Рентгенівська трубка

Рентге́нівська тру́бка являє собою певний тип електровакуумної лампи для добування рентгенівських променів. Назва трубки походить від імені німецького фізика Вільгельма Конрада Рентгена.

Принцип дії[ред. | ред. код]

Схематичне зображення рентгенівської трубки. X — рентгенівські промені K — катод, А — анод (його ще називають деколи антикатодом), С — тепловідвід (охолодження), *U_h* — напруга розжарення катода, *U_a* — прискорююча напруга, W_in — ввід водяного охолодження, W_out — вивід водяного охолодження анода.

Рентгенівські промені виникають при сильному прискоренні заряджених частинок (гальмівне випромінювання), або при високоенергетичних переходах у електронних оболонках атомів або молекул. Обидва ефекти використовуються в рентгенівських трубках.

У рентгенівських трубках електрони, випущені катодом при нагріванні, прискорюються під дією різниці електричних потенціалів між анодом і катодом (при цьому рентгенівські промені не генеруються, бо прискорення надто мале) і вдаряються в анод, де відбувається їхнє різке гальмування. При цьому за рахунок гальмівного випромінювання відбувається генерація випромінювання рентгенівського діапазону при вибиванні електронів із внутрішніх електронних оболонок атомів анода. Порожні місця в оболонках займаються іншими електронами атома. При цьому випускається рентгенівське випромінювання з характерним для матеріалу анода спектром енергій (характеристичне випромінювання, частоти його визначаються законом Мозлі: ${\sqrt {\nu }}=A(Z-B)$ , де Z — атомний номер елемента анода, A і B — константи для певного значення головного квантового числа n електронної оболонки).

Елементи конструкції[ред. | ред. код]

Вольфрамовий анод у мідному тримачі із слідами зношення, діаметр 30 мм.

Основними конструктивними елементами таких трубок є металеві катод і анод (який раніше називався також антикатод).В даний час аноди виготовляються головним чином з міді і та їх частина, куди ударяють електрони, — з міді, молібдену, срібла та деяких інших металів.

У процесі прискорення-гальмування лише близько 1% кінетичної енергії електрона йде на рентгенівське випромінювання, 99% енергії перетворюється в тепло.