Рентгеновская трубка

Рентгеновская трубка

Рентгеновская трубка – электровакуумный прибор, который служит источником рентгеновского излучения. Подобное излучение появляется при торможении электронов, которые испускаются катодом, и их ударе об анод; при этом энергия электронов, их скорость в пространстве между анодом и катодом увеличена сильным электрическим полем, частично модифицируется в энергию рентгеновского излучения. Излучение рентгеновской трубки является наложением тормозного рентгеновского излучения на специфическое излучение вещества анода. Рентгеновские трубки различают: по способу получения потока электронов – с катодом, который подвергается бомбардировке положительными ионами и с радиоактивным источником электронов, автоэмиссионным катодом, термоэмиссионным катодом; по способу вакуумирования – разборные, отпаянные; по времени излучения – импульсные, непрерывного действия; по типу охлаждения анода – с радиационным, масляным, воздушным, водяным охлаждением; по размерам фокуса – микрофокусные, острофокусные и макрофокусные; по его форме – линейчатой, круглой, кольцевой формы; по способу фокусировки электронов на анод – с электромагнитной, магнитной, электростатической фокусировкой.

Рентгеновские трубки используют в рентгеновском структурном анализе, рентгеновской микроскопии, дефектоскопии, рентгенодиагностике, рентгенотерапии, рентгеновском спектральном анализе и микрорентгенографии. Наибольшее использование во всех областях находят отпаянные рентгеновские трубки с электростатической системой фокусировки электронов, водоохлаждаемым анодом, термоэмиссионным катодом. Термоэмиссионный катод рентгеновской трубки, как правило, является прямой нитью или спиралью из вольфрамовой проволоки, которая накаливается электрическим током. Рабочий участок анода представляет собой металлическую зеркальную поверхность, расположенную к потоку электронов перпендикулярно или под некоторым углом. Для получения сплошного спектра рентгеновского излучения высоких интенсивности и энергий применяют аноды из Au, W; в структурном анализе применяются рентгеновские трубки с анодами из Ti, Cr, Fe, Cu, Mo, Co, Ni, Ag. Основные характеристики рентгеновской трубки – удельная мощность, рассеиваемая анодом (10—10⁴ Вт/мм²), предельно допустимое ускоряющее напряжение (1—500 кВ), электронный ток (0,01 мА – 1А), общая потребляемая мощность (0,002 Вт – 60 кВт) и размеры фокуса (1 мкм – 10 мм). КПД рентгеновской трубки составляет от 0,1 до 3%.