El irradiador de rayos X acelera los electrones a través de un alto voltaje para que golpeen objetivos metálicos (como tungsteno y molibdeno), estimula la transición electrónica interna de los átomos del objetivo y libera rayos X. Sus procesos físicos básicos incluyen:

La aceleración electrónica impacta con el objetivo: el cátodo emite electrones y, después de la aceleración por un campo eléctrico de alta tensión, golpea el objetivo anódico, produciendo radiación de frenado (espectro continuo) y rayos X característicos (pico de energía específico).

Interacción de la materia: cuando los rayos X actúan con muestras o materiales biológicos, la deposición de energía se realiza a través de efectos fotoeléctricos (escape de electrones), dispersión de Compton (dispersión de electrones) y efectos de pares de electrones (producción de pares de electrones positivos y negativos a alta energía), desencadenando ionizaciones secundarias o efectos biológicos (como lesiones del adn, apoptosis celular).

Control de energía: la energía de rayos X y la tasa de dosis se controlan ajustando la tensión del tubo (rango de 0,1 - 300kv) y la corriente del tubo para adaptarse a las necesidades de muestras o experimentos de diferentes grosores. Por ejemplo, la máquina de rayos duros utiliza una alta tensión de 100 - 300kv para generar rayos de alta penetración, que pueden penetrar en placas de acero de más de 100 mm.

II. componentes básicos

Sistema de fuente de rayos X

Tubo de rayos x: dispositivo de vacío, que incluye cátodo (fuente electrónica), ánodo (objetivo incrustado) y módulo de aceleración de alta tensión. El objetivo suele ser tungsteno o molibdeno, y los rayos X se producen después del impacto electrónico.

Generador de alta tensión: proporciona alta tensión estable (por ejemplo, 225kv ajustable continuamente) y conduce aceleración electrónica. Está diseñado con un aislador de Estado sólido, que es pequeño y tiene un alto rendimiento de aislamiento.

Sistema de refrigeración: diseño refrigerado por agua de autocirculación o sin agua para garantizar que el tubo de rayos X funcione durante mucho tiempo (por ejemplo, la vida útil del tubo de bola alcanza las 2.000 horas).

Módulo de control de haz

Colimador y filtro: el colimador se centra o limita el haz de rayos, el filtro absorbe los rayos X de baja energía y optimiza el espectro de energía (como la membrana filtrante de cobre estándar de 0,3 mm).

Campo de irradiación ajustable: admite el tamaño del campo de irradiación de 10 cm × 10 cm, y la distancia de irradiación (ssd) es ajustable continuamente de 15 cm a 100 cm, adaptándose a diferentes tamaños de muestra.

Dispositivo de colimación láser: posicionamiento preciso de la muestra para garantizar la uniformidad de la radiación.

Sistema de protección de Seguridad

Diseño del blindaje: cabina blindada de plomo / tungsteno, dosis de radiación por debajo del estándar (como ≤ 60 μr / h a 5 cm de la superficie de la máquina).

Sistema de bloqueo y alarma: doble bloqueo de baja tensión (corte de energía de enlace de la máquina de puerta), módulo de monitoreo de dosis (visualización de dosis acumuladas en tiempo real), sistema de frenado de emergencia (terminación de radiación en 0,3 segundos).

Monitoreo ambiental: monitoreo de dosis ambientales incorporado, alarma automática cuando se excede el estándar.

Sistema de control

Interfaz programable de pantalla táctil: admite la regulación de parámetros como dosis, tiempo y voltaje, y almacena modos de irradiación comunes (como esquemas de irradiación tumoral).

Control de retroalimentación inteligente: el modo de retroalimentación doble garantiza la uniformidad de la dosis (≥ 95%), y el sistema de diagnóstico automático de fallas puede identificar el 94% de las condiciones anormales.

III. análisis de los indicadores de rendimiento

Rendimiento de la dosis

Rango de tasa de dosis: 0,01 - 40gy / min, compatible con las necesidades experimentales de dosis bajas (como 0,1gy / min) y altas (como 16gy / min).

Homogeneidad: homogeneidad de la distribución de dosis ≥ 95%, algunos equipos alcanzan una precisión de ± 2,5% (por ejemplo, rad +) ™ Diseño del reflector).

Estabilidad: precisión de salida de voltaje < ± 1%, precisión de repetición ± 0,01%, asegurando la repetibilidad del experimento.

Energía y penetración

Rango de tensión del tubo: 0,1 - 300kv ajustable, máquina de rayos duros (100 - 300kv) adecuada para la detección de materiales de alta densidad.

Capacidad de penetración: puede penetrar placas de acero de más de 100 mm para satisfacer las necesidades de escenarios industriales.

Seguridad y cumplimiento

Eficacia de blindaje: 16 veces más allá del estándar estadounidense cdrh, el espesor de la capa protectora de plomo cumple con los requisitos de la cláusula cfr211020.40.

Exención de certificación: algunos equipos no requieren certificación nrc, y los laboratorios convencionales pueden instalarse y utilizarse.

Facilidad de operación

Diseño modular: incluye componentes móviles de ruedas y cables de alimentación extraíbles, que admiten el despliegue del día.

Plug and play: se configuran tres grupos de jaulas de filtro reemplazables para adaptarse a diferentes escenarios experimentales.

Escalabilidad de la aplicación

Apoyo multidisciplinar: cubre más de 20 Direcciones experimentales, como biología del cáncer, investigación de células madre y análisis de lesiones del adn.

Función de imagen: algunos equipos integran imágenes de rayos X para apoyar la investigación multimodal como bioluminiscencia y fluorescencia.