Что такое рентгеновская трубка?

Рентгеновские трубки представляют собой вакуумные диоды, работающие при высоких напряжениях.
Рентгеновская трубка состоит из двух электродов, анода и катода, которые используются, соответственно, для бомбардировки мишени электронами и для излучения электронов нитью накала. Оба полюса герметизированы в высоковакуумных стеклянных или керамических корпусах.

В блоке питания рентгеновской трубки находится как минимум низковольтный источник питания для нагрева нити накала и высоковольтный генератор для подачи высокого напряжения на два полюса. Когда через вольфрамовую проволоку проходит достаточный ток для создания электронного облака, и между анодом и катодом подается достаточное напряжение (порядка киловольт), электронное облако притягивается к аноду. В этот момент электроны попадают на 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, генерируемое в этой форме, называется тормозным излучением.

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

Несмотря на то, что энергоэффективность рентгеновских трубок для генерации рентгеновского излучения очень низка, в настоящее время рентгеновские трубки остаются наиболее практичными устройствами для генерации рентгеновского излучения и широко используются в рентгеновских приборах. В настоящее время медицинские применения в основном делятся на диагностические и терапевтические рентгеновские трубки.