Главная Войти О сайте

Как работает рентгеновская трубка

Как работает рентгеновская трубка

Содержание:
  1. Рентгеновская трубка: устройство и принцип работы
  2. Процесс генерации рентгеновского излучения
  3. Конструкция рентгеновской трубки
  4. Охлаждение и фокусировка
  5. Заключение

Рентгеновская трубка: устройство и принцип работы

Рентгеновская трубка - это электровакуумный прибор, который используется для получения рентгеновского излучения. Он состоит из вакуумированного стеклянного баллона с металлическими электродами, впаянными в него.

Процесс генерации рентгеновского излучения

Рентгеновское излучение возникает при торможении ускоренных электронов на экране анода, который выполнен из тяжелого металла. Для ускорения электронов к аноду подводится высокое напряжение. В современных рентгеновских трубках электроны получают при накаливании катода.

Количество электронов можно регулировать, изменяя ток в цепи накала. При низком напряжении не все электроны участвуют в создании анодного тока, и у катода образуется электронное облако, которое рассасывается при повышении напряжения. Когда напряжение достигает определенного значения, все электроны достигают анода, и через трубку течет максимальный ток, который называется током насыщения.

Конструкция рентгеновской трубки

Анод рентгеновской трубки обычно выполнен в виде массивного чехла из меди, в которую впаяна вольфрамовая пластинка, известная как зеркало анода. Анод скошенным торцом обращен к катоду, что позволяет рентгеновскому излучению выходить перпендикулярно оси трубки.

В катоде находится тугоплавкая нить накала, чаще всего из вольфрама, выполненная в виде плоской или цилиндрической спирали. Нить окружена металлическим стаканчиком, который служит для фокусировки пучка электронов на зеркале анода. Некоторые рентгеновские трубки оснащены двумя нитями накала и имеют два фокуса.

Охлаждение и фокусировка

При торможении потока электронов на аноде выделяется большое количество тепла, и лишь небольшое количество энергии превращается в рентгеновское излучение. Чтобы предотвратить перегрев анода и повысить эффективность работы трубки, применяются различные методы охлаждения, такие как масляное, водяное или воздушное охлаждение. Иногда используется также лучеиспускание.

Величина фокуса рентгеновской трубки влияет на резкость получаемого изображения. У современных трубок линейчатый фокус имеет размер от 10 до 40 мм, но практическое значение имеет не его реальный размер, а видимая проекция в направлении пучка. В диагностических трубках площадь эффективного фокуса примерно в три раза меньше площади реального фокуса. Рентгеновские трубки с вращающимся анодом имеют еще большую мощность. В них массивный вольфрамовый анод обладает линейчатым фокусом, который растянут по окружности. Анод вращается на подшипниках, а катод смещается относительно оси трубки, чтобы сфокусированный пучок электронов всегда попадал на скошенную поверхность зеркала анода.

Заключение

Рентгеновская трубка - это устройство, которое позволяет получать рентгеновское излучение. Ее конструкция и принцип работы обеспечивают эффективность и качество получаемых изображений. Охлаждение и фокусировка играют важную роль в работе трубки, позволяя предотвратить перегрев анода и обеспечить резкость изображений. Современные трубки с вращающимся анодом имеют еще большую мощность и эффективность. Все это делает рентгеновскую трубку неотъемлемой частью медицинской и научной областей.


CompleteRepair.Ru