O radiometro de raios-X acelera os elétrons através de alta tensão, fazendo com que eles colidam com alvos metálicos (como tungstênio, molibdênio), estimulando a migração de elétrons na camada interna dos átomos alvo e liberando raios-X. Seus principais processos físicos incluem:

Aceleração de elétrons e impacto de alvo: o cátodo emite elétrons que atingem o alvo do ânodo após a aceleração de um campo elétrico de alta tensão, gerando radiação de freio (espectro contínuo) e raios-X característicos (picos de energia específicos).

Interações de substâncias: Quando os raios-X atuam com amostras ou materiais biológicos, a energia é depositada através do efeito fotoelétrico (fuga de elétrons), a dispersão de Compton (dispersão de elétrons) e o efeito de pares de elétrons (a geração de pares de elétrons positivos e negativos a alta energia), desencadeando ionização secundária ou efeitos biológicos (por exemplo, danos ao DNA, apoptose celular).

Controle de energia: Controle a energia de raios X e a taxa de dosagem ajustando a tensão do tubo (faixa de 0,1-300kV) e a corrente do tubo para adaptar-se às necessidades de amostras ou experimentos de espessura diferente. Por exemplo, uma máquina de raios rígidos usa uma alta tensão de 100-300kV para gerar raios de alta penetração que podem penetrar em chapas de aço de mais de 100 mm.

II. Componentes principais

Sistema de fonte de raios X

Tubo de raios X: dispositivo de vácuo com cátodo (fonte eletrônica), ánodo (alvo incorporado) e módulo de aceleração de alta pressão. O alvo é geralmente tungstênio ou molibdênio, que geram raios-X após o impacto de eletrões.

Gerador de alta tensão: fornece alta tensão estável (por exemplo, 225kV ajustável contínuamente) para impulsionar a aceleração eletrônica. Adota isolador de estado sólido, pequeno volume e alto desempenho de isolamento.

Sistema de resfriamento: concebido com ou sem água de auto-circulação para garantir que os tubos de raios-X funcionem por longos períodos de tempo (por exemplo, até 2.000 horas de vida do tubo esférico).

Módulo de controle de fluxo

Rectificador e filtro: o retificador foca ou limita o feixe de raios, o filtro absorve raios-X de baixa energia para otimizar o espectro energético (por exemplo, com um filtro de cobre padrão de 0,3 mm).

Campo de irradiação ajustável: suporta tamanho de campo de irradiação 10cm x 10cm, distância de irradiação (SSD) 15cm-100cm ajustável contínuamente para adaptar-se a diferentes tamanhos de amostra.

Dispositivo de direcionamento a laser: posicionamento preciso da amostra para garantir a uniformidade da radiação.

Sistema de proteção de segurança

Projeto de blindagem: chumbo / tungstênio blindagem, dose de radiação inferior ao padrão (por exemplo, ≤60μR / h a uma distância de 5 cm da superfície da máquina).

Sistema de bloqueio e alarme: bloqueio duplo de baixa tensão (corte de ligação da porta), módulo de monitoramento da dose (exibição da dose acumulada em tempo real), sistema de freio de emergência (terminação da radiação em 0,3 segundo).

Monitoramento ambiental: Monitor de dose ambiental incorporado, alarme automático quando exceder o padrão.

Sistema de controle

Interface programável de tela táctil: suporta a regulação de parâmetros como dose, tempo, tensão e outros, armazenando padrões de exposição comuns (por exemplo, esquemas de radiação tumoral).

Controle de feedback inteligente: o modo de feedback duplo garante a uniformidade da dose (≥95%) e o sistema de diagnóstico automático de falhas reconhece 94% das anomalias.

Análise de indicadores de desempenho

Desempenho da dose

Faixa de taxa de dosagem: 0,01-40Gy / min, suportando as necessidades experimentais de baixas doses (como 0,1Gy / min) e altas doses (como 16Gy / min).

Uniformidade: uniformidade da distribuição da dose ≥ 95%, alguns equipamentos até ± 2,5% de precisão (como RAD +) ™ concepção do reflexo).

Estabilidade: precisão de saída de tensão <± 1%, precisão de repetição ± 0,01%, garantindo a repetibilidade do experimento.

Energia e penetração

Gama de tensão do tubo: 0,1-300kV ajustável, máquinas de raios rígidos (100-300kV) são adequadas para a detecção de materiais de alta densidade.

Capacidade de penetração: pode penetrar a chapa de aço ultra-100mm para atender às necessidades do cenário industrial.

Segurança e conformidade

Desempenho de blindagem: 16 vezes superior ao padrão CDRH dos EUA e espessura da camada de proteção de chumbo em conformidade com os requisitos da cláusula CFR211020.40.

Exenções de certificação: Alguns equipamentos não requerem certificação NRC e podem ser instalados em laboratórios convencionais.

Facilidade de operação

Design modular: componentes móveis com rodas, cabos de alimentação removíveis para implementação no mesmo dia.

Plug-and-use: Configure três conjuntos de gaiolas de filtro substituíveis para diferentes cenários experimentais.

Escalabilidade da aplicação

Apoio multidisciplinar: abrange mais de 20 áreas experimentais em biologia do câncer, pesquisa de células tronco e análise de danos ao DNA.

Função de imagem: alguns dispositivos integram imagem de raios-X para suportar estudos multimodais como bioluminescência e fluorescência.