Ce este un tub cu raze X?

Tuburile cu raze X sunt diode în vid care funcționează la tensiuni înalte.
Un tub cu raze X este alcătuit 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 sigilați în carcase din sticlă sau ceramică, aflate în 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 celor doi poli. Când un fir de tungsten trece suficient curent pentru a crea un nor de electroni și se aplică suficientă tensiune (de ordinul kilovolților) între anod și catod, norul de electroni este atras spre anod. În acest moment, electronii lovesc ținta de tungsten într-o stare de energie ridicată și viteză mare. Electronii de mare viteză ajung la suprafața țintei, iar mișcarea lor este blocată brusc. O mică parte din energia lor cinetică este transformată în energie de radiație și eliberată sub formă de raze X. Radiația generată în această formă se numește frânare.

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

Deși eficiența energetică a tuburilor cu raze X pentru generarea de raze X este foarte scăzută, în prezent, tuburile cu raze X sunt încă cele mai practice dispozitive de generare a razelor 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 pentru diagnostic și tuburi cu raze X terapeutice.