Vidrio 8245 para fuentes de rayos X
Utilizado en una amplia gama de equipos de diagnóstico radiográfico, el vidrio 8245 para tubos de rayos X no solo garantiza de forma fiable el alto vacío requerido, sino que forma también una unión a prueba de roturas con el metal y aísla los ánodos de los cátodos, particularmente con altas tensiones.
Vinculados por la ubicación y la tecnología
Una distancia de apenas 40 km separa la sede de SCHOTT AG en Jena (Turingia) de las instalaciones de Siemens Healthineers en Rudolstadt (Alemania). Ambas empresas tecnológicas tienen más de 100 años de historia y les une una estrecha cooperación tecnológica. Siemens Healthineers utiliza el vidrio 8245 para fabricar componentes de vacío, tubos de rayos X y haces de rayos X, así como detectores para equipos de diagnóstico, como los escáneres de tomografía computarizada (TC). El vidrio forma un sello hermético al gas y un aislante entre el ánodo y el cátodo del tubo de rayos X.
Tarea
En un tubo de rayos X sometido a un vacío alto, una tensión que va desde 25 hasta varios cientos de kilovoltios (kV) acelera los electrones para que salten desde el cátodo hasta el ánodo, donde chocan contra el metal del ánodo y emiten los característicos rayos X. El vidrio es una barrera ideal también en forma de sello con metales ya que evita la entrada de moléculas de aire que colisionarían la formación de rayos X en el tubo, la alta resistencia óhmica del vidrio de borosilicato SCHOTT 8245 (107.4 a 105.9 Ω. cm incluso a temperaturas de 250 °C a 350 °C) aísla eléctricamente el cátodo del ánodo.Solución
Siemens Healthineers adquiere el vidrio en forma de cilindros de diferentes diámetros, por ejemplo, 75,5 mm. El procesamiento posterior incluye anillos de unión adhesivos hechos de la aleación de níquel-hierro-cobalto Kovar, que se acoplan a ambos extremos y luego se montan en el tubo de rayos X. Los anillos primero se pulen y se limpian con chorro de arena, luego se recuecen. Luego, el vidrio se calienta, se forma en 3D según las necesidades y se funde con los anillos de sellado, lo que crea una unión vidrio-metal hermética al vacío.
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Estabilidad y fiabilidad a largo plazo
La unión estable y hermética al vacío es especialmente importante para el funcionamiento a largo plazo de los tubos de rayos X. Esto se debe a que pueden producirse elevadas fuerzas mecánicas del tubo de vidrio y de la junta vidrio-metal cuando la fuente de rayos X se mueve alrededor del paciente examinado durante la tomografía computarizada. También se producen vibraciones inevitables. "Necesitamos un vidrio de muy alta calidad, sin bullones ni otras impurezas", explica Daniel Kutschbach, ingeniero de procesos de Siemens Healthineers en Rudolstadt (Alemania), responsable de los componentes de los tubos de rayos X y del procesamiento del vidrio. "Nos aseguramos de ello monitorizando muy de cerca cada paso del proceso."
La alta calidad del vidrio ya cumple con nuestros requisitos. Sin embargo, recientemente hemos trabajado con SCHOTT para mejorar el rendimiento en nuestros procesos de producción y ahorrar recursos y gastos.
SCHOTT ofrece tubos de vidrio de diferentes tamaños para satisfacer los requisitos de cada cliente.
Los tubos de rayos X fabricados con vidrio SCHOTT son vitales para el diagnóstico en centros médicos y hospitales.
Materiales empleados
El sellado permanente del vidrio borosilicato 8245 de SCHOTT con una aleación metálica solo es posible porque ambos materiales tienen el mismo coeficiente de dilatación térmica al calentarse a 400 °C durante el funcionamiento del equipo. Si el vidrio y el metal se dilataran a diferentes velocidades podrían producirse tensiones mecánicas, que finalmente provocarían la rotura.A diferencia de muchas otras aplicaciones, las especificaciones ópticas del vidrio son irrelevantes, porque la radiación sale de los tubos también a través de una ventana de titanio radiolúcida. A lo largo de un periodo operativo típico de tres años el vidrio incluso se torna de color marrón, pero esto no afecta a su funcionalidad.
Un exitoso equipo conjunto
Vidrio fabricado porSCHOTT
Instalado por
Siemens Healthineers
