Вище вже згадувалося, що для отримання різкого зображення необхідно мати оптичний фокус. При рентгенографії рухомих органів у зв'язку з малою витримкою необхідно використовувати великий фокус для зменшення питомої потужності електричного фокуса. Цим вимогам задовольняють рентгенівські трубки з обертовим анодом. Сама ідея такої трубки не нова. Обертання аноду вперше запропонував Вуд в 1898 році, а перша, застосовувана на практиці, рентгенівська трубка була продемонстрована в 1929 році у Відні на міжнародному з'їзді, присвяченому питанням рентгенотехніки.Принцип роботи рентгенівської трубки з обертовим анодом (рис. 7.9) полягає в наступному. Катод зміщений від осі рентгенівської трубки на відстань, що відповідає діаметру анода. Анод обертається навколо осі трубки з кутовою швидкістю w. Він являє собою усічений конус, бічна поверхня якого виготовлена з вольфраму. Пучок електронів рухається від катода F1 до анода і падає на його електричний фокус F2. Так як анод обертається, пучок електронів падає на кільцеву поверхню Fk.При великій кутової швидкості від часу одного обороту менше, ніж експозиція, отже, поверхня анода, що піддається нагріванню (термічної навантаженні), збільшується в Fk/F2 раз. Число оборотів анода становить приблизно 2800 об/хв (у рентгенівських трубок типу «Biangulix» фірми Сіменс число оборотів анода ще більше; див. нижче).

Площа кільцевого електричного фокуса знаходиться за формулою:

де

і

Підставляючи ці вирази у вихідне, отримаємо:

Підставляючи геометричні дані електричного фокуса рентгенівської трубки типу DR 100/30/50 o у вираз (*) отримуємо, що площа електричного фокуса збільшується в 125 разів.

На рис. 7.10 зображена рентгенівська трубка з обертовим анодом. Анод рентгенівської трубки обертається за допомогою однофазного, короткозамкненого електродвигуна з великим повітряним зазором. Ротор двигуна твердо пов'язаний з обертовим анодом і знаходиться на загальному валу з ним. Він обертається на двох підшипниках. Статор двигуна знаходиться поза скляної оболонки рентгенівської трубки.

рис. 7.10. Трубка з обертовим анодом (схема)

Однофазні електродвигуни мають нульовим початковим моментом. Для забезпечення початкового моменту необхідно створити обертове магнітне поле. З цією метою застосовується допоміжна фаза, створена з допомогою конденсатора. Мотор має допоміжну обмотку, магнітна вісь якого зміщена на 90° відносно магнітної осі обмотки головної фази. Струм допоміжної обмотки зміщений відносно струму головної обмотки. Зсув фази створюється з допомогою конденсатора. Час розкочування електродвигуна 0,8 - 1,3 сек. На периметрі анодного диска швидкість перевищує 50 км/год.Зважаючи на великій швидкості обертається анод повинен бути збалансованим.

Розміри електричного фокуса рентгенівських трубок з обертовим анодом:

великий фокус 2 х 2 мм оптичний фокус 50 квт до 40 квт 
малий фокус 1,2 х 1,2 мм оптичний фокус 30 квт 20 квт 
тонкий фокус 0,3 х 0,3 мм оптичний фокус 2 квт

Застосовуються рентгенівські трубки типу «Phonix» (НДР):

DR - діагностична рентгенівська трубка з обертовим анодом; 
o - з масляною ізоляцією; 
Е - можливо вмонтувати в кожух фірми Сіменс;
DR 125/30/50 o діагностична рентгенівська трубка з обертовим анодом на 125 в анодної напруги, з фокусами на 30 квт і 50 квт та масляною ізоляцією.

Застосовуються рентгенівські трубки фірми Сіменс:

Р 125/20/40 
Р 125/30/50
Р 125/2/30 
Р 125/2/50
Р 150/30/50
Р 150/2/30

Рентгенівські трубки типу «Biangulix» фірми Сіменс. Нові методи дослідження, застосовувані в рентгенодіагностиці, пред'являють до рентгенівських трубках більш суворі вимоги, як з точки зору великого навантаження електричного фокуса, так і з точки зору поліпшення якості знімків. В даний час розроблені нові типи рентгенівських трубок з обертовим анодом, що володіють більшою довговічністю при більшому навантаженні і забезпечують зменшення площі оптичного фокуса. Вперше така рентгенівська трубка була розроблена в 1957 р. фірмою Сіменс і названа «Biangulix».Ці трубки відрізняються від звичайних рентгенівських трубок з обертовим анодом тим, що у них є дві кільцеві фокусні конічні поверхні.

Рис. 7.11. Принципова схема рентгенівської трубки «Biangulix» 
1. анод; 2. кільцева поверхню електричного фокуса; 3. положення електричного фокуса на поверхні анода в даний момент часу; 4.оптичний фокус; 5. катод; 6. пучок рентгенівського випромінювання; а і в кути нахилу дзеркала анода

Принципова схема рентгенівської трубки зображена на рис. 7.11. Два фокусу бомбардують анодний диск електронами на двох кільцевих поверхнях з різними кутами нахилу. Очевидно, що окружна швидкість двох електричних фокусів різна: у внутрішнього менше. Отже, при тому ж навантаженні внутрішній електричний фокус нагрівається більше, тобто його потужність менше. Для підвищення навантаження внутрішнього електричного фокуса кут нахилу бічної поверхні конуса зменшується на 1,5° порівняно з кутом нахилу зовнішнього електричного фокуса.Таким чином площа внутрішнього кільцевого електричного фокуса збільшується, в той же час розміри оптичного фокуса зменшуються. Існують два типи рентгенівських трубок. У одного типу кут нахилу кільцевої конічної поверхні зовнішнього електричного фокуса 17,5°, а внутрішнього 16°. При цьому пучки рентгенівських променів внутрішнього і зовнішнього електричних фокусів поширюються під приблизно рівними тілесними кутами. У рентгенівських трубок іншого типу кут нахилу кільцевої поверхні внутрішнього електричного фокуса вибирається значно менше.Виходить оптичний фокус з малими розмірами і великою питомою потужністю, який застосовується при знімках легенів і шлунково-кишкового тракту. У цьому випадку (див. рис. 7.11) рентгенівські промені внутрішнього фокуса поширюються під значно меншим тілесним кутом, ніж промені зовнішнього електричного фокуса. При зйомці з зовнішнім фокусом виходять знімки звичайного формату, а при зйомці з внутрішнім фокусом - значно меншого. Кути нахилу поверхонь фокусів дорівнюють відповідно 17,5° і 10°.

Подовження терміну служби і збільшення навантаження рентгенівських трубок з обертовим анодом досягається за рахунок збільшення числа оборотів. При великому числі оборотів можна домогтися або більшої навантаження при незмінних розмірах фокусу, або при тому ж навантаженні - зменшення розмірів фокуса. Число обертів збільшують за рахунок того, що на статор електродвигуна подають напругу з частотою 100 - 150 гц (замість звичайних 50 гц).

Число обертів при цьому 5600 про/хв і 8400 об/хв. При роботі статора на напругу з частотою 150 гц окружна швидкість диска анода досягає 150 км/годину. Зважаючи на величезній швидкості динамічного врівноваження ротора здійснюється дуже ретельно. Анод після кожного знімка загальмовується, що збільшує термін його роботи.

При такій великій швидкості теплота, що виникає при гальмуванні електронів на аноді, не може передаватися глубоколежащім верствам анода. За один оборот поверхню анода нагрівається до 1000 °С, а шар, що лежить безпосередньо під поверхнею, нагрівається мало створюється дуже великий градієнт температури. Під дією теплоти поверхневий шар анода розширюється, а глибоко лежачі шари немає, що призводить до виникнення в матеріалі анода шкідливих механічних напруг, що призводять до утворення тріщин. Щоб уникнути утворення тріщин, дзеркало анода виготовляється зі сплаву вольфраму і ренію.Теплопровідність легованого вольфрамового дзеркала поліпшується, якщо воно упаюється в молібденову основу.

Найбільш відомі типи анодів:

Bi 125/30/40. Кут нахилу зовнішнього фокуса 17,5°, а внутрішнього - 10°. Навантаження внутрішнього фокуса 30 квт, площа оптичного фокуса 0,9 х 0,9 м2. Навантаження зовнішнього фокуса 40 квт, розміри оптичного фокуса 1,6 х 1,6 мм2.

Bi 150/30/50 R володіє найбільшою питомою навантаженням серед рентгенівських трубок з обертовим анодом. Число оборотів анода 8500 об/мін. Кут нахилу поверхні зовнішнього електричного фокуса 17,5°, а внутрішнього 10°. Дзеркало анода виготовляється зі сплаву вольфраму і ренію. Навантаження внутрішнього фокуса 30 квт, розміри оптичного фокуса 0,6 х 0,6 мм2. Навантаження зовнішнього фокуса 50 квт, оптичний фокус 1 х 1 мм2.