它能够预先指示出照射野的大小。多用于上球管摄影。（2）电动遮线器：
电动遮线器多用于透视检查中，便于远距离控制，是遥控透视机和胃肠机必不可少的组件。电动遮线器铅叶的开闭一般是由微型直流电机驱动的，适当控制直流电机的正转、反转及运转时间，可将照射野调整到所需要的尺寸。电动遮线器照射野的调节既有在遮线器上进行的，也有在床边的操作台上进行控制的，后者除了可作连续调节外，尚有各种固定大小的照射野选择按钮，只要按下这些选择按钮，电机即带动铅叶运动至所选的照射野后固定下来，以满足特定要求的摄影。电机的运转在铅叶关闭和最大张开位置设有限位开关，自动限位保护。
专用于透视的电动遮线器，尤其是在配用影像增强器的透视检查装置中，因需要随时调整照射野的大小，因此不需要照射野预示和灯光指示。由于影像增强器的输入屏为圆形，所以电动遮线器的照射野也应为圆形，遮线铅叶的结构一般采用叶瓣式，它在电机操纵下使照射野的直径可作连续变化。（3）全自动遮线器：
全自动遮线器与电动遮线器在结构上差异不大，不同的是全自动遮线器内部设有铅叶的状态检测装置。在功能上随着焦-屏距的改变，全自动遮线器具有自动保持其照射野大小的能力，多用于透视中。（三）滤线器
X线照射于人体后，一部分射线在穿越人体的过程中会产生散射线，由于散射线的辐射方向是杂乱无章的，当它作用于X线胶片时，影响X线影像清晰度，因此必须予以清除。清除散射线的装置称为滤线器。
1.滤线栅
主要组成部分是滤线栅，它一般是用薄铅条与易透X线的填充物，发木条、塑料、纸片等交替排列起来，黏合成平面或圆弧状的结构。根据铅条的排列方式，滤线栅又分以下几种：（1）平行式滤线栅：
铅条平面都是互相平行排列的，这种滤线栅离辐射中心一定角度之外的原发X线也被滤线栅所吸收。因此平行式滤线栅在使用时要求有一定的焦-屏距，并使用小尺寸的胶片。（2）聚焦式滤线栅：
为了克服平行式滤线栅的缺陷而设计的。其铅条排列按一定规律倾斜，且都会聚到一条聚焦线上，只要X线管的焦点处于此会聚线上，或在允许的一定调节范围之内，原发X线能顺利通过滤线栅，而散射线却被大部分滤去。这种滤线栅要求X线管只能沿着铅条本身长度方向倾斜，而不能沿铅条长度的垂直方向倾斜，射线的中心线必须与滤线栅中心对准。（3）“#”式滤线栅：
两组互相垂直的铅条排列而成，一般是一组垂直置于另一组之上。其优点是对两个方向上的散射线都予以滤除。但这种滤线栅并不常用，主要是由于它对X线管组件的投照角度及X线中心线的准确性要求较高；同时由于栅密度的增加，要求曝光条件提高也较多。
2.固定滤线器与活动滤线器（1）固定滤线器：
在曝光过程中滤线栅始终是静止不动。固定式滤线器适用于移动X线机中，作为一个单独部件既可置于暗盒之上，也可固定在暗盒之内。除此之外，它尚能用于手术室，并可用于透视装置中。
固定式滤线器用于摄影时，照片上会留有铅条阴影的缘故，在栅密度过低时会影响到诊断效果；而若采用高栅密度的滤线栅，虽然可消除胶片上的阴影，但原发X线却衰减得较多。为克服上述缺点，一般多采用活动式滤线器。（2）活动滤线器：
在曝光时一直处于运动状态之中，它既能滤去散射线，通过原发射线，提高胶片对比度，又能使铅条在胶片上的投影因运动而被模糊掉。活动滤线器要求在曝光开始时就已处于一定的运动状态，而且滤线器的活动时间长于曝光时间。
活动滤线器由栅板、驱动机构、暗盒托盘和框架组成。所用滤线栅面积要满足最大尺寸的胶片横放或竖放使用。托盘用于夹持片盒，使之定位于滤线器中心。栅板驱动机构是滤线器的核心，驱动栅板按一定方式移动，在适当时间接通电路而曝光，并要求曝光在栅板移动速度最大的瞬间开始，栅板活动时间要长于曝光时间，曝光过程中栅板不能停顿。因驱动方式不同，活动滤线器分电机式和减幅振荡式两种。
电机式：栅板由小型电机驱动，常见的凸轮电机式。滤线栅由小型电机带动的桃形凸轮驱动。滤线栅由弹簧牵拉，其边缘与凸轮相接触。摄影时，电动机在曝光前的电转动，带动凸轮旋转，凸轮通过碰撞栅板使之作往复运动，其速度均匀恒定。
减幅振荡式：滤线栅板由四个簧片支持悬浮，当栅板受外力活动后，即在簧片支撑下作往复减幅振荡，直至最后停止，其振动时间可达8 秒以上。根据其启动方式又有储能释放式和触动式。
3.衡量滤线栅的技术参数（1）半径：
也称焦距（f0），是指铅条会聚线到栅板的垂直距离，一般有80cm、90cm、100cm及120cm等。（2）栅比（R）：
指铅条高度与铅条间隙之比，一般摄影用栅比为1∶5～1∶8，高千伏摄影用1∶8～1∶12。比值大，滤线效果好，但对原发X线损失的百分率也大。（3）栅密度（N）：
指单位距离内铅条的数量，常用栅密度为24～43线/cm之间。
4.滤线器摄影台
使用活动滤线器摄片时，患者肢体不能直接置于滤线栅板上。常用的方式是滤线器安装在专用检查台面下方，用台面承担患者肢体重量，滤线器在台面下的轨道中，对准受检肢体进行摄片。滤线器摄影台通常是固定在地面上的，也有的做成移动式。（1）卧式滤线器摄影检查台：
分固定台面和活动台面两种。固定台面卧式滤线器摄影台，其外形恰似一张简单的平床，故也称滤线器床。活动台面卧式滤线器摄影台，检查台台面能在长轴和横向移动一定距离，称为浮动台面。这种台面便于位置调整，减少患者的痛苦，提高了工作效率。（2）立式滤线器摄影架：
胸部X线摄影、颈椎正侧位摄影等部位摄影需要使用立位滤线器，其基本形式是滤线器加护板后竖直安放，并配有重砣平衡，可沿轨道作上下移动。有的滤线器本身可以翻转到水平位，并可在其间任何位置固定下来使用。还有的可使滤线器在本身平面旋转±180°，使用起来更灵活。（3）移动式滤线器摄影台：
把活动滤线器安放在专用台车上，滤线器可在水平至直立位间转动，固定于任意角度使用。台车在地面上可以移动和固定，可以在机房内任何位置配合支架上的X线管使用，也可以配合到任意机器上组合使用。滤线器的高度由电动升降调节，所以这种摄影台也称万能滤线器摄影台。（四）诊视床
1.基本结构
一般诊视床由床体、适时摄影装置及其平衡系统、动力及其传动系统三部分组成。（1）床体：
床体由底座、床身和床面组成，床座是床体的基础，床身是诊视床实现各种功能的主体。床面承担患者重量，并带动患者移动。（2）适时摄影装置：
用于透视和点片。（3）动力系统：
一般诊视床有两套动力传动系统，一是床身回转动力及传动系统，多用单相或三相电动机，经变速由卧轮、卧杆或齿轮组传动。二是床面移动动力及传动系统，多用单相电动机，经变速由链条传动。
2.基本功能（1）床身上卧功能：
为适应胃肠透视各种体位的需要，一般诊视床的床身能在直立（+90°）、水平（0°）和负角度（≤30°）范围内绕底座支轴回转，并能停于任一位置。在直立位、水平位和负角度最大位设有限位开关，床身到位后，自动停止运转。（2）床面移动功能：
大多数诊视床的床面能在一定范围内作升（伸）降（缩）移动。较好的诊视床，其床面还可左右移动，以作为点片装置移动范围的补充。坐床身处在水平位时，床面还可带动患者移出床身一定距离，至换片器上方做造影检查。
床面移动范围，一般诊视床向头端可伸出50～100cm，向足端可伸出20～40cm，在上述范围内可停于任一位置。在最大伸出位设有限位开关，床面到位后自动停止。（3）适时摄影装置移动功能：
该装置也称点片装置，一般诊视床都采用床下设X线管、床上设点片装置的结构方式。点片装置应能与床下的X线管同步作上下左右移动，又能自身前后移动，并能对三维移动进行锁止。有些诊视床设有床下滤线器，不作透视时，点片装置可脱离与X线管的固定关系而移至一边，或点片装置立起推至一端，利用床上管进行普通摄影和滤线器摄影。
3.摇篮床
一种功能较多、自动化程度高的遥控床。其结构多采用固定底座和C 形滑槽，实现床身的垂直、水平和负角度回转。在0°～90°时，回转速度为 90°/16s；-90°～0°时为 90°/32s。床面可绕其纵轴做±360°旋转，在水平位置时，可向头端伸出50cm，向脚端伸出20cm，横向可移动25cm。管头和影像增强器可绕患者转动±90°，因此对任意方向的投照定位极其方便。
摇篮床除具有遥控床的全部功能外，还有：①患者被固定在凹形床面上，随床面转动可做360°～720°旋转，在患者自己不动的情况下可方便地进行各种体位的透视或点片摄影。这也是摇篮床名称的由来。②在患者不被转动的情况下，X线管和点片架一起绕患者转动，以便对患者同一部位进行不同体位的观察。
4.遥控床
将影像增强器、X线电视和诊视床合理组合，并实现全自动化的新型诊视床。遥控床主要应用于胃肠机。（五）X线管件支持装置
1.X线管件支持装置功能
用于把X线管件锁定在任意所需的位置和角度上，使X线管在一定的距离和角度上对胶片进行曝光的一种装置。在X线摄影中，根据不同的被检部位，要求X线中心线以不同方向入射和以不同的焦片距进行曝光。为了尽量避免移动患者，要求X线管件能够上下、左右和前后三维移动，能绕X线管长轴和短轴转动，即要求X线管能有较大的移动范围和灵活的转动功能，并保证在X线曝光过程中管件不移位、不颤动。而这些要求均由X线管件支持装置来完成。
最简单的X线管件支持装置由立柱、滑架和横臂等组成。X线管头由管头夹固定在横臂上。横臂由滑架与立柱联系在一起。滑架能带动横臂在立柱上作上下移动。横臂本身能作伸缩移动。立柱沿轨道的移动范围一般在3m以上，滑架升降范围在2m左右，臂伸缩24cm以上。
2.X线管件支持装置类型
普通摄影用X线管件支持装置分为立柱式、悬吊式和C 形臂式等。
立柱式结构简单，安装方便，使用最为广泛，多用于中、小型X线机的X线管件的支持。按其结构又分为天地立柱式、双地轨道立柱式和摄影床轨道附着式。
天轨悬吊式支持装置，主要用于大型固定X线设备，由固定天轨、移动横轨、伸缩吊架、横臂、控制盒和管件固定夹组成。这种结构的特点是充分利用空间，不占地面位置，有利于诊视床、X线电视系统等设备配合，使工作人员的操作十分方便。由于X线管能在较大范围内做纵横、上下移动及转动，从而能满足X线摄影检查各种位置和方向的需要。但结构复杂，对安装的房间有一定的要求，安装较困难，价格贵，特殊需要时采用。
C形臂支持装置是为适应不同的X线特殊检查而设计的一种新型X线管件支持装置，因其形状C形而得名。C形臂的一端装有X线管件和遮线器，另一端则装有X线影像转换和记录系统，如X线影像增强器、电视摄像机、点片照相机和电影摄影机等。C形臂可以与悬吊装置结合；也可以与专用底座结合，组成落地C形臂支持装置。C形臂与台车、支架结合组成移动式C形臂。C形臂在空间上可以做出各种运动，如沿其周向的运动以及将整个C形臂沿着水平方向旋转等。（六）医用液晶硅显示器
1.医用液晶硅影像显示器（LCOS）的构造液晶材料涂于CMOS硅芯片表层。芯片包含了控制电路，并在表层涂有反射层。在芯片外部或者内圈设置有隔离器以保持盒厚的均匀性。盒厚只有1μm左右。取向层可以确保液晶分子取向一致。由于液晶须通过一部分电流，因而在晶体上部加设了一个次级透明电极。玻璃基板用以保护液晶和稳定液晶的位置。
LCOS面板的结构有些类似TFT LCD，同样是在上下二层基板中间撒布：用来加以隔绝后，再填充液晶于基板间形成光阀，借由电路的开关以推动液晶分子的旋转，从而决定画面的明与暗。LOOS面板的上基板是ITO导电玻璃，下基板则是硅晶圆CMOS基板，LOOS面板最大的特色在于下基板的材质是单晶硅，因此拥有良好的电子迁移率，而且单晶硅可形成较细的线路，与现有的HTPSLCD及D LP投影面板相较，LOOS是比较容易达成高解析度的投影技术。
2.医用液晶硅影像显示器（LCOS）工作原理在LCOS微显示器中所采用的是扭曲向列相液晶材料。当电流到达液晶体时，液晶分子的扭曲程度会发生变化。根据这个原理，光束要首先通过一个起偏器以使光波传播保持特定的偏振方向，然后在液晶介质中光的偏振方向随着液晶分子的扭曲方向的变化而变化，接着光束又经过LCOS反射表面的定向反射，然后再穿过一个检偏器。第三节 高压发生装置一、高压发生装置的基本结构
高压发生装置由高压变器、X线管灯丝变压器、高压整流器和高压交换闸等高压元件构成，高压元器件除X线管组件和高压电缆之外，其余的都封装在高压发生器箱内。高压发生器主要由高压变压器、X线管灯丝加热变压器、高压整流器、高压交换闸、高压插座、高压绝缘油等组成。
高压发生器的作用是：产生并输出X线管所需要的直流高压；产生并输出X线管灯丝加热所需要的低电压；完成多管X线机中不同X线管的管电压及灯丝加热电压的切换。二、工频高压变压器的结构与特点（一）工频高压变压器的结构
传统的工频高压变压器的结构由铁芯、初级线圈、次级线圈、绝缘物质及固定件等组成，作用是将100～400V的交流电压升高为100～150kV，再经整流供X线管使用。它是一个初、次级线圈匝数比很大的升压变压器，其工作原理与分析方法同普通变压器。要求结构紧凑、体积小、重量轻；具有良好的绝缘性能，线圈内阻尽量小以使其在工作时内部不产生过大的电压降。
1.铁芯
作用是给磁通提供通路，高压变压器的铁芯选用热轧碳素硅钢片D41-D44或冷轧碳素硅钢片D310、D320、D330制成。现代高压变压器的铁芯，广泛采用C形卷绕铁芯，用带状冷轧硅钢片经过卷绕、成形、退火、浸渍和切割等多种工序加工而成。这种C形铁芯，由于卷绕紧密，接缝量小，导磁性能较好，因此磁化电流低，空载电流小，与相同容量的其他形状铁芯相比，可减少铁芯重量和体积。
2.初级线圈
在X线发生装置工作电路中，虽然加在高压变压器初级线圈上的电压不高，一般在400V以下，但是在负载情况下，高压变压器初级线圈流过的电流很大，摄影时瞬间电流可达到上百安培。因此，生产变压器时其初级线圈所用的导线要有足够线径，机械强度要高。一般采用环氧树脂漆包线、玻璃丝包圆铜线或扁铜线，分层绕在用绝缘纸及纱带包好的铁芯上成为一个完整的线圈线包，层与层之间用绝缘纸隔开绝缘。
有的高压变压器将初级线圈绕制成两个，然后串联或并联在一起使用。此时要特别注意两个线圈的首尾端接线不能接错，否则磁通将反向抵消而无输出。
3.次级线圈
为提高效率，高压变压器的初、次级线圈通常绕在铁芯的同一个臂上，次级线圈绕在具有一定厚度且有足够的机械强度和绝缘性能的绝缘筒上，绝缘筒套在初级绕组上，兼作初、次级间的绝缘。
在X线发生装置中，要求高压变压器的次级线圈输出电压为40～150kV，但是负载时流过线圈的电流很小，一般不超过1500mA。故绕制次级线圈所用的导线多采用QZ 序列线径较小的高强度漆包线。因输出电压高，所以其绕制线圈的总匝数多达数万匝或数十万匝，从里到外绕制成若干层。各层的绕线匝数不同，最里面的一层绕线匝数最多，从里向外各层的绕线匝数依次减少，绕制完后整个线圈呈阶梯形。层间用电容器纸或黄蜡绸等隔开绝缘，绝缘纸的宽度每边均要超过线圈绕线宽度5～15mm，以防止相邻的两层之间产生放电击穿现象。为了增加线圈的机械强度，最里面的层及最外面的二层、三层都用线径较大的高强度漆包线绕制。线圈的外表面围绕一条宽约2cm 的不闭合薄铜片，该铜片与线圈绕线的末端相连，对外方便引线和接线牢固。
次级线圈通常绕成匝数相等的2个（或4个）线圈，两个线圈的始端接在一起并接地，该处位于线圈的最里层，距离初级线圈最近，电位最低。两个次级线圈的末端（即线圈外表面铜片引出线端）就是高压变压器的输出端。这样次级线圈的电压随着由里层到表层层数的增加而增加，一般层间电压差为1000～1500V。有的高压变压器在初、次线包之间绝缘筒上放置一层不闭合的薄铜片隔开，并将铜片接地，以防高压初、次级间击穿时对机器和人身产生损害。
4.高压变压器次级线圈的中心接地
诊断用X线发生装置高压变压器的次级线圈通常绕成参数相同的两个线圈，两线圈的始端连接在一起，并将此中心点接地称为高压次级中心接地，又叫次级线圈的中心接地。
高压变压器次级中心接地后，该中心的电位就与大地相同，为零电位，这样两个次级线圈的另一根输出线对中心点的电压就为两根输出线间电压的一半（图1-13）。假如高压变压器要产生100kV 的电压，则两根输出线间的电压为100kV，而每根输出线相对中心点的电压却为50kV，这样，制造高压变压器所需要的各种元器件的绝缘要求就降低了一半，输出高压的两根电缆线的绝缘要求也降低了一半，所以高压次级中心接地的主要目的是降低高压变压器、高压电缆的绝缘要求，所以称作工作接地。另外，由于高压变压器次级中心点电位为零，就可以在此处串入指示管电流的毫安表。因此处电位趋于零，毫安表可安全地安装在控制台面上，方便技术人员在操作中观察表的指示情况，保证了操作人员的安全。此时为防止毫安表电路断路故障而使中心点电位升高，特设有保护装置。多数X线发生装置都是在该中心点两根引出线的接线柱上并联一对放电针或一个充气放电管。当断路发生，中心点电位升高时，放电针放电或充气放电管起辉导通，将高电位处对地接通，起到保护作用。图1-13 高压次级中心接地
5.高压油箱
在高压发生器发展的初级阶段，实现高压下的正常工作并不是一件容易做到的事，为了保证在高压下主机的正常工作，除了选用可靠的高耐压器件，还需要在设计高压油箱时采取相应的技术措施，这包括适当的元器件间的空间距离和爬电距离；变压器的绝缘保证；绝缘高压油的选用；注油工艺等。以注油工艺为例，为了保证变压器或浸入油箱中的器件中不存有可能导致击穿的气泡，在加油的过程需要先经过加热以去除吸附于固体之上的气体或水汽，然后再缓慢从底部逐渐注油，在注油过程中还需要采用加热、振动、真空、超声等辅助方法以减小存在气泡的可能性。
6.单相与三相电供电
X线发生器诞生的100多年来，基于工频的高压发生器经历了工频单相自整流、工频单相半波整流、工频单相全波整流、三相12波整流等几个发展阶段，从工程上看采用三相供电相当于将高压的频率提高到原来的三倍，这对于减小高压的纹波进而减小射线中的无效成分显然是有益的。图1-14是各种供电方式输出高压经整流后的高压波形。（二）工频高压变压器的工作原理
高压变压器的工作原理同普通变压器，遵循如下分析：
1.初、次电压之比等于初、次级绕组匝数之比，计算公式为：K=U1/U2=N1/N2
式中K 为变压器的变压比，U1为初级电压，U2为次级电压，N1为初级绕组，N2为次级绕组。
高压变压器因是一个次级升压很高的变压器，所以其变压比大，可升压数百倍，该变压比是高压变压器的重要参数。
根据公式可知，在变压比不变的情况下，调节初级输入电压就获得了不同的次级输出高压电压，这就是多数X线发生装置用来调节管电压的方法。
2.当忽略不计高压变压器本身的损耗时，变压器遵循能量守恒定律，初级输入功率等于次级输出功率。公式为：P1=U1I1，P2=U2I2 U1I1=U2I2
公式表明，高压变压器的输出功率是由初级提供的，工作中需要输出功率高时，在初级电压一定时，其初级电流就越大。
3.当高压变压器空载时，初级线圈中有一很小的励磁电流流过，称为空载电流，是衡量变压器质量的参数之一。空载电流的大小决定了无功功率的大小，对变压器来说，空载电流越小越好。（三）工频高压变压器存在的不足
随着电子技术的发展，工频机高压变压器的设计显现出很大不足。
1.结构笨重
变压器铁芯截面的大小与交流的频率相关，频率低则面积大，因此工频变压器的体积与重量往往都很大，这给安装和运输带来许多不便。
2.线束频谱宽
由于工作频率低，因此升压后经整流如果需要滤波将不得不采用耐压高、容值大的电容，这在工程上是有难度的，传统的高压发生器往往在升压整流之后未加有效滤波就直接将脉动的高压施加于X线管之上，X线管上的一个高压脉动周期上，其产生的X线在不同时刻的谱分布是不一样的，由此可见在一个脉动周期内射线中的无效成分加大了，这将导致患者和医师吸收X线剂量较大，不利于防护；而且成像质量差，易形成伪影，影响医生诊断。图1-14 三相十二波高压整流电路
3.曝光参量精度低
由于自耦变压器的内阻与碳触点的位置有关，空间电荷效应具有非线性，所以管电压（kV）补偿和管电流（mA）抵偿的准确度下降；曝光时间长，一次最短有效曝光时间大于3毫秒。此外传统的高压发生器只能交流供电，否则无法使用。
由于工频机存在上述诸多不足，许多国家已不再使用，目前国际上X线机多用中高频高压变压器。我国中频机技术也正趋成熟。三、中、高频高压发生器
随着电子原器件、计算机技术的进步以及大功率高压技术的突破，极大地推动了中、高频高压发生器的技术发展。（一）中高频高压发生装置的系统构成
中、高频X线机的控制同工频X线机的控制有着较大的区别，一般需要借助计算机完成，尤其对于数字X线机而言，系统中还包括了图像采集等，计算机成为协调各部分工作必不可少的核心控制单元。因此对于数字X线机而言，整个电气系统同传统X线机相比有较大的区别。图1-15是一个数字X线机电气系统逻辑框图。
图1-15所示的数字X线机系统逻辑框图中，X线机的高压发生模块逻辑框图和其相应的控制部分可以看成是高压发生器子系统，图1-16示出了这一子系统的完整逻辑框图。这一子系统由主电路（工频电源—整流电路—主逆变和灯丝逆变—高压发生器）、功率控制电路（主逆变触发控制、灯丝逆变触发控制）、阳极启动等其他控制电路和计算机系统等构成。
高频高压发生装置主要由控制系统（系统电源、HT控制CPU板、调整板、灯丝驱动板、低速启动板、IPM驱动板、主逆变、放电板、采样板、接口板、LCD控制CPU板、按键显示、保护系统、监控系统、与其他系统之间的通讯与配合）、高压变压器等组成。
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