Рентгеновская трубка: особенности
Рентгеновская трубка – электровакуумный инструмент для создания рентгеновского излучения путем тормозного излучения электронных частиц. Она широко применяется в медицине для исследований или лечения. Частицы облучают металлический катод. Скорость их ускорения энергии может достигать 10 КэВ.
Принцип функционирования и внутреннее устройство
Излучающий элемент – это вакуумный сосуд, внутри находятся электроды 3 типов: накал катода, анод, катод. Главные элементы трубки – катод и анод.
В процессе нагревания катода образуются электроны. Разница потенциалов катода и анода приводит к ускорению потока электронов и стремительному росту их энергии. В результате этого пучок электронов перемещается на анод с положительным зарядом. При соединении электронов и анода происходит их резкое торможение, что приводит к значительной потере части энергии. Происходит тормозное излучение диапазона рентгена. При этом всего 1% кинетической энергии электрона направлен на рентгеновское излучение, остальные 99% расходуются на создание тепла. Это может привести к перегреву анода. Для предотвращения таких ситуаций анод охлаждают путем вращения, а также с помощью воды или масла.
Трубки для рентгена функционируют в режиме почти плоского диода. Ток высчитывается с помощью применения закона степени 3/2. Его формула Ia=K*Ua3/2. Регулирование тока, проходящего сквозь трубку, происходит с помощью контроля количества испускаемых отрицательно заряженных частиц. В результате этого происходит изменение напряжения накала.
Стандартные значения анодного напряжения для трубок, использующихся в рентгенографии, 60-80кВ. При проведении рентгеноскопии необходимо обеспечить непрерывное функционирование, показатели тока должны составлять несколько мА. Проведение рентгенотерапии требует более жесткой энергии. Показатели анодного напряжения в этом случае – свыше 100кВ.
