بالنسبة لفحوصات الأشعة السينية التي لا تتطلب سوى تيار أنود منخفض أو تعرضات منخفضة للطاقة غير متكررة (مثل وحدات طب الأسنان ووحدات الأشعة السينية المحمولة وأنظمة التنظير الفلوري المحمولة).
الأنودات التابتة
إن أنبوب الأشعة السينية مع أنود ثابت قابل للتطبيق، يتم لحام كتلة صغيرة من التنجستن تعمل كهدف في كتلة نحاسية لتبديد الحرارة بكفاءة إلى وسط التبريد المحيط. نظرًا لأن البقعة البؤرية ثابتة، يتم تحديد الحد الأقصى للتحميل بواسطة درجة حرارة الأنود وتدرجات درجة الحرارة.
تحتاج معظم فحوصات الأشعة السينية إلى تأثيرات فوتونية لا يمكن الحصول عليها باستخدام الأنودات الثابتة، حيث يؤدي قصف نفس البقعة بتيارات الأنود الأعلى إلى ذوبان الأنود وتدميره. في أنبوب به أنود دوار، يدور قرص التنغستن أثناء التعرض وبالتالي يزيد بشكل فعال المنطقة التي تقصفها الإلكترونات إلى محيط المسار البؤري.
يتم تبديد الطاقة إلى حجم أكبر بكثير، حيث تنتشر على قرص الأنود، كما يتم تثبيت قرص الأنود على الدوار والمغزل ذي الساق القصيرة، كما يتم دعم المغزل بواسطة محمل كروي. في التطورات الأحدث، تم إدخال محامل عائمة بمعدن سائل، كما يتم توصيل الأنود الدوار بالدوار للمحرك الحثي غير المتزامن.
يتم تثبيت الدوار داخل غلاف الأنبوب على المحامل (عادةً محامل كروية)، كما يتكون الجزء المتحرك من قفص السنجاب من قضبان من النحاس الصلب تمتد بطول الجزء المتحرك. في كلا طرفي الدوار، يتم توصيل القضبان النحاسية من خلال الحلقات.
التنظر الفلوري
يتم إنتاج المجالات المغناطيسية الدافعة بواسطة لفات الجزء الثابت خارج غلاف الأنبوب، كما يتم تحديد سرعة دوران الأنود من خلال تردد مصدر الطاقة وعدد اللفات النشطة في الجزء الثابت، يمكن أن تتنوع السرعة بين قيم عالية (9000-10000 دورة / دقيقة) وقيم منخفضة (3000-3600 لفة / دقيقة) باستخدام جميع الطور الثلاثة أو مرحلة واحدة فقط. في الاختبارات التي تتطلب تيارات أنود منخفضة نوعًا ما، كما هو الحال في تطبيقات التنظير الفلوري يتم تشغيل الأنبوب بسرعة منخفضة.
تعتبر المحامل الدوارة مكونات أساسية لأنبوب الأنود الدوار، جنبًا إلى جنب مع المجموعة الكاملة، يؤدي الدوران على نطاق درجة حرارة كبير إلى ضغوط حرارية عالية. العامل المحدد الرئيسي في استخدام أنابيب الأشعة السينية هو قدرة التحميل الحراري للأنود. خلال أول 100 مللي ثانية، يتم تحديد الحد الأقصى للحمل عن طريق الضغط الميكانيكي في مادة الأنود التي تتطور من تدرجات درجة الحرارة بالقرب من سطح النقطة البؤرية.
نتيجة لذلك، يمكن أن تتطور الشقوق، مما يؤدي إلى زيادة خشونة سطح الأنود، كما يمكن تقليل هذا التأثير عن طريق استخدام سبيكة مطيلة أكثر كمسار بؤري (مثل سبائك التنجستن / الرينيوم) أو عن طريق زيادة حجم النقطة المحورية أو سرعة دوران الأنود. درجة الحرارة إلى الحد الأقصى المسموح به (2757 درجة مئوية للتنغستن) للتعرض حتى بضع ثوان وبالتالي الحد من الحمل الأقصى.
التصوير المطعي
في التصوير المقطعي المحوسب وإجراءات التنظير الفلوري، هناك حاجة إلى أوقات تعرض أطول (10 ثوانٍ إلى> 200 ثانية)، حيث يصبح تبديد الحرارة عبر قرص الأنود بأكمله أمرًا مهمًا. الخصائص الفيزيائية المهمة هي التوصيل الحراري والسعة الحرارية لقرص الأنود. السعة الحرارية هي الطاقة المخزنة في قرص الأنود مع القطب الموجب عند درجة الحرارة القصوى المسموح بها، كما يعتمد ذلك على الحرارة والكتلة النوعية لمواد الأنود.
يتفوق الموليبدينوم على التنغستن في هذا الصدد، زيادة كتلة الأنود (القطر، السماكة) لها حدودها، حيث أن موازنة القطب الموجب الدوار تصبح صعبة بالنسبة لمجموعة واسعة من درجات الحرارة التي تحدث. نظرًا لأن الجرافيت يحتوي على حرارة نوعية أعلى من الموليبدينوم أو التنجستن في درجات حرارة أعلى، يمكن زيادة السعة الحرارية عن طريق ربط أحواض حرارة الجرافيت بالجزء الخلفي من قرص الأنود، كما يعزز الجرافيت تبديد الحرارة بواسطة إشعاع الجسم الأسود الحراري.
يتم تحديد الحمل الأقصى المسموح به للتعرض الطويل أو المستمر من خلال فعالية إزالة الحرارة من القطب الموجب، حيث تتم إزالة معظم الحرارة عن طريق الإشعاع الحراري ويتم امتصاصها في غلاف الأنبوب والزيت العازل المحيط، كما تعد درجة الحرارة القصوى المسموح بها والسعة الحرارية لمبيت الأنبوب من العوامل المحددة للقوة المطبقة، لا يعتبر التوصيل الحراري في الأنابيب التقليدية من قرص الأنود عبر الجذع والمغزل والمحامل ودعم المحامل فعالاً للغاية. في بعض تصميمات الأنبوب، تم استبدال المحامل الكروية بمحامل جلبة خاصة (محامل ذات أخدود لولبي)، مع سبيكة غاليوم سائلة للتزييت.
