Computed Tomography (CT) scanner in hospital

Vidro 8245 para Fontes de Raio-X

Utilizado em uma ampla variedade de dispositivos de diagnóstico radiográfico, o vidro 8245 para tubos de raios-X não só garante de forma confiável o alto vácuo necessário, mas também forma uma conexão à prova de estilhaçamento com metal e isola os ânodos dos cátodos, mesmo em alta tensão.

Vínculo pela localização e tecnologia

Uma distância de apenas 40 km separa a sede da SCHOTT AG em Jena, na Turíngia, das instalações da Siemens Healthineers em Rudolstadt, na Alemanha. Ambas as empresas de tecnologia podem reexaminar mais de 100 anos de história e estão agora interligadas por uma estreita cooperação tecnológica. A Siemens Healthineers utiliza o vidro 8245 para fabricar componentes a vácuo, tubos de raio-X e feixes de raio-X, bem como detectores para dispositivos diagnósticos, tais como scanners de tomografia computadorizada (TC). O vidro forma uma vedação estanque ao gás e um isolante entre o ânodo e o cátodo do tubo de raio-X.

Logotipo da Siemens Healthineers

Tarefa

Em um tubo de raios-X, uma tensão de 25 a várias centenas de quilovolts (kV) em um alto vácuo acelera os elétrons do cátodo para o ânodo, onde eles se chocam contra o metal ânodo e emitem os raios-X característicos. O vidro é uma barreira ideal também na forma de vedação com metais, pois evita a entrada de moléculas de ar que podem inibir a formação de raios-x no tubo, e a alta resistência ôhmica do vidro de borossilicato SCHOTT 8245 (107,4 a 105,9 Ω.cm mesmo sob temperaturas de 250 °C a 350 °C), separa eletricamente cátodos e ânodos.

A solução

A Siemens Healthineers adquire o vidro na forma de cilindros em uma série de diâmetros; por exemplo, 75,5 mm. O processamento adicional inclui anéis de ligação feitos da liga de níquel-ferro-cobalto Kovar com conexão em ambas as extremidades e depois montados posteriormente no tubo de raio-x. Os anéis são primeiramente desbastados e limpos por jateamento de areia e, em seguida, recozidos. Em seguida, o vidro é aquecido, conformado em 3D de acordo com as necessidades e fundido com os anéis de vedação, o que cria uma conexão de vidro-metal a vácuo. 
    Four clear tubes of SCHOTT Glass 8245
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    Devido às suas propriedades vedantes e elétricas, o vidro de borossilicato SCHOTT 8245 é ideal para tubos de raios-X.
    A glass tube being heated to be widened
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    Na primeira etapa opcional, o tubo de vidro é aquecido e alargado ou soprado em um molde para obter o contorno desejado.
    A sealing ring being fused to a glass tube
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    Em seguida, o vidro é fundido com os anéis de vedação para criar uma conexão de vidro-metal a vácuo.
    Siemens Heathineers: Glasrohr wird gegen eine Form aufgeblasen, um die gewünschte Kontur zu erstellen
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    Por fim, o tubo de vidro é soprado em um molde para a obtenção do contorno desejado.
    Glass X-ray flask with angled rings
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    O produto final é utilizado em alguns dos dispositivos radiográficos mais avançados tecnicamente na área da Medicina

    Estabilidade e confiabilidade de longo prazo

    A ligação a vácuo estável é particularmente crucial para o funcionamento dos tubos de raio-X em longo prazo. Isso ocorre porque elevadas forças mecânicas podem ocorrer no tubo de vidro na vedação de vidro-metal, quando a fonte de raios-X é movimentada ao redor do paciente em tomografia computadorizada. Além disso, ocorrem vibrações inevitáveis. "Precisamos de um vidro de altíssima qualidade, sem linhas aéreas ou outras impurezas", explica Daniel Kutschbach, engenheiro de processos da Siemens Healthineers em Rudolstadt, responsável pelos componentes de tubos de raio-X e pelo processamento de vidro. “Garantimos isso com o monitoramento minucioso de cada etapa do processamento.”
    Daniel Kutschbach, Engenheiro de Processos/Gerenciamento de Produção de Componentes a Vácuo, Siemens Healthineers
    A alta qualidade do vidro já atende aos nossos requisitos. No entanto, trabalhamos recentemente com a SCHOTT para melhorar o rendimento em nossos processos de produção e economizar recursos e custos.
    Frasco de raio-X de vidro largo com anéis angulares

    A SCHOTT oferece tubos de vidro em diversas dimensões para atender aos requisitos de cada cliente.

    Vista da sala de controle de um scanner de TC em um hospital

    Os tubos de raios-X feitos com o vidro da SCHOTT são fundamentais para o diagnóstico em centros clínicos e hospitais.

    Materiais usados

    A vedação permanente do vidro de borossilicato SCHOTT 8245 com uma liga metálica só é possível porque ambos os materiais têm o mesmo coeficiente de expansão térmica quando são aquecidos a 400 °C durante a operação. Se o vidro e o metal se expandirem em diferentes taxas, ocorrerão tensões mecânicas e, eventualmente, resultar em quebra.

    Ao contrário de muitas aplicações, as especificações ópticas do vidro são irrelevantes, uma vez que a radiação pode sair dos tubos também através de uma janela de titânio radiolucente. Durante um período de operação típico de três anos, o vidro se torna marrom, mas isso não prejudica sua funcionalidade.

      Tubos de vidro de vedação para Kovar
      Tubos de vidro de vedação para Kovar
      Tipos de vidro para vedação direta para Kovar

      SCHOTT 8250

      Esse vidro de borossilicato é ideal para a vedação de Kovar e molibdênio, além de oferecer excelente isolamento elétrico. As aplicações populares desse vidro incluem tubos de raios-X e de transmissão, tubos amplificadores de imagem, tubos de revestimento para fibras ópticas, geradores de ozônio e sistemas de laser de hélio-néon (He-Ne).

      SCHOTT 8245

      O SCHOTT 8245 é um vidro de borossilicato ideal para a vedação de Kovar, metais e molibdênio, e oferece um excelente baixo ruído de fundo para sensores, além de absorção mínima de raios-X semelhante ao SCHOTT 8250. Aplicações populares incluem raios-X e tubos fotomultiplicadores.

      SCHOTT 8800R

      Esse vidro altamente resistente a produtos químicos é adequado para uso ao ar livre em condições ambientais como de estações de energia térmica solar.
       

      Tipos de vidro para transição de DURAN® para Kovar

      SCHOTT 8447

      Esse vidro intermediário é um parceiro de vedação do SCHOTT 8449 e da liga Kovar, sendo adequado para uso em transmissores e tubos de raios-X, bem como em outros sistemas eletrônicos.

      SCHOTT 8448

      O SCHOTT 8448 é um vidro de vedação intermediário que se liga efetivamente aos tubos de vidro borossilicato DURAN®, SCHOTT 8449 e tungstênio, sendo adequado para uso em transmissores e tubos de raios-X, bem como em outros sistemas eletrônicos.

      SCHOTT 8449

      Esse vidro intermediário oferece vedação vidro-vidro com o SCHOTT 8447 e 8448, permitindo que ele seja usado nas mesmas aplicações do SCHOTT 8448 e do SCHOTT 8447 como vedação graduada contendo os três tipos de vidro.

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      Uma equipe unida de sucesso

      Vidro fabricado pela
       SCHOTT

      Instalado por
      Siemens Healthineers

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