Os Raios -

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Aula 8 
Os Raios -X
História
 Novembro de 1895 - Wilhelm Conrad Roentgen, 
fazendo experiências com raios catódicos.
 Notou um brilho em um cartão fluorescente colocado 
a pouca distância do tubo, mesmo com papel preto 
a sua frente.
 Chamou esses raios desconhecidos de Raios – X.
 Notou também a passagem desses raio por materiais 
mais densos, como ossos.
Produção de Raios-X
 De um modo geral os Raios X são produzidos 
quando elétrons (partículas elementares de carga 
negativa) em alta velocidade colidem 
violentamente contra alvos metálicos.
 Ao se chocar com o alvo, estes elétrons são 
freados bruscamente e são produzidos raios-X (1%) 
e calor (99%). 
 Raios-X são produzidos ao interagir com o 
material do alvo por dois tipos: Característicos e 
de Freamento.
Produção de Raios-X
Raios-X Característicos:
 Esse processo envolve uma “colisão” entre o elétron 
incidente e um elétron orbital ligado ao átomo no 
material do alvo. 
 O elétron incidente transfere energia suficiente ao 
elétron orbital para que seja ejetado de sua órbita 
ou “salte” para uma outra órbita, deixando um 
"buraco“
 Esta condição instável é imediatamente corrigida 
com a passagem de um elétron de uma órbita mais 
externa para este “buraco”.
Produção de Raios-X
Raios-X Característicos:
 Como os níveis de energia dos elétrons são únicos para 
cada elemento, os raios-X decorrentes deste processo 
também são únicos e, portanto, característicos de cada 
elemento (material). Daí o nome de raios-X característico.
Produção de Raios-X
Raios-X de Freamento (Bremsstrahlung)
 O processo envolve um elétron passando bem próximo a 
um núcleo do material alvo.
 A atração entre o elétron carregado negativamente e o 
núcleo positivo faz com que o elétron seja desviado de 
sua trajetória perdendo parte de sua energia. 
 Esta energia cinética perdida é emitida na forma de um 
raio-X, que é conhecido como "bremsstrahlung” ("braking
radiation") ou radiação de frenagem.
Produção de Raios X
Espectro de Raios-X
Tubo de Raios-X
Tubo de Raios-X
 Tubo de vidro denominado ampola no qual se faz 
vácuo e que 
 Contém, no seu interior, o catodo e o anodo. 
 Sua função também é de promover isolamento 
térmico e elétrico entre as partes. 
 Possui uma janela com espessura menor do que o 
resto da ampola e pela qual passa o feixe útil com o 
mínimo de absorção possível. 
 O tubo é colocado dentro de uma calota protetora 
revestida de chumbo, chamado de cabeçote a fim 
de reduzir a radiação espalhada.
Tubo de Raios-X
 Cabeçote contém a ampola 
e demais acessórios.
 É geralmente de alumínio ou 
cobre cuja função é de 
blindar radiação de fuga 
evita emissão de radiação 
para todas as direções.
 Possui uma janela 
radiotransparente por onde 
passa o feixe.
 Espaço preenchido com 
óleo que atua como isolante 
elétrico e térmico.
Tubo de Raios-X
 Cátodo
• É o lado negativo do tubo de
raios X; 
• Divide-se em duas partes: 
filamento e focalizador;
• Filamento: fio de tungstênio (Z = 74) com a forma de 
espiral, que emite elétrons devido ao seu aquecimento 
 Emissão Termoiônica.
Tubo de Raios-X
Focalizador
 Capa carregada negativamente, mantendo os 
elétrons unidos em volta do filamento e 
concentrando os elétrons emitidos em uma área 
menor do anodo.
Tubo de Raios-X
 Focalizador
- Muitos tubos de raios X possuem dois focos, um 
pequeno chamado de foco fino e um grande 
chamado de foco grosso.
 Foco fino: comprimento entre 0,3 e 1,0mm;
 Foco grosso: comprimento entre 1,3 e 1,5 cm.
Foco grosso
Foco fino
O uso de um foco 
ou de outro é 
selecionado na 
mesa de 
comandos do 
equipamento.
Tubo de Raios-X
Copo focalizador: tem por objetivo 
direcionar os elétrons para que o 
maior número possível atinja o alvo.
Tubo de Raios-X
 Ânodo 
• É o lado positivo do tubo de raios X;
• Também é chamado de alvo;
• Constituído por materiais de alto ponto de fusão e 
alto número atômico (Z): geralmente Tungstênio 
para tubos convencionais ou Molibdênio para tubos 
de mamografia.
Tubo de Raios-X
 Ânodo
- O material utilizado para o alvo é o tungstênio devido às 
seguintes características:
 Alto número atômico: grande eficiência de 
produção de raios-X e maior energia;
 Alta condutividade térmica: rápida dissipação do 
calor produzido;
 Alto ponto de fusão (3370°C);
 Baixa taxa de evaporação (para evitar 
metalização do vidro da ampola);
 Alta resistência física quando aquecido.
Tubo de Raios-X
 Ânodo
- Existem dois tipos de anodos: 
 Ânodo fixo: utilizado em tubos de baixas 
correntes (equipamentos odontológicos e 
equipamentos transportáveis); 
 Ânodo rotatório: utilizado em tubos de raios X 
de alta intensidade.
Ânodo Fixo
 Mais simples;
 Mais compacto;
 Mais barato;
 Menor capacidade térmica;
 Usado principalmente em odontologia, radiografia 
industrial de pequeno porte e radioterapia superficial 
(Baixa Energia – Ortovoltagem).
 O ânodo fixo possui baixa durabilidade;
Como “aumentar” a área de colisão dos elétrons 
mantendo o mesmo tamanho de foco?
A solução foi fazer o ânodo girar em alta velocidade 
Anodo rotatório.
Anodo Rotatório
 Precisa ser bom condutor de eletricidade e alta 
capacidade térmica – tungstênio;
 O local de colisão dos elétrons, ao girar, chama-se 
pista pista anódica;
 Pode-se ter duas pistas para que haja os dois focos: 
foco fino e grosso;
Ânodo Rotatório
 Apesar de resistente, o ânodo giratório requer cuidados 
quanto ao calor;
 O técnico não deve 
exigir (carga) do equipamento
quando ele ainda está frio 
(primeiros exames do dia);
 Deve sempre escolher maiores tempos com menores 
correntes para que a produção de calor seja menor e 
mais prolongada.
 Normalmente a capacidade de rotação é de 3.400 
rotações por minuto. Existe anodo de tubos de maior 
capacidade que giram a 10.000 rpm.
Tubo de Raios-X
Ponto Focal
 Não é toda a área do anodo que está envolvida na 
produção de raios X, mas sim uma pequena região 
denominada ponto focal. 
 Elétrons que saem do filamento do catodo atingem 
apenas o ponto focal.
 É uma área geralmente retangular. 
Tubo de Raios-X
Ponto Focal
 O tamanho do ponto focal está relacionado com a 
resolução e com a dissipação de calor.
 Quanto menor o ponto focal, melhor será a resolução. 
 Por outro lado, quanto maior for sua área, mais 
facilmente dissipará o calor.
 Anodo fixo: foco inclinado para melhorar a distribuição 
da radiação.
Tubo de Raios-X
ANODO FIXO
Principio do Foco Linear
 Faz com que o tamanho do ponto de foco real pareça 
menor quando visto da posição do filme devido a uma 
angulação do anodo com relação ao feixe catódico.
 Este ponto de foco
projetado é chamado
de PONTO DE FOCO 
APARENTE ou EFETIVO.
 Entretanto a um limite para esta angulação (15° a 20°). 
Se for muito pequeno causa um excessivo declínio de 
intensidade do lado anódico do feixe, chamado de 
EFEITO DE TALÃO OU ANÓDICO.
Cuidados com o Tubo
 O mecanismo do rotor de
um tubo rotatório pode
falhar ocasionalmente.
Quando isso acontece,
há um superaquecimento
criando depressões no
anodo (danos sérios) ou
rachaduras causando
danos irreversíveis ao
tubo.
Cuidados com o Tubo
 Ao acionar o disparador de
exposições de uma unidade
radiográfica, deve-se esperar 1 a 2
segundos, antes da exposição, para
que o rotor acelere e desenvolva o
número de rotações por minuto
desejadas. Quando a exposição é
completada pode-se ouvir o rotor
diminuir a rotação e parar em mais
ou menos 1 minuto.
Valores Máximos de Operação
O operador do aparelho de raios-X deve estar atento à 
capacidade máxima de operação do tubo para não 
danificá-lo. Existem vários tipos de tabelas que podem 
ser usadas para estabelecer os valores máximos de 
operação do tubo de raios-X, mas apenas três são mais 
discutidas:
 1. Curvas de rendimento máximo;
 2. Resfriamento do anodo;
 3. Resfriamento dacalota do tubo.
Fases da produção dos Raios-X
1. O filamento catódico é aquecido devido à passagem 
de uma corrente elétrica (corrente de filamento – mA) 
de uma fonte de baixa voltagem, controlada por um 
seletor de mA. Aumentando-se o mA, maior será a 
corrente, elevando a temperatura e produzindo mais 
elétrons por efeito termiônico, criando uma nuvem 
negativa (nuvem catódica) em torno do catodo.
2. A aplicação de uma diferença de potencial elevada 
(tensão ou campo elétrico) (kV) ao conjunto catodo-
anodo, acelera os elétrons da nuvem catódica em 
direção ao anodo.
Fases da produção dos Raios-X
3. Os elétrons com grande velocidade (e Energia Cinética) 
“colidem” com o anodo, no ponto de foco ou na pista 
focal, causando um desarranjo na estrutura atômica do 
objetivo, produzindo Raios X e calor.
Propriedades fundamentais dos raios x
 Causam fluorescência em certos sais metálicos;
 Enegrecem placas fotográficas;
 São radiações eletromagnéticas, não sofrem desvio em campos 
elétricos ou magnéticos;
 São diferentes dos raios catódicos (feixe de elétrons);
 Tornam-se "duros" (mais penetrantes) após passarem por 
absorvedores;
Propriedades fundamentais dos raios x
 Produzem radiações secundárias em todos os corpos que 
atravessam;
 Propagam-se em linha reta (do ponto focal) para todas as 
direções (divergência);
 Transformam gases em condutores elétricos (ionização);
 Atravessam o corpo tanto melhor quanto maior for à tensão 
aplicada ao tubo (kV).
Elementos de um conjunto gerador 
de raios x
 A fonte de alimentação vem da rede elétrica.
 Acoplados a ampola existem dois circuitos:
 BV – Baixa voltagem, com corrente regulável que aquece o 
filamento.
 AV – Alta voltagem que funciona junto a um retificador que 
fornece o campo elétrico e mantém a polaridade no tubo.
Elementos de um conjunto gerador 
de raios x
 Numa instalação de Raios X, observa-se:
a) Transformador que recebe 110/220V e fornece ao filamento 
aproximadamente 10V e ao conjunto catodo-anodo uma tensão 
variável entre 40kV e 150kV (ou mais).
b) Painel de controle que possuem os controles
b.1) Liga/desliga;
b.2) Seletor de kV;
b.3) Seletor de mA;
b.4) Seletor de mAs
c) Ampola.
d) Mesa para o paciente.
Elementos de um conjunto gerador 
de raios x
 As máquinas de Raios-X podem operar a diversas tensões a 
diversas correntes no tubo. De um modo geral, temos as 
seguintes características:
• Diagnóstico: de 40 a 150 KVP e correntes de 25 à 1200 mA.
• Terapia: de 60 a 250 KVP e correntes de aproximadamente 8 
mA
• Raio-X dentário: de 50 a 90 KVP e correntes de até 10 mA.
• Raio-X industrial: de 50 a 300 KVP e correntes de até 10 mA
Observações
A KILOVOLTAGEM – kV:
É a tensão aplicada no tubo;
O KILOVOLTPICO (kVp):
É a tensão máxima aplicada no tubo que determina a 
energia do fóton mais energético em keV (Kiloeletronvolt) 
não representa a energia efetiva do feixe que está em torno 
de 30% a 40% do valor do kVp;
O RETIFICADOR:
Transforma CORRENTE ALTERNADA (CA) em CORRENTE 
CONTÍNUA (CC);
Observações
O MILIAMPERE – SEGUNDO (mAs):
É o número total de elétrons que atingem o anodo;
Frequentemente, as unidades mA e mAs são 
confundidas ou tomadas como termos sinônimos. Não 
são. Cada uma dessas unidades refere-se a uma 
grandeza diferente. A unidade mA refere-se à grandeza 
física corrente elétrica (i).
A corrente elétrica é definida como a quantidade de 
carga elétrica (Q), dada em Coulomb (C), que passa 
por um meio qualquer, dividido pelo intervalo de tempo 
em que ocorre esta passagem, em segundos (s).
Observações
CONTROLE AUTOMÁTICO DE EXPOSIÇÃO (CAE)
Dispositivo que controla o nível de exposição, suspendendo a 
geração de Raios X quando o receptor de imagens (conjunto 
tela-filme) recebe uma determinada quantidade de exposição 
pré determinada considerada ideal para um determinado 
exame;
QUALIDADE DOS RAIOS X:
Capacidade de penetração que depende da energia dos Raios 
X; O feixe de Raios X possui diversas energias (policromático);
FILTRAGEM
A filtragem do feixe aumenta a energia média do feixe, pois 
retira radiação com pouco poder de penetração “raios X 
moles”.
Observações
TEMPO DE EXPOSIÇÃO:
Em radiografias, a exposição é iniciada pelo operador do 
equipamento e terminada depois que se esgota o tempo 
selecionado previamente.
Em fluoroscopia, a exposição é iniciada e terminada pelo 
operador, mas há um indicador do tempo de exposição 
acumulado que emite um sinal sonoro após 5 minutos de 
exposição.
Os temporizadores e botões de controle ajustados pelo operador 
ativam e desativam a geração de raios X acionando dispositivos 
de chaveamento que pertencem, ao circuito primário do 
gerador.
Observações
TEMPO – AJUSTE MANUAL:
Nos temporizadores manuais, o ajuste do tempo de exposição 
deve ser feito pelo operador antes de iniciar o procedimento. A 
seleção adequada dos ajustes do tempo de exposição no 
equipamento dependerá do conhecimento pessoal ou da 
consulta a uma Tabela de Exposição que correlaciona a 
espessura do paciente com o kV, o mA e o tempo.
Exercícios Aula 8 – Raios-X
1. Qual a faixa de voltagem utilizada em um raios-x 
diagnostico?
2. Quais são as fases de produção dos raios-x?
3. O que é o princípio do foco linear?
4. Como é produzido os raios-x?
5. Quem foi o descobridor dos raios-x e em qual data 
aconteceu a descoberta?
6. Qual a diferença do anodo fixo para o giratório?
7. O que é feito para diminuir o calor na produção dos raios-
x?
8. Quais são os componentes do cátodo e explique a função 
de cada um deles.
9. Cite 5 propriedades fundamentais dos raios-x.
10.Qual a função do filtro em um raio-x diagnostico?