Рентгенівські трубки - студопедія

Джерелом рентгенівського випромінювання є відкачані рентгенівські трубки, що представляють собою потужний діод, в якому потік прискорених, що володіють високою енергією, електронів бомбардує матеріал анода (рис. 4).

Мал. 4. Основні вузли рентгенівської трубки.

Катодом рентгенівської трубки служить вольфрамова нитка розжарення, розташована на відстані 5-10 мм від анода. Для фокусування електронного пучка її поміщають на дні металевого ковпачка, який з'єднаний з ниткою і має негативний по відношенню до анода потенціал. Струм розжарення 3,2 - 4,0 А.

Анод - масивне тіло з металу, що володіє високою тепло- і електропровідністю, на підставі якого напаяти тонка металева пластинка - робоча частина анода, поверхня якої - дзеркало анода - звернена до катода. Дзеркала анодів виготовляють з металів, для яких довжини хвиль рентгенівського випромінювання лежать в межах від 2,29 до 0,71 ангстрем (W, Cr, Fe, Cu, Ni, Co, Mo, Ag). Елементи з меншими атомними номерами не використовуються, так як їх випромінювання в значній мірі поглинається стінками трубки і повітрям. Елементи важчі, ніж Mo, як джерело монохроматичноговипромінювання незручні, т. К. Вони дають занадто інтенсивне «біле» випромінювання, яке створює на рентгенограмах небажаний фон.

Звільнені в результаті термоелектронної емісії електрони утворюють навколо нитки розжарення (катода) «електронну хмару». Під дією прикладеної високої напруги електрони рухаються до анода. При гальмуванні електронів на поверхні анода їх кінетична енергія перетворюється на теплову енергію та рентгенівське випромінювання. При напрузі на трубці 20-80 кВ енергія рентгенівських променів становить не більше 1-2% витраченої енергії. Внаслідок цього анод необхідно охолоджувати проточною водою. Припинення подачі води призводить до розплавлення дзеркала анода і виходу трубки з ладу. Щоб уникнути цього в рентгенівських апаратах є реле, автоматично вимикає висока напруга при зменшенні напору води нижче заданого значення. Питоме навантаження на одиницю поверхні фокальної плями на аноді можна підвищити за рахунок зменшення розмірів плями (острофокусние трубки). Значне збільшення потужності трубки досягається застосуванням обертового анода.

Вікна для виходу рентгенівських променів роблять з вакуумно-щільного металевого берилію або літій-бор-берилієвого скла, слабо поглинає рентгенівські промені. Трубки з лінійним фокусом мають два вікна, з круглим фокусом - чотири.