Cómo funciona un tubo de rayos x
Nombre Tubo de RAYOS CATÓDICOS (Tubo de Crookes (1832-1910)) Descripción
Consiste en una esfera de vidrio, en la que se forma un vacío, dos electrodos (cátodo, negativo, y ánodo, positivo), y obstáculo en el centro de la esfera. Sirve para representar la propagación rectilínea de los rayos catódicos ya que el objeto del centro pierde su sombra sobre el cristal. Los rayos catódicos, descubiertos por Crookes, se producen cuando los electrodos se conectan a una diferencia de potencial y se forman por electrones del cátodo. Puede ver otros tipos de tubos de rayos X en este enlace:
Espectro de rayos X: característico y continuo
Respecto a los rayos X generados por el tubo de rayos X, los del la energía que se transforma en radiación varía desde cero hasta la energía máxima del electrón cuando incide en el ánodo. La energía máxima del fotón de rayos X producido está limitada por la energía del electrón incidente, que es igual al voltaje en el tubo multiplicado por la carga del electrón, por lo que un tubo de 100 kV no puede generar rayos X de mayor energía. a 100 kV. Cuando los electrones alcanzan el objetivo, los rayos X son creados por dos procesos atómicos diferentes:
- Bremsstrahlung. Bremsstrahlung es la radiación electromagnética producida por la aceleración o desaceleración de electrones cuando son desviados por fuertes campos electromagnéticos de núcleos objetivo de alto Z (el número de protones). El nombre bremsstrahlung proviene del alemán. La traducción literal es “radiación de frenado”. De acuerdo con la teoría clásica, cuando una partícula cargada acelera o desacelera, debe irradiar energía. El bremsstrahlung es una de las posibles interacciones entre las partículas cargadas de luz y la materia (especialmente con números atómicos altos).Estos rayos X tienen un espectro continuo. La intensidad de los rayos X aumenta linealmente con una disminución en la frecuencia, desde cero hasta la energía de los electrones incidentes, el voltaje en el tubo de rayos X. Cambiar el material del objetivo en el tubo no tendrá efecto en el espectro . de esta radiación continua. Si cambiáramos de un objetivo de molibdeno a uno de cobre, por ejemplo, todas las características del espectro de rayos X cambiarían excepto la longitud de onda de corte.
- Emisión característica de rayos X Si el electrón tiene suficiente energía, puede emitir un electrón orbital desde la capa interna de electrones de un átomo de metal. Dado que el proceso deja una vacante en el nivel de energía de un electrón del que procede el electrón, los electrones exteriores del átomo caen en cascada para llenar los niveles atómicos inferiores, y normalmente se emiten uno o más rayos X característicos. Como resultado, aparecen picos de intensidad agudos en el espectro en longitudes de onda características del material del que está hecho el objetivo anódico. Las frecuencias de los rayos X característicos se pueden predecir a partir del modelo de Bohr.
¿Cómo funciona el tubo de rayos X?
El tubo de rayos X requiere energía eléctrica para dos propósitos: sacar electrones del filamento y acelerar estos electrones desde el cátodo al ánodo, como se verá más adelante. El generador de rayos X tiene un circuito para cada una de estas funciones, a saber, el circuito de filamento y el circuito de alto voltaje.
¿Qué es el cátodo en los rayos X?
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