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醫(yī)用診斷用X線管

X線管是X線機的主要組成部分之一，其基本作用是將電能轉換成X線。自從1895年倫琴發(fā)現X線以來，在X線診斷技術不斷進步與提高的同時，X線管也得到了日新月異的發(fā)展，先后出現了氣體電離式、固定陽極、旋轉陽極以及各種特殊X線管。本章主要介紹幾種X線管的基本結構及其規(guī)格、特性，為正確使用X線管提供必要的知識。第一節(jié)固定陽極X線管固定陽極X線管是常用X線管中最簡單的一種，主要特點是真空度高、電子由熱陰極發(fā)射、X線的量與質可任意調節(jié)。其結構如圖所示，主要由陽極、陰極和玻璃殼三部分組成。一、陽極陽極的結構如圖所示，主要由陽極頭、陽極帽、玻璃圈、陽極柄等四部分組成。（一）陽極頭陽極頭由靶面和陽極體組成。靶面承受電子轟擊，輻射X線。醫(yī)用X線管的靶面一般用鎢，稱鎢靶。鎢熔點高（3370度）、原子序數大（74），在高溫條件下，它的蒸氣壓低、蒸發(fā)少，因而可以延長X線管的使用壽命。但是，鎢的導熱率小，受電子轟擊后產生的熱量不能很快地傳導出去，為此，常采用真空熔焊方法把無氧銅制成的陽極體與鎢靶焊接在一起；由于銅的導熱系數較大，這樣制成的陽極頭不但輻射X線的效率高，而且具有良好的散熱性能。（二）陽極帽陽極帽由無氧銅制成，主要作用是吸收二次電子。高速運動的電子轟擊靶面時，一部分電子與靶面原子碰撞后反射出來，稱為二次電子。二次電子是極其有害的，因其能量較大（約為原來的90％），所以，當它轟擊到玻璃殼內壁上，會使玻璃殼溫度升高而放出氣體，從而降低管內真空度，嚴重時還會使玻璃殼擊穿。二次電子沒有經過聚焦，當它再次轟擊靶面時，將輻射出散射X線，使X線成像質量降低。在陽極體上裝置陽極帽后，由于它的吸收作用，從靶面反射出來的二次電子可減少50～60％；此外，它還可以吸收一部分散射X線。（三）玻璃圈玻璃圈是陽極和玻璃殼的過渡連接部分，由4J29膨脹合金（鎳29％，鉆17％，余為鐵）圈與玻璃喇叭兩部分封焊而成。其玻璃端與玻璃殼封接，膨脹合金端與陽極頭焊接在一起。（四）陽極柄陽極柄由紫銅制成，是陽極引出管外部分。它和陽極頭相連，浸在油中，通過與油之間的熱傳導將陽極頭產生的熱量傳導出去。二、陰極陰極結構如圖所示，主要由燈絲、陰極頭、陰極套和玻璃芯柱等組成。陰極的作用不僅是發(fā)射電子，而且還對轟擊靶面的電子進行聚焦，使之具有一定的形狀和大小，形成X線管的焦點。（一）燈絲燈絲由鎢制成，其作用是發(fā)射電子；因為鎢具有較大的電子發(fā)射能力，較高的熔點，在高溫下也不易蒸發(fā)，還具有一定的延展性，容易加工成細絲，將其制成燈絲后不易變形等。大多數診斷用X線管的燈絲都繞成螺管狀。（一）燈絲

燈絲通電加熱后，溫度到一定值時開始發(fā)射電子。在一定范圍內，燈絲電壓愈高，通過燈絲的電流就愈大，燈絲溫度亦愈高，發(fā)射電子數量愈多。因此，調節(jié)燈絲溫度即可改變管電流，亦即調節(jié)X線的量。值得注意的是，當溫度升至2400～2600K之間時，溫度稍有增加，發(fā)射電流卻增加很多，調整X線機管電流時應特別細心，以免損壞X線管。（一）燈絲燈絲加熱電壓因X線管型號不同而不同，一般為5～10V，電流多為3～6A，也有高達9A以上者。在更換X線管時，應按所用管型號及規(guī)格調整燈絲加熱電壓。燈絲點燃時間愈長，工作溫度愈高，蒸發(fā)就愈快，壽命愈短。如果燈絲電流比額定值升高5％，其壽命可縮短一倍。為了提高X線管使用效率，絕大多數X線管的陰極均裝有兩條燈絲，稱為雙焦點X線管。兩條燈絲中，一條較長，發(fā)射電流較大，形成大焦點；另一條較短，形成小焦點。（二）陰極頭陰極頭由純鐵或鎳制成，燈絲裝在其中。熱電子從燈絲逸出后，初速較小，這時的電子運動軌跡，亦即焦點尺寸和形狀，主要決定于燈絲附近的電位分布曲線。因此，在陰極頭中裝置燈絲的地方被加工成圓弧直槽或階梯直槽，以形成一定的電位分布曲線，對電子進行聚焦，故稱聚焦槽或集射槽。（二）陰極頭階梯直槽及其電位分布曲線如圖所示。（二）陰極頭在該電場作用下，燈絲前方發(fā)射的電子先發(fā)散后聚焦，轟擊在靶面上形成主焦點；燈絲側面發(fā)射的電子先發(fā)散，后會聚、再發(fā)散，轟擊在靶面上形成副焦點。隨著副焦點在主焦點內的分布位置不同，可以改變X線管焦點上的電子密度分布，使X線輻射強度分布形成雙峰型、三峰型或四峰型，醫(yī)用診斷X線管的焦點一般都是雙峰分布。三、玻璃殼玻璃殼又稱管殼，是用來支撐陰、陽兩極和保持管內真空度的，通常采用熔點高、絕緣強度大、膨脹系數小的鉬組硬質玻璃（如國產DM一305）制成。因鉬玻璃與銅的膨脹系數不同，兩者不宜直接焊接，故在銅體上鑲以可伐圈作媒介，將管殼與可伐圈封接，以避免因溫度變化而致玻璃殼破裂。為了防止產生氣體放電，保證飛向陽極的電子具有一定的速度，管內真空度應保持在10-6mmHg以上。為此，裝入X線管內的所有零件，都必須經過嚴格清洗去油、徹底除氣。

最后應指出，由于X線管的效率很低，高速運動的電子撞擊到靶面上，只有不到0．2％的能量轉變?yōu)閄線，99．8％以上的能量將轉變?yōu)闊?，使靶面溫度急劇上升；而固定陽極X線管的陽極又是靜止不動的，電子束總是轟擊在靶面的固定位置，因此，受電子轟擊的單位面積上所能承受的最大功率值很小。所以，固定陽極X線管的主要缺點是焦點尺寸大、瞬時負載功率小，在極大部分醫(yī)用診斷領域中已被旋轉陽極X線管所取代。第一節(jié)固定陽極X線管然而，固定陽極X線管的陽極冷卻是通過銅與油之間的熱傳導進行的，散熱性能良好，適宜于連續(xù)負載；同時，它結構簡單、價格低，因此，目前在X線放射治療。小容量X線機、腦CT等裝置中仍被采用。第一節(jié)固定陽極X線管第二節(jié)旋轉陽極X線管旋轉陽極X線管的結構如圖所示。第二節(jié)旋轉陽極X線管負載時，靶面高速轉動，從偏離管中心軸線的陰極頭發(fā)出的電子，轟擊在轉動靶面的環(huán)形面積上。由于它的熱量分布面積比固定陽極X線管大得多，因此，旋轉陽極X線管可制成小焦點，且能加大瞬時負載功率；這是旋轉陽極X線管的優(yōu)點。第二節(jié)旋轉陽極X線管與固定陽極X線管相比，旋轉陽極X線管除陽極結構有明顯不同外，其余差別不大，這里不再重述。陽極結構如圖所示，主要由靶面、轉子、轉軸、軸承套座、玻璃圈等組成。一、靶面靶面中心固定在鉬桿上，鉬桿另一端與轉子相連，靶面具有一定的傾斜角（靶角），角度有18、16、、12、10等幾種，最初，靶面由純鎢制成，因其抗熱脹性較差，在交變熱負荷的使用條件下，表面與內層之間的溫差所產生的熱應力常使靶面出現裂紋；同時，鎢在1100度以上會發(fā)生再結晶，所以，使用不久表面即形成龜裂，造成X線管的X線輸出強度下降。一、靶面

改進后的靶面，是在靶的表面上敷上一層錸鎢合金（含錸10～20％）。這樣，靶面晶粒變細，抗熱脹性提高，再結晶溫度上升，靶面龜裂減輕。錸鎢合金靶面使用2萬次以后，X線輸出劑量只下降到原來的87％，而純鎢靶卻要下降到原來的55％。值得注意的是，旋轉陽極X線管負荷時，靶面的散熱主要依靠熱輻射，效率較低。因此，連續(xù)負荷時整個靶體的溫度將升得很高。為了提高靶體的連續(xù)負荷能力，降低工作溫度，60年代以后出現了鉬基或石墨基錸鎢合金復合靶。二、轉子轉子由無氧銅管制成，可以看作無數載流導體的組合。在轉子周圍加一旋轉磁場后，轉子發(fā)生轉動，其轉速如下式所示式中n為轉子轉速，f為電源頻率，p為定子極數（一般為兩極）。由于轉子轉速落后于磁場轉速，即存在著轉差率，所以轉子的實際轉速要比計算值低10％左右。二、轉子軸承由耐熱合金鋼制成，以承受較高的工作溫度（400C），但不能超過460C。為了避免過多的熱量傳導到軸承，支承陽極靶的鉬桿外徑較細，或者采用管狀。為了增加轉子的熱輻射，通常將轉子表面黑化。轉軸裝入由無氧銅或純鐵制成的軸承套座中，并被定位，兩端裝有兩只軸承，頂端圓盤與轉子相連。因此，轉子通過兩只軸承可自由轉動。軸承潤滑劑都采用固體潤滑材料，如二硫化鉬、銀、鉛等。二、轉子選用不同的潤滑材料，轉子靜轉時間（指從切斷定子線圈電源開始，到轉子停止轉動所需時間）亦不相同。而轉子的靜轉是無用的空轉，軸承易被磨損；轉子轉速為2800轉／分的旋轉陽極X線管，如果轉子靜轉時間低于30秒，就說明軸承已明顯磨損。因此，X線機轉子啟動裝置中要安裝轉子制動線路，X線管負載結束就對轉子制動。這樣可使軸承的壽命得到明顯的延長。對于8500轉／分的高速旋轉陽極X線管，轉子制動裝置還起著使轉子迅速越過臨界轉速（5000～7000轉／分）而制動的作用，制動裝置一旦損壞，就絕不能啟動X線管。三、大功率X線管在旋轉陽極X線管中，有一類大功率管與普通管基本上相似，但還有一些附加的特性。1、比如采用大直徑陽極靶（大到120mm），以增大陽極靶面的實際面積，并使陽極高速旋轉，以縮短曝光時間；2、陽極角度一般由普通管的17～21度減小到9~14度，使給定焦點尺寸的負載能力有所改善；3、這類X線管通常與一個熱交換裝置配合使用。當需要短的曝光時間并承受高負載時，例如X線電影攝影和連續(xù)X線攝影等，可使用具有上述特性的大功率X線管。第三節(jié)特殊X線管一、柵控X線管

柵控X線管是在普通X線管的陰極和陽極之間加上一個控制柵極，故又稱三極X線管。當柵極上加一相對陰極燈絲而言一定大小的負電位或負脈沖電壓時，管電流被截止，不發(fā)生X射線；當負電壓或負脈沖消失時，管電流導通，發(fā)生X線。可見，柵控X線管輻射X線的特性，不僅取決于燈絲加熱電流和管電壓，還取決于柵極電位的變化。由于脈沖電源無機械運動的慣性，因此，柵控X線管能實現快速斷續(xù)X線攝影，例如電影攝影，攝影頻率可達到200幀／秒。目前還用于電容充放電式X線機。（一）構造柵控X線管除了陰極結構特殊外，其他部分與普通X線管相同。圖所示為柵控X線管的陰極結構。在聚焦槽中裝有燈絲，燈絲前方裝有柵極，燈絲與聚焦極之間相互絕緣。柵極電位就加在燈絲和聚焦極之間。（二）特性1．燈絲發(fā)射特性由于柵極負電位對電子流起著阻礙作用，因此柵控X線管的燈絲發(fā)射特性要比一般X線管差。發(fā)射相同的管電流時，柵控X線管的燈絲加熱電流要大得多。為了提高柵控X線管的管電流，設計出另一種結構的柵控X線管，使燈絲與陰極頭相互絕緣，負電位加在陰極頭上。這樣，陰極頭既起著聚焦作用，又起著柵極作用。2．截止特性3．時間控制特性。一、柵控X線管

由于柵控X線管的燈絲發(fā)射特性差，不能產生大的管電流，而且管電流越大，為保持管電壓平穩(wěn)的電容器容量也越大，所以，柵控X線管不適用于大容量的X線機。目前柵控X線管一般用于電容充放電式X線裝置及管電流峰值為200mA的電影攝影X線機；對于后者，不僅使患者和操作者接受的X線輻射劑量減少，X線管的負載降低，而且由于攝影時間短，使X線影像的模糊度降低、清晰度提高。二、軟X線管（一）特點在對乳房等軟組織進行X線攝影時，為了提高X線影像反差，必須使用大劑量的軟X線，為此須采用軟X線管。軟X線管具有以下特點：

1、X線輸出窗的固有過濾??；

2、在低管電壓時能產生較大的管電流；

3、焦點小。（二）構造

1．鈹窗目前，軟X線管的輸出窗口大多用鈹制成。其吸收性能低于玻璃，顯然，軟X線管以鈹制成輸出窗口，可以輻射出大劑量的軟X線。

2．鉬靶軟X線管的陽極靶一般由鉬（原子序數42，熔點2622度）制成。

3．極間距離縮短軟X線管的管電壓較低，管電流較小。為了改善其燈絲發(fā)射特性，可以縮短陰極與陽極間的距離，使極間場強增大，以降低空間電荷的影響。普通X線管的極間距離初17mm左右，軟X線管的為10～13mm。由此，軟X線管的最高管電壓不能超過60～80kV。三、金屬X線管限制X線管負荷能力的因素之一，是燈絲的最高安全溫度，該溫度不僅與燈絲的熔點有關，且與鎢絲過度蒸發(fā)的程度有關。鎢絲蒸發(fā)：1、能使燈絲變細，2、導致X線管玻璃殼內表面上形成薄薄的鎢層。薄鎢層對X線束濾過不會造成嚴重影響，但對于玻璃管殼，卻能成為使X線管損壞的第三電極（第三電極將使玻璃管殼受到電子轟擊而易于損壞）。三、金屬X線管

金屬X線管中有一部分鋼制管殼，位于X線管中間。在陽極端嵌入玻璃殼中，在陰極端嵌入陶瓷內，如圖所示。三、金屬X線管

X線管中的玻璃與陶瓷部分起電絕緣作用，金屬部分接地，以捕獲雜散電子。由于管的金屬部分接地，準直器可以較普通X線管更貼近陽極，使焦點外輻射的影響減小。因為沒有玻璃殼那種鎢蒸發(fā)所致X線管損壞的危險，所以可提高X線管的負荷。這種X線管與三相6波或12波發(fā)生器共用，適于短時間爆光、承受高負載的診斷檢查，如X線電影攝影、X線體層攝影、X線連續(xù)攝影和三、四代CT裝置，其焦點尺寸為0．3mmx0．7mm、0．6mmxl．2mm或0．6mmx1．8mm，陽極靶角為11”或12”。四、陶瓷絕緣X線管陶瓷絕緣X線管如圖所示。其陽極是在兩端有軸承支撐的軸上旋轉，有一直徑120mm的復合陽極靶盤，用陶瓷絕緣，裝在接地的金屬管殼內。管殼裝在鋼制管套中，工作時還需使用一個外加的熱交換器。這種X線管的陽極轉速為8000轉／分。主要用于連續(xù)X線攝影、體層攝影和電影攝影等。第四節(jié)X線管的規(guī)格各種型號的X線管都有一定的規(guī)格，包括構造參數、電參數及特性曲線等；必須熟悉它們，才能正確使用X線管，發(fā)揮其應有的效能，而不致造成損壞。一、構造參數凡由X線管的結構所決定的非電性能的規(guī)格或數據，都屬于構造參數。例如陽極靶面傾角、有效焦點尺寸。外形尺寸、重量、管壁的濾過當量、冷卻和絕緣形式、旋轉陽極X線管的陽極轉速、最大允許工作溫度等，這些參數在X線管的技術數據中一般都有標注。二、電參數電參數是指X線管電性能的規(guī)格數據，例如燈絲加熱電壓和電流、最高管電壓、最大允許功率、容量等；這些數據在調整和使用X線機時要嚴格遵守。（一）最高管電壓是指可加于X線管兩極間的最高電壓峰值，單位是kV。最高管電壓是由X線管的長度、形狀、絕緣介質的種類以及管套的形式決定的；如超過最高允許值，會使管壁放電甚至擊穿。二、電參數（二）最大管電流是指X線管在某一管電壓和某一曝光時間內所允許的最大管電流平均值，單位是mA。在調整X線機管電流時不得超過該值，否則，將導致X線管焦點面過熱而損壞或縮短燈絲壽命。。（三）最長曝光時間是指X線管在某一管電壓和某一管電流條件下，所允許的最長曝光時間，單位是s。在使用中，同樣不能超過該值，否則，由于熱量的積累，將使X線管焦點面過熱而損壞。三、X線管特性（一）陽極特性曲線該曲線是在X線管燈絲加熱電流為某一定值時，管電壓Ua與管電流Ia的關系曲線。

X線管陰極燈絲發(fā)射電子大致可分為三個區(qū)域。第一個區(qū)域是燈絲前端，發(fā)射的電子在靜電場作用下飛往陽極，這部分電子的運動不受阻力。第二個區(qū)域是燈絲側面，發(fā)射的電子在空間交叉后飛向陽極，因此它們的運動要受一定的阻力。第三個區(qū)域是燈絲后端，發(fā)出的電子由于相互排斥以及電場的作用力很弱，滯留在燈絲后面，形成所謂“空間電荷”（又稱電子云），它們受到的阻力很大，只能隨著管電壓的升高而逐漸飛向陽極。三、X線管特性

由于X線管存在著空間電荷，當管電壓為直流時，X線管的管電流特性如圖11一13所示。圖中If燈絲加熱電流，Ua為管電壓，Ia為管電流。燈絲加熱電流為If1時，曲線可分為兩部分：一為上升部分如OA1段，此時由于管電壓較小，燈絲附近存在著大量的空間電荷，隨著管電壓的升高，空間電荷逐漸減少，飛往陽極的電子數目隨之增加，即管電流隨管電壓升高而增大。這說明空間電荷起主要作用。三、X線管特性實驗表明，管電流與管電壓的3／2次方成比例，故稱這部分曲線為比例區(qū)；曲線的另一部分是A1B1段，管電流趨于恒定，不再隨管電壓升高而明顯增大，該區(qū)域稱為飽和區(qū)，此時，管電流與管電壓無關，其值由燈絲加熱電流決定。當燈絲加熱電流從If1增至If2時，由于燈絲發(fā)射電子數目增加，空間電荷也增多，使管電流達到飽和的管電壓也隨之增高；其管電流特性由OA2B2曲線表示。三、X線管特性當管電壓波形為正弦波時，X線管的管電流特性如圖11一14所示。管電流波形除與管電壓和管電流的大小有關外，還與焦點尺寸及管子的極間距離有關。焦點尺寸愈小，極間距離愈大，管電流波形愈接近正弦波；反之，愈接近矩形波。（二）燈絲發(fā)射特性曲線燈絲發(fā)射特性是指在不同管電壓下，燈絲加熱電流與管電流的關系。右圖是XD51型X線管在單相全波整流電路中的燈絲發(fā)射特性曲線。從曲線可見，若要得到同一管電流，在100kv時要比60kv時所需加熱電流為低；在同一加熱電流時，100kv獲得的管電流較60kv的大。四、X線管的容量（一）容量及其決定因素

容量又稱負荷量，是指一次曝光中X線管無任何損壞的情況下能承受的負荷量。由于輸入X線管的電能99％以上變成熱能，焦點面溫升很快，超過一定溫度時將導致X線管的損壞，因而X線管的容量受到限制。要增大X線管的容量，必須做到：1、增大焦點面積；2、減小靶面傾角；3、增加陽極轉速；4、增大焦點軌道半徑；5、減小管電壓波形的紋波系數。（二）x線管容量的計算X線管容量一般由上式計算。式中P為X線管容量，單位kW；U為管電壓有效值，單位kv；I為管電流有效值，單位mA。X線管在使用中，其容量不僅與管電壓和管電流有關，且與曝光時間和整流方式有關。曝光時間增加，容量將相應地減小。當管電壓與管電流波形不同時，其管電壓峰值與有效值、管電流平均值與有效值均不等。（三）x線管的標稱功率一般將一定整流方式和一定照射時間條件下X線管的最大負荷，稱為X線管的標稱功率。很明顯，標稱功率大的X線管容量大，反之，容量小。

固定陽極X線管的標稱功率是在單相全波整流電路中，曝光時間為1s時所能承受的最大負荷。

旋轉陽極X線管的標稱功率是在三相全波整流電路中，曝光時間為0．1s時所能承受的最大負荷。（四）連續(xù)負荷和瞬時負荷容量表示方法負荷時間為數毫秒到數秒的稱為瞬時負荷；長時間的透視負荷為連續(xù)負荷；多次瞬時負荷或透視與攝影交替進行的負荷為混合負荷。1。連續(xù)負荷時容量標注方法（1）限定連續(xù)使用時的最大功率。例如，某X線管的規(guī)格為200W連續(xù)使用。（2）限定管電壓、管電流和照射時間。例如，某X線管的規(guī)格為100kV、2．5mA連續(xù)使用。

2．瞬時負荷時容量標注方法

短時間負荷最大規(guī)格常用負荷特性曲線表示。它可以直接指明在一定的整流方式、管電壓和曝光時間條件下，所允許的最大管電流。這于安裝和調試X線機很方便。X線管型號不同，其特性曲線也不同。實際上，由于電源電壓的波動，X線機本身和儀表的誤差，使用中必須考慮這些因素的影響，所以，管子使用參數只取規(guī)定值的85～90％。例如，我國規(guī)定：管電壓允許誤差為士10％，管電流為＋10％，負荷時間為＋15％。五、X線管的生熱與冷卻特性曲線

X線管的實用熱單位用HU表示，

IHU=1kVX1mAX1s。

X線管工作時，陽極靶面將產生很多熱量，此熱并不能立即消散，須由冷卻系統(tǒng)經一定時間逐漸散去。例如固定陽極X線管，其陽極靶面產生的熱量傳至陽極體；再傳至散熱體，最后散熱體以傳導或輻射方式將熱傳到周圍介質中，在此過程中，上述各物體溫度不斷上升，升到某一值時即不允許再升。此時，X線管的熱容量已經達到最大限度，稱為最大允許熱容量；同時，單位時間內傳導給介質的熱量也達到最大值，該值稱為X線管的最大冷卻速率。五、X線管的生熱與冷卻特性曲線生熱特性曲線就是表示X線管在負荷條件下，熱量增加的速率與時間的關系曲線。每個X線管都有其額定的最大熱容量，根據這個數值確定X線管的連續(xù)與斷續(xù)工作時間。如果X線管在連續(xù)負荷后，已經達到最大允許熱容量，應立即停止使用，待冷卻一定時間之后再用。X線管的冷卻速率與時間的關系曲線稱為冷卻特性曲線。因為生熱和冷卻速率的單位均為Hu／s，所以，兩種曲線常畫在一起。第五節(jié)X線管的成像特性一、X線管的焦點（一）實際焦點與有效焦點在X線成像系統(tǒng)中，對成像質量影響最大、從而要求最嚴格的首先是焦點。

1·實際焦點是指燈絲發(fā)射的電子經聚焦后在靶面上的轟擊面積。

2·有效焦點實際焦點在X線管軸垂直方向上的投影，稱有效焦點，或目視焦點。（一）實際焦點與有效焦點

從X線管負荷的角度來看，焦點應有盡可能大的面積；這樣，曝光時靶面上產生的熱量才會在盡可能大的面積上傳導，使靶面溫升降低。

從成像的質量角度來看，為了減小影像的幾何模糊度，又必須盡可能縮小焦點面積。對X線管的這種相互矛盾的要求，在某種程度上，正是通過實際焦點與有效焦點的關系解決的。（二）焦點方位特性由于X線呈圓錐形放射，故在照射野的不同方位上有效焦點的尺寸也不相同。投影方位愈靠近陽極，有效焦點尺寸愈??；愈靠近陰極則愈大（寬度不變）。而且，要投影方向偏離由管軸軸線與電子入射方向所組成的平面，有效焦點的形狀還會出現失真。所以，X線管管套的輸出窗中心及投影中心，必須與實際焦點的中心一致。不同投影方向上的有效焦點尺寸及形狀，如圖所示。（三）焦點尺寸由于陰級在制造過程中存在著加工誤差，X線管焦點的實際尺寸與標稱尺寸之間允許存在公差。（四）焦點與成像質量有效焦點尺寸愈小，影像清晰度愈高。如圖所示。（四）焦點與成像質量右圖為三種不同的X線輻射強度分布，即使有效焦點標稱尺寸相同，焦點分辨率也會不同。高斯分布，分辨率最高；其次為均勻（矩形）分布；雙峰分布的分辨率最差。（五）焦點增漲當管電流增大時，由于電子之間庫侖斥力的作用，焦點尺寸會增大，這種現象稱為焦點增漲。焦點增漲的大小主要視管電流增加程度而定，且隨X線管而異，一般小焦點增漲幅度大。（六）焦點的測量以前對X線焦點的測量采用小孔成像法，只能測得