Kas ir rentgena caurule?

Rentgena caurules ir vakuuma diodes, kas darbojas ar lielu spriegumu.
Rentgena caurule sastāv no diviem elektrodiem, anoda un katoda, kurus mērķa izmanto, lai attiecīgi bombardētu ar elektroniem un kvēldiegu, lai izstarotu elektronus. Abi stabi ir noslēgti ar augstu vakuuma stiklu vai keramikas apvalkos.

Rentgenstaru caurules barošanas avota sekcija satur vismaz zemsprieguma barošanas avotu kvēldiega sildīšanai un augstsprieguma ģeneratoru augsta sprieguma pielietošanai abiem stabiem. Kad volframa stieple iziet pietiekami daudz strāvas, lai izveidotu elektronu mākoni, un starp anodu un katodu tiek pielietots pietiekams spriegums (pēc kilovoltu secības), elektronu mākonis tiek vilkts pret anodu. Šajā laikā elektroni sasniedz volframa mērķi augstas enerģijas un ātrgaitas stāvoklī. Ātrgaitas elektroni sasniedz mērķa virsmu, un to kustība pēkšņi tiek bloķēta. Neliela daļa no to kinētiskās enerģijas tiek pārveidota par radiācijas enerģiju un atbrīvo rentgena formā. Šajā formā radītais starojums ir aicināts uz Bremsstrahlungu.

Kvēldiega strāvas maiņa var mainīt kvēldiega temperatūru un izstaroto elektronu daudzumu, tādējādi mainot caurules strāvu un rentgena staru intensitāti. Mainot rentgena caurules ierosmes potenciālu vai izvēloties citu mērķi, var mainīt krītošā rentgena enerģiju vai intensitāti dažādās enerģijās. Sakarā ar augstas enerģijas elektronu bombardēšanu, rentgena caurule darbojas augstā temperatūrā, kurai nepieciešama anoda mērķa piespiedu atdzesēšana.

Lai arī rentgena cauruļu energoefektivitāte rentgenstaru ģenerēšanai ir ļoti zema, šobrīd rentgenstaru caurules joprojām ir praktiskākās rentgenstaru ģenerēšanas ierīces, un tās ir plaši izmantotas rentgena instrumentos. Pašlaik medicīniskos pielietojumus galvenokārt sadala diagnostikas rentgena caurulēs un terapeitiskajās rentgenstaru mēģenēs.