X射线机的焦点尺寸

    序言:这是旧讲稿，内容可能陈旧了。里边提到的JB/T9402--1999标准，也不知过时了否？但我希望这篇东西，多少还有点用。

1 实际焦点

      物理学上常把光线或能量的会聚部位，称为焦点。

x射线管阳极靶直接被电子撞击的部分(面积)，称为实际焦点(它们是向外发射x射线的部位)。它的尺寸，决定于阴极灯丝的形状和大小，阳极的形状，以及阴极罩的聚焦能力。当然管电压、管电流大的，实际焦点尺寸也会大一些。

2  有效焦点

实际焦点在与射束中心线方向相垂直平面上的投影，称为有效焦点。按这个投影尺寸测量计算的尺寸，才是标准上提及的焦点尺寸。请注意，这个定义并不是:实际效点与x射线机轴线相垂直方向上的投影尺寸。

有效焦点可能是正方形，椭圆形或梯形。有效焦点尺寸一律用双项垂直的尺寸aXb表示。

定向射线管是线状阴极灯丝，阳极靶斜面与垂直方向夹角α为20度，一般教材上都有其实际焦点和有效焦点示意，有效焦点近似个正方形。

周向平靶管，使用园形阴极灯丝，实际焦点是园形，在射束中心线上的投影是个椭圆。

周向锥靶管的灯丝也是园形，实际焦点是锥台侧表面上环状区域，在射束中心线上的投影(与射线管轴线垂直方向上的投影)是个梯形。梯形上下底是电子轰击椎台侧表面的宽度范围---它们的投影近似电子轰击的前后锥台直径，梯形的高是电子轰击前后锥台间距的投影。实际尺寸标注，如5mmX1mm，意思是说，梯形上下底平均值---锥台被轰击部分平均直径为5mm，1mm，表示梯形--该部分的高---即前后范围间距投影为1mm。实际应用时，把梯形按长方形，如5X1，按标准计算焦点尺寸，就行了。

为什么要强调有效焦点尺寸？如前所述，因为它是标准上提及的焦点尺寸，比如JB/T4730.2提及的焦点尺寸d，是有效焦点尺寸，用它来计算透照距离f;因为只有它才和标准上提及的几何不清晰度Ug成正比。

3 有效焦点尺寸的测量

国内关于射线机的标准为：JB/T 9402---1999《工业射线探伤机性能测试方法》。其附录B规定了用针孔板法进行焦点尺寸的测量。

4 焦点尺寸认证

美国ASME Ⅴ T261.1规定:设备制造厂或供货单位所提供的书面文件，例如技术手册或衰减曲线，或者说明射线源或焦点实际或最大尺寸的书面文件，均可作为射线源尺寸认证之用。

笔者认为，限于使用单位条件，他们不必进行射线机有效焦点尺寸测量，这条规定非常合理。只有当得不到设备制造厂或供货单位所提供的书面文件时，才按针孔板法进行焦点尺寸的测量。

毫无疑问，x射线机制造厂说朗书给出的焦点尺寸应该是焦点的有效尺寸，而不应是实际焦点尺寸。

5 周向锥靶x射线机Ug的方向性

    如前所述，周向锥靶x射线机在射束中心线附近的投影尺寸，是个梯形，近似个长方形，如5X1。设x射线管轴线方向为x方向，则1mm是实际焦点在平行于x方向上的投影;5mm，则是与1mm垂直方向上的投影，习惯称y方向。这样，计算出评定区中心的几何不清晰度，是因方向不同而不同的，或者说，Ug是不对称的，因为对同一厚度的工件来说，Ugy是Ugx的5倍。