Що таке рентгенівська трубка?

Рентгенівські трубки – це вакуумні діоди, що працюють під високою напругою.
Рентгенівська трубка складається з двох електродів: анода та катода, які використовуються відповідно для бомбардування мішені електронами, а нитки розжарення – для випромінювання електронів. Обидва полюси герметизовані у скляних або керамічних корпусах високого вакууму.

Блок живлення рентгенівської трубки містить щонайменше низьковольтне джерело живлення для нагрівання нитки розжарення та генератор високої напруги для подачі високої напруги до двох полюсів. Коли вольфрамовий дріт пропускає струм, достатній для створення електронної хмари, і між анодом і катодом прикладається достатня напруга (порядку кіловольт), електронна хмара притягується до анода. У цей час електрони потрапляють у вольфрамову мішень у високоенергетичному та високошвидкісному стані. Високошвидкісні електрони досягають поверхні мішені, і їхній рух раптово блокується. Невелика частина їхньої кінетичної енергії перетворюється на енергію випромінювання та вивільняється у вигляді рентгенівських променів. Випромінювання, що генерується в цій формі, називається гальмівним випромінюванням.

Зміна струму нитки розжарення може змінювати температуру нитки розжарення та кількість випромінюваних електронів, тим самим змінюючи струм трубки та інтенсивність рентгенівських променів. Зміна потенціалу збудження рентгенівської трубки або вибір іншої мішені може змінити енергію падаючого рентгенівського випромінювання або інтенсивність при різних енергіях. Через бомбардування електронами високої енергії рентгенівська трубка працює при високій температурі, що вимагає примусового охолодження анодної мішені.

Хоча енергоефективність рентгенівських трубок для генерації рентгенівських променів дуже низька, наразі рентгенівські трубки все ще є найбільш практичними пристроями для генерації рентгенівського випромінювання та широко використовуються в рентгенівських приладах. Наразі медичне застосування в основному поділяється на діагностичні рентгенівські трубки та терапевтичні рентгенівські трубки.