Trabalho ampola

Prévia do material em texto

INTRODUÇÃO 
Em 28 de dezembro de 1895, Roentgen relata para a Sociedade Físico- Médica de Würzburg, que os raios X surgiam na região da ampola RX de descarga onde os raios catódicos colidem com a parede de vidro ou metal, evacuada, com um filamento de tungstênio em uma extremidade, denominado cátodo, e um alvo de metal na outra extremidade, denominado ânodo. Os raios x, que são radiações eletromagnéticas de alta frequência, quando a tensão entre o cátodo e o ânodo fica bem elevada surge um feixe luminoso que sai do cátodo e atravessa o tubo. Os raios X, assim como toda radiação eletromagnética, não precisam de meio de propagação e movem-se na velocidade da luz. Essa radiação é ionizante, sendo assim, ela pode gerar danos ao corpo humano em caso de exposições muito prolongadas. A intensidade dos raios X é inversamente proporcional ao quadrado da distância, portanto, quanto mais distante da fonte, menor será a intensidade dos raios. 
O grande benefício oriundo da descoberta dos raios X que são produzidos pela ampola é a possibilidade de realizar diagnósticos por imagens. Esses raios têm a capacidade de enegrecer chapas fotográficas, ao colocarem-se partes do corpo humano entre uma fonte de raios x e uma chapa fotográfica, pode-se observar a formação da imagem dos ossos. Se comparada a ampola utilizada por Roentgen com uma ampola atual, pode-se observar ao longo desta pesquisa que a física do processo de emissão ainda é a mesma, o que houve foi o desenvolvimento de materiais mais adequados, ajuste de geometria, soluções práticas e mais qualidade no processo fabril das ampolas modernas.
DESENVOLVIMENTO
A ampola é o elemento do aparelho radiográfico mais importante, pois é onde produz a radiação X. Basicamente, a ampola é feita de vidro temperado resistente ao calor, bem selada para que se mantenham as condições de um espaço evacuado, esse vácuo é necessário para que os elétrons ali acelerados não percam energia nas colisões com as partículas gasosas, dois eletrodos são colocados para que haja a circulação de corrente elétrica. Lembrando que a ampola é protegida por um revestimento externo de chumbo que, por ser um material radiopaco a protege e isola. Para que se possa gerar a radiação X, são necessários um canhão de elétrons e um alvo que será bombardeado. A ampola é o componente que irá fornecer esses dois elementos e dar-lhes suporte. Um dos eletrodos será o cátodo emissor de elétrons e o outro, o ânodo-alvo. O cátodo é um dos dois eletrodos necessários para que seja aplicada uma diferença de potencial, possuindo o polo (ou eletrodo) negativo do tubo de raios-X, sendo responsável pela liberação de elétrons que irão se chocar com o anódio produzindo os raios e calor. O eletrodo, se encontra situado dentro do copo catódico. O copo é deslocado do eixo da ampola, no caso de ânodos giratórios, por uma peça chamada suporte do copo. Há um eixo que sustenta o suporte e que atravessa o próprio envelope (que é o componente da ampola que dá sustentação mecânica aos eletrodos e cria o ambiente evacuado) e serve para sustentação e fixação da ampola no cabeçote. Por dentro desse eixo são passados os fios que irão alimentar eletricamente um ou dois filamentos helicoidais construído em tungstênio, este material é utilizado porque possui um alto ponto de fusão, suportando cerca de 3.400 °C. Normalmente os filamentos de tungstênio são acrescidos de 1 a 2% de tório, que aumenta eficientemente a emissão termiônica e prolonga a vida útil do tubo. É bom lembrar do colimador do foco que é uma estrutura, feita normalmente de níquel ou aço, colocada ao redor do filamento e possui a função de fazer com que o feixe de elétrons se dirija somente para o foco anódico. Durante a liberação dos elétrons, o colimador do foco permanece com o potencial nulo, abaixo do potencial do filamento, forçando que os elétrons sejam repelidos pelo colimador em direção ao foco anódico. 
O segundo eletrodo é o ânodo, que possui pólo positivo do tubo de raios-X. O ânodo recebe os elétrons emitidos pelo cátodo. Além de ser um bom condutor elétrico, ele é também um bom condutor térmico. Quando os elétrons se chocam contra o ânodo, grande parte de suas energias cinéticas são transformadas em calor. Este calor deve ser conduzido para fora rapidamente, para não derreter o ânodo. O material mais usado no ânodo é o tungstênio em base de cobre por ser adequado na dissipação do calor. Existem dois tipos de ânodos, o fixo que é encontrado normalmente em tubos onde não é utilizada corrente alta, (aparelhos de raios- X dentários, unidades portáteis ou unidades de mamografia) e giratório onde a maioria dos tubos de raios-X utiliza-se, devido a sua capacidade de resistir a uma maior intensidade de corrente em tempo mais curto, e com isso, produzir feixes mais intensos. Como vimos que a produção de raios x gera altas temperaturas no tubo, necessita-se de técnicas eficaz para a remoção do calor, com isso contam-se com um radiador de óleo que circula nas proximidades do ânodo promovendo a troca de calor, esse óleo que circula retorna ao radiador onde é refrigerado por água de um outro radiador que envolve o circuito de óleo. Utilizando um filtro de alumínio acoplado ao tubo de raios X destes aparelhos filtra a radiação de baixa intensidade e atenua a de intensidade mais alta, concentrando os níveis de intensidade do feixe primário na faixa de radiação pretendida. A saída da radiação X da ampola é feita por uma região denominada por janela, constituída por um material radio transparente (que permite a passagem de radiação X). Assim, o feixe útil corresponde a toda a radiação produzida que é expelida pela janela da ampola, que será posteriormente utilizada para produção de imagens de diagnóstico.
OBJETIVO
Compreender o funcionamento interno da ampola de raio x, analisando seus componentes principais e suas funções de determinados elementos essenciais da ampola, juntamente com as análises básicas da física que auxilia na formação e emissão dos raios x.
METODOLOGIA
Foi desenvolvido através de livros, sites e apostilas acadêmicas partindo de uma análise coerente sobre o assunto abordado, com a finalidade de descrever as funcionalidades da ampola. O trabalho foi baseado na pesquisa do físico alemão Wilheelm Conrad Rontgen que criou a ampola e consequentemente a descoberta dos raios x.
REFERÊNCIAS 
http://repositorio.ipen.br/bitstream/handle/123456789/10694/06118.pdf?sequence=1
http://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID349/v12_n2_a2017.pdf
http://if.ufmt.br/eenci/artigos/Artigo_ID349/v12_n2_a2017.pdf
https://www.slideshare.net/valdetrudesjunior/exames-radiolgicos-aula
https://pt.slideshare.net/RicardoDanielSoaresDaniel/apostila-fsica-radiolgica
https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/raios-x.htm
https://www.icrx.com.br/ampola-rx
https://filadelfia.com.br/artigo-academico/evolucao-do-aparelho-de-raio-x/
http://efisica.if.usp.br/moderna/raios-x/raios-x/
https://www.passeidireto.com/arquivo/38685863/tcc-radiologia-veterinaria
http://livros01.livrosgratis.com.br/cp093110.pdf
https://repositorio.ufsc.br/bitstream/handle/123456789/88297/229908.pdf?sequence=1
http://www.rb.org.br/detalhe_artigo.asp?id=1039&idioma=Portugues
https://ampoladigital.wordpress.com/2016/10/04/producao-de-radiacao-x/