لوله اشعه ایکس چیست؟

لوله های اشعه ایکس دیودهای خلاء هستند که در ولتاژ بالا کار می کنند.
یک لوله اشعه ایکس از دو الکترود آند و کاتد تشکیل شده است که به ترتیب برای هدف بمباران شده با الکترون و رشته برای انتشار الکترون استفاده می شود. هر دو قطب در محفظه های شیشه ای یا سرامیکی با خلاء بالا آب بندی می شوند.

بخش منبع تغذیه تیوب اشعه ایکس حداقل شامل یک منبع تغذیه ولتاژ پایین برای گرم کردن فیلامنت و یک ژنراتور ولتاژ بالا برای اعمال ولتاژ بالا به دو قطب است. هنگامی که یک سیم تنگستن جریان کافی را برای ایجاد یک ابر الکترونی عبور می دهد و ولتاژ کافی (در حد کیلوولت) بین آند و کاتد اعمال می شود، ابر الکترونی به سمت آند کشیده می شود. در این زمان، الکترون ها در حالت پرانرژی و سرعت بالا به هدف تنگستن برخورد می کنند. الکترون های پرسرعت به سطح هدف می رسند و حرکت آنها ناگهان مسدود می شود. بخش کوچکی از انرژی جنبشی آنها به انرژی تشعشعی تبدیل می شود و به صورت اشعه ایکس آزاد می شود. تشعشع تولید شده در این شکل را bremsstrahlung می نامند.

تغییر جریان فیلامنت می تواند دمای رشته و مقدار الکترون های ساطع شده را تغییر دهد و در نتیجه جریان لوله و شدت اشعه ایکس را تغییر دهد. تغییر پتانسیل تحریک لوله اشعه ایکس یا انتخاب یک هدف متفاوت می تواند انرژی پرتو ایکس فرودی یا شدت انرژی های مختلف را تغییر دهد. به دلیل بمباران الکترون های پرانرژی، لوله اشعه ایکس در دمای بالا کار می کند که نیاز به خنک سازی اجباری هدف آندی دارد.

اگرچه راندمان انرژی لوله های اشعه ایکس برای تولید اشعه ایکس بسیار پایین است، در حال حاضر، لوله های اشعه ایکس هنوز کاربردی ترین دستگاه های تولید اشعه ایکس هستند و به طور گسترده در ابزارهای اشعه ایکس استفاده می شوند. در حال حاضر، کاربردهای پزشکی عمدتاً به لوله های اشعه ایکس تشخیصی و لوله های اشعه ایکس درمانی تقسیم می شوند.