Τι είναι ο σωλήνας ακτίνων Χ;

Οι λυχνίες ακτίνων Χ είναι δίοδοι κενού που λειτουργούν σε υψηλές τάσεις.
Ένας σωλήνας ακτίνων Χ αποτελείται από δύο ηλεκτρόδια, μια άνοδο και μια κάθοδο, τα οποία χρησιμοποιούνται για να βομβαρδιστεί ο στόχος με ηλεκτρόνια και το νήμα για να εκπέμψει ηλεκτρόνια, αντίστοιχα. Και οι δύο πόλοι είναι σφραγισμένοι σε γυάλινα ή κεραμικά περιβλήματα υψηλού κενού.

Το τμήμα τροφοδοσίας του σωλήνα ακτίνων Χ περιέχει τουλάχιστον μια τροφοδοσία χαμηλής τάσης για τη θέρμανση του νήματος και μια γεννήτρια υψηλής τάσης για την εφαρμογή υψηλής τάσης στους δύο πόλους. Όταν ένα σύρμα βολφραμίου διέρχεται αρκετό ρεύμα για να δημιουργήσει ένα νέφος ηλεκτρονίων και εφαρμόζεται αρκετή τάση (της τάξης των κιλοβόλτ) μεταξύ της ανόδου και της καθόδου, το νέφος ηλεκτρονίων έλκεται προς την άνοδο. Αυτή τη στιγμή, τα ηλεκτρόνια χτυπούν τον στόχο βολφραμίου σε κατάσταση υψηλής ενέργειας και υψηλής ταχύτητας. Τα ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας φτάνουν στην επιφάνεια του στόχου και η κίνησή τους μπλοκάρεται ξαφνικά. Ένα μικρό μέρος της κινητικής τους ενέργειας μετατρέπεται σε ενέργεια ακτινοβολίας και απελευθερώνεται με τη μορφή ακτίνων Χ. Η ακτινοβολία που παράγεται με αυτή τη μορφή ονομάζεται ακτινοβολία πέδησης.

Η αλλαγή του ρεύματος του νήματος μπορεί να αλλάξει τη θερμοκρασία του νήματος και την ποσότητα των ηλεκτρονίων που εκπέμπονται, αλλάζοντας έτσι το ρεύμα του σωλήνα και την ένταση των ακτίνων Χ. Η αλλαγή του δυναμικού διέγερσης του σωλήνα ακτίνων Χ ή η επιλογή διαφορετικού στόχου μπορεί να αλλάξει την ενέργεια των προσπίπτουσων ακτίνων Χ ή την ένταση σε διαφορετικές ενέργειες. Λόγω του βομβαρδισμού με ηλεκτρονία υψηλής ενέργειας, ο σωλήνας ακτίνων Χ λειτουργεί σε υψηλή θερμοκρασία, η οποία απαιτεί εξαναγκασμένη ψύξη του στόχου ανόδου.

Παρόλο που η ενεργειακή απόδοση των λυχνιών ακτίνων Χ για την παραγωγή ακτίνων Χ είναι πολύ χαμηλή, προς το παρόν, οι λυχνίες ακτίνων Χ εξακολουθούν να είναι οι πιο πρακτικές συσκευές παραγωγής ακτίνων Χ και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως σε όργανα ακτίνων Χ. Προς το παρόν, οι ιατρικές εφαρμογές χωρίζονται κυρίως σε διαγνωστικές λυχνίες ακτίνων Χ και θεραπευτικές λυχνίες ακτίνων Χ.