Ce este tubul cu raze X?

Tuburile cu raze X sunt diode în vid care funcționează la tensiuni înalte.
Un tub de raze X este format din doi electrozi, un anod și un catod, care sunt utilizați pentru ca ținta să fie bombardată cu electroni și, respectiv, filamentul să emită electroni. Ambii poli sunt etanșați în carcase de sticlă sau ceramică cu vid înalt.

Secțiunea de alimentare a tubului cu raze X conține cel puțin o sursă de alimentare de joasă tensiune pentru încălzirea filamentului și un generator de înaltă tensiune pentru aplicarea unei tensiuni înalte la cei doi poli. Când un fir de wolfram trece suficient curent pentru a crea un nor de electroni și este aplicată suficientă tensiune (de ordinul kilovolților) între anod și catod, norul de electroni este tras spre anod. În acest moment, electronii lovesc ținta de tungsten într-o stare de mare energie și viteză mare. Electronii de mare viteză ajung la suprafața țintă, iar mișcarea lor este blocată brusc. O mică parte din energia lor cinetică este convertită în energie de radiație și eliberată sub formă de raze X. Radiația generată în această formă se numește bremsstrahlung.

Schimbarea curentului filamentului poate modifica temperatura filamentului și cantitatea de electroni emisă, modificând astfel curentul tubului și intensitatea razelor X. Modificarea potențialului de excitație al tubului cu raze X sau alegerea unei ținte diferite poate modifica energia razelor X incidente sau intensitatea la diferite energii. Datorită bombardării electronilor de înaltă energie, tubul cu raze X funcționează la o temperatură ridicată, ceea ce necesită răcirea forțată a țintei anodului.

Deși eficiența energetică a tuburilor cu raze X pentru a genera raze X este foarte scăzută, în prezent, tuburile cu raze X sunt încă cele mai practice dispozitive generatoare de raze X și au fost utilizate pe scară largă în instrumentele cu raze X. În prezent, aplicațiile medicale sunt împărțite în principal în tuburi cu raze X de diagnostic și tuburi cu raze X terapeutice.