RADIOLOGY GLOSSARY
陰極（X-Ray Tube Cathode）
IN ONE LINE
一言でいうと
X線管で電子を供給する低電位側の電極で、通常は加熱フィラメントと電子を集める集束電極から構成されます。
BEGINNER GUIDE
はじめて学ぶ方へ
陰極は電子を出す側です。フィラメントを熱して電子を放出し、集束カップで陽極上の焦点へ向かわせます。
身近なイメージ
二焦点X線管では、異なるフィラメントを選ぶことで焦点サイズを変えます。小焦点は細部描出に有利ですが、許容管負荷が小さくなる傾向があります。
そもそも陰極とは？
フィラメントの加熱による熱電子放出が、一般的なX線管の電子源です。
フィラメント電流と管電流は役割が異なり、同じ電流ではありません。
定義・しくみ
陽極より低い電位に置かれた電子源側の電極です。加熱されたフィラメントから放出された電子は、集束電極の電場で整えられ、管電圧によって陽極へ加速されます。管電流は加熱条件だけでなく空間電荷などにも影響されます。
CORE FORMULA
基本公式
管電流による電荷量の大きさ Q = It
FORMULA NOTES
公式の補足
Q=Itは電荷量で、X線の吸収線量を直接求める式ではありません。
100 mAは0.100 Aとして代入します。
具体例で確認
教材用に管電流を100 mA、照射時間を0.10 sとし、安定した電子流を仮定します。
Q = It = 0.100 × 0.10 = 0.010 C
陽極へ流れる電荷の大きさは0.010 Cです。これはフィラメントを加熱する回路電流の積ではありません。
専門的にもう一歩
陰極付近に形成される電子雲は空間電荷として電場へ影響します。低い管電圧では空間電荷制限、高い管電圧では放出可能な電子数による制限が重要になります。集束カップの形状やバイアスは焦点寸法に関係し、電子放出と電子加速を別々の機能として理解します。
臨床・測定での確認点
- 小焦点の定格を大焦点の定格と取り違えません。
- フィラメント電流と管電流の単位・回路を確認します。
- 管電流の再現性は撮影出力の再現性に関係します。
覚えるポイント
- 電子源側の電極
- 熱電子放出と集束
- フィラメント電流と管電流の区別
間違えやすい点
- 陰極を標的としない
- 加熱電流がそのまま管電流としない
- 焦点を小さくすると許容負荷が必ず増えるとしない