Рентгеновская трубка

Рентгеновская трубка является устройством для возбуждения рентгеновского излучения.

Рентгеновская трубка представляет собой вакуумный баллон с несколькими электро-дами, соединенными с источ-ником высокого напряжения.

Катод представляет собой раскаленную нить и играет роль источника электронов, которые вылетают из него в результате термоэлектронной эмиссии. Управляющий электрод фокусирует пучок электронов , направляя его на анод . Именно на аноде возникает рентгеновское излучение. Анод изготавливается из хорошо теплопроводящих металлов. Поверхность анода покрывается тугоплавкими тяжелыми металлами . Поверхность анода скошена под углом для того, чтобы направлять рентгеновское излучение в нужном направлении. Для того, чтобы возникло рентгеновское излучение, электроны должны обладать высокой кинетической энергией. Поэтому для ускорения электронов применяется высокое напряжение, создаваемое между анодом и катодом. Только кинетической энергии электронов переходит в энергию излучения, так что почти вся энергия электронов расходуется на выделение тепла. Поэтому анод сильно нагревается, и поэтому в рентгеновской трубке создается охлаждение водой или маслом. Кроме того, анод вращается, чтобы электроны не выжигали какую-либо одну точку на поверхности анода.

При напряжениях в основном излучается тормозное излучение. При излучается характеристическое излучение.

Когда вся энергия электрона расходуется на создание одного фотона, то длина волны этого фотона будет равна . При этом энергия фотона равна

.

Кинетическая энергия электрона равна работе электри-ческого поля, созданного между катодом и анодом

где масса, заряд и скорость электрона, соответственно, напряжение между анодом и катодом.

Следовательно,

откуда