Что такое рентгеновская трубка?

Рентгеновские трубки представляют собой вакуумные диоды, работающие под высоким напряжением.
Рентгеновская трубка состоит из двух электродов, анода и катода, которые используются для бомбардировки электронами мишени и нити для испускания электронов соответственно. Оба полюса герметизированы в стеклянном или керамическом корпусе высокого вакуума.

Секция электропитания рентгеновской трубки содержит, по меньшей мере, источник питания низкого напряжения для нагрева нити накала и генератор высокого напряжения для подачи высокого напряжения на два полюса. Когда вольфрамовая проволока пропускает ток, достаточный для создания электронного облака, и между анодом и катодом прикладывается достаточное напряжение (порядка киловольт), электронное облако притягивается к аноду. В это время электроны ударяются о вольфрамовую мишень в высокоэнергетическом и высокоскоростном состоянии. Высокоскоростные электроны достигают поверхности мишени, и их движение внезапно блокируется. Небольшая часть их кинетической энергии преобразуется в энергию излучения и высвобождается в виде рентгеновских лучей. Излучение, возникающее в такой форме, называется тормозным.

Изменение тока накала может изменить температуру нити и количество испускаемых электронов, тем самым изменяя ток трубки и интенсивность рентгеновских лучей. Изменение потенциала возбуждения рентгеновской трубки или выбор другой мишени может изменить энергию падающего рентгеновского излучения или интенсивность при разных энергиях. Из-за бомбардировки электронами высокой энергии рентгеновская трубка работает при высокой температуре, что требует принудительного охлаждения анодной мишени.

Хотя энергетическая эффективность рентгеновских трубок для генерации рентгеновских лучей очень низка, в настоящее время рентгеновские трубки по-прежнему являются наиболее практичными устройствами, генерирующими рентгеновское излучение, и широко используются в рентгеновских приборах. В настоящее время медицинские устройства в основном делятся на диагностические рентгеновские трубки и терапевтические рентгеновские трубки.