Устройство рентгеновской трубки

Как работает трубка?

Генератор рентгеновых лучей – это трубка. Она считается современной, имеет электронную начинку. При ее конструировании соблюдают единый принцип. В этой статьи надо остановиться подробнее на устройстве рентгеновской трубки.

Основа – колба из стекла, которая имеет форму цилиндра/шара. В концевые отделы этой колбы впаяны катод и анод, т.е. электроды. Внутри нее формируется вакуум, вследствие чего вылетают электроны из катода и их перемещение идет очень быстро. Катод – это спираль, состоящая из вольфрамовой нити. Эта нить укрепляется на стержнях из молибдена. Она помещена в колпак из металла, который направляет поток электронов в виде узкого пучка в сторону анода. Анод изготавливают из меди, чтобы он быстро отдавал тепло и охлаждался без лишних проблем. У него массивный размер. Конец, который обращен к катоду, срезан косо под углом сорок пять-семьдесят градусов по Цельсию. В его центре есть еще пластинка из вольфрама, которую украшает фокус анода, т.е. участок с толщиной в 10-15 кв. мм. На этом участке и происходит образование рентгеновских лучей.

Как образуются рентгеновые лучи?

Устройство рентгеновской трубки предполагает наличие нитей накала. Они представляют собой спираль катода из вольфрама, к которой подводится ток с низким напряжением. Он накаляется, вследствие чего образуются свободные электроны вокруг нити. Ток высокого напряжения включается, вследствие того что возникает разница в потенциалах на полюсах. Свободные электроны набирают огромную скорость, устремляются к аноду, превратившись уже в поток электронов. Катодные лучи попадают в фокус анода, они тормозят редко. Из-за этого кинетическая энергия электронов превращается в энергию электромагнитных колебаний с небольшой длиной волны. Вот так происходит формирование рентгеновских излучений. Врач или техник могут самостоятельно регулировать кол-во и качество рентгеновых лучей.

Интенсивность лучей зависит от кол-ва электронов. Из-за повышенного напряжения, которое подается к полюсам трубки, увеличивается скорость полета электронов. Вот так и обеспечивается качество лучей проникающего типа. Выше уже неоднократно подчеркивали, что фокус трубки рентгена – это участок на аноде, где происходит генерация рентгеновых лучей и куда попадают электроны. От того, какой фокус, можно предположить, каким будет по качеству изображения рентгена. Чем меньше фокус, тем рисунок будет получаться более резким и структурным. Если он будет большим, то изображение может быть расплывчатым. Если он будет острым, трубка быстро выйдет из строя из-за расплавления пластинки анода из вольфрама. Поэтому производители стремятся снабдить современные аппараты трубки несколькими фокусами. Один – малый, а другой – большой. Чтобы охлаждать анод, используют разные способы, в том числе водяное, калориферно-воздушное, масляное, комбинированное охлаждение.