Fékezési és karakterisztikus röntgensugárzás spektruma

Röntgencső működése

A katódból kilépő elektronokat (katódsugárzás) a meglehetősen nagy feszültség erősen felgyorsítja a levákuumozott üvegcsőben. A nehézfémből készült anódba csapódva az elektronok fékeződnek, miközben (folytonos spektrumú) fékezési sugárzás keletkezik. Az elektronok energiája ahhoz is elég, hogy kiüsse a W (volfrám) valamelyik belső pályán kötött elektronját. Miközben a belső lyuk betöltődik egy külső héjelektron által, a volfrámra jellemző (diszkrét spektrumú) karakterisztikus röntgensugárzás keletkezik. A röntgencső tehát kétfajta sugárzás keverékét állítja elő.

E field: elektromos tér
negative cathode: negatív katód
Rotating anode usually tungsten: forgó anód, rendszerint volfrám
X-ray tube: röntgencső

A röntgencső részletei :

Rotating anode: forgó anód
Tungsten target: volfrám céltárgy
Stator: álló rész
Rotor: forgó rész
Ball races: golyóscsapágy
6.3 V ac: 6,3 V váltó
Hot cathode filament: izzó katódspirál
Electron beam: elektronnyaláb
X rays: röntgensugárzás

Fékezési sugárzás keletkezése

A zöld nyilak a piros magból kiinduló elektromos erővonalak. Három elektron sorsát látjuk gyors egymásutánban. (Az egeret a PAUSE gombon le- föl huzogatva kibogozhatjuk az eseményeket.) Az első kanyarodó elektron három fékezési fotont bocsát útjára. A második azt a ritka esetet példázza, amikor az elektron csaknem az egész kinetikus energiáját elveszíti egyetlen aktusban. A harmadik elektron két fotont kelt. A fékezési fotonok energiaeloszlását a diagram folytonos része mutatja, melyen néhány karakterisztikus csúcs is meredezik. Ezek nem a maggal, hanem héjelektronokkal való kölcsönhatást tükrözik.

bremsstrahlung, braking radiation: fékezési sugárzás
pause: várj
f_cutoff: levágási (maximális) frekvencia.

A röntgencső emissziós spektruma

A legfontosabb megfigyelni való az, hogy ha a feszültség nő, a céltárgyba csapódó katódsugarak (elektronok) energiája növekszik, mint minden olyan eszközben, amely lineáris gyorsítóként működik. Ezt abból vesszük észre, hogy a fékezési spektrum vágási frekvenciája (cutoff maximum), mely az elektron kinetikus energiájának felel meg, egyre feljebb kúszik a vízszintes frekvenciatengelyen. Viszont a karakterisztikus vonalak helyzete mit sem változik, hiszen ez csak a céltárgy (W) héjelektronjainak kötési energiájától függ.

Az áramerősség csak az intenzitásokkal függ össze.

X-ray intensity changes: a röntgensugárzás intenzitásváltozása
Increase current: Növeld az áramerősséget!
Increase voltage: Növeld az feszültséget!