Qual è il principio di lavoro di un tubo a raggi X?

Come componente di base nei campi di imaging medico e ispezione industriale, il principio di lavoro di unTubo a raggi X.si basa sull'interazione tra elettroni e materia ad alta velocità e l'uscita a raggi X controllabile si ottiene attraverso una progettazione strutturale precisa.

La struttura centrale è costituita da un catodo, un anodo e un guscio di vetro a vuoto. L'assemblaggio del catodo comprende un filamento e una tazza di messa a fuoco. Quando il filamento è acceso, si riscalda a oltre 2000 ° C e rilascia un gran numero di elettroni liberi (effetto di emissione di elettroni termici); La tazza di messa a fuoco utilizza un campo elettrico per raccogliere elettroni in un fascio di elettroni con un diametro di 0,1-2 mm per garantire che il flusso di elettroni sia concentrato sul bombardare la superficie target dell'anodo.

Il processo di conversione dell'energia è il collegamento chiave. Un'alta tensione di decine di migliaia di volt viene applicata tra gli elettrodi positivi e negativi (di solito 40-150kV per tubi medici). Gli elettroni ottengono energia cinetica sotto l'accelerazione del forte campo elettrico e bombardano il bersaglio dell'anodo (principalmente realizzato in lega di tungsteno con un punto di fusione di 3422 ° C) a circa 1/2 la velocità della luce. In questo momento, oltre il 99% dell'energia cinetica elettronica viene convertita in energia termica e solo l'1% di circa l'1% produce raggi X attraverso Bremsstrahlung e radiazioni caratteristiche: gli elettroni ad alta velocità sono decelerati dal campo elettrico del nucleo target, rilasciando raggi X di spettro continuo; Dopo che gli elettroni interni sono stati eliminati, gli elettroni esterni saltano per rifornirsi e rilasciare i raggi X di spettro caratteristici di lunghezze d'onda specifiche.

Dissipazione del calore e controllo stabile garantisce un funzionamento continuo. Il bersaglio anodo è collegato al dissipatore di calore attraverso un albero di molibdeno. Alcuni modelli di fascia alta utilizzano un anodo rotante (con una velocità di 3000-9000 giri / min) per espandere l'area di riscaldamento per forza centrifuga; Il grado di vuoto nel tubo viene mantenuto sopra 10⁻⁴PA per evitare la perdita di energia a causa della collisione tra elettroni e molecole di gas. Il sistema di controllo controlla la capacità di penetrazione del raggio regolando la tensione del tubo (KV) e l'intensità del raggio regolando la corrente del tubo (MA) per ottenere requisiti di imaging precisi in diversi scenari.

Questo dispositivo di precisione che converte in modo efficiente l'energia elettrica inRaggi X.Fornisce una fonte di raggi affidabile per la moderna diagnosi di imaging e test non distruttivi attraverso il lavoro coordinato di vari componenti. Il suo design principale riflette la profonda integrazione della tecnologia ad alta tensione e della scienza dei materiali.