💡 許容負荷の定義と制限因子
🌀 回転陽極による短時間許容負荷の向上
回転陽極型X線管はターゲット円盤を高速回転させて、電子ビームが当たる面を次々に変えて熱を分散させる仕組み。
- 熱分散機構： 電子ビームが衝突する陽極を高速回転させることで、1か所に熱が集中せず短時間許容負荷が向上する！
- 短時間許容負荷 $P$ の比例法則： 陽極回転数 $N$ と焦点軌道半径（または直径） $R$ の平方根に比例する。
- 公式：
$$ P \propto \sqrt{N \cdot R} $$
- 公式：
- 計算例：
- 軌道半径を20%大きく（1.2倍に）した場合： 短時間許容負荷は $\sqrt{1.2} \approx 1.095$ 倍（約10%増加）。
- 陽極回転数を2.5倍、軌道直径を1.2倍にした場合： 短時間許容負荷は $\sqrt{2.5 \times 1.2} = \sqrt{3} \approx 1.73$ 倍（約1.7倍）。
- ターゲット角度の影響： 同一の実効焦点サイズである場合、ターゲット角度を小さくするほど実焦点（実際の加熱面）が広くなるため、短時間許容負荷は増大する！
🌡️ 熱量単位：ヒートユニット（HU）
ヒートユニット（HU）とは、X線管にどれくらい熱がたまるかを表す指標。X線管の許容負荷を超えないように管理するために用いる。