導入
X 線管はX 線を生成する装置であり、一般に次の 3 種類の用途に使用されます。
チューブにはいくつかの種類があります。
動作原理
管の種類に関係なく、X 線の発生は同じ原理に従って行われます。
2 つの電極間に高電圧(20 ～ 400 kV 程度) が確立されます。次に、カソードからアノード（「対カソード」または「ターゲット」と呼ばれることもあります）への電子の流れが存在します。
電子はターゲットの原子によってブレーキを受け、スペクトルの一部がX 線の範囲にある連続的なブレーキ放射または制動放射を引き起こします。
これらの X 線はターゲットの原子を励起し、蛍光 X 線現象を通じて特性 X 線放射を再放出します。
したがって、管から出てくるスペクトルは、制動放射線とターゲットの蛍光 X 線が重ね合わされたものになります。
X 線管の効率は非常に低く、電力のほとんど (99%) が熱として放散されます。したがって、チューブは通常、水を循環させることによって冷却する必要があります。
クーリッジチューブ
- K:フィラメント
- A：陽極
- W inと W out : 冷却水入口と出口
クルックス管は、 1913 年にウィリアム クーリッジによって改良されました。クーリッジ管は熱陰極管とも呼ばれ、最も広く使用されている管です。これは、鉛入りエンクロージャで覆われた高真空管 (約 10 -4 Pa、約 10 -6 torr) です。
クーリッジ管では、電流によって加熱されたタングステンフィラメントによって電子が放出されます (テレビのブラウン管でも使用される熱電子効果)。フィラメントはチューブの陰極を構成します。カソードとアノードの間に高電圧が確立され、フィラメントから放出された電子が加速されます。これらの電子はアノードに衝突します。
いわゆる「サイドウィンドウ」管では、フィラメントの直後に配置されたウェーネルトと呼ばれる部品によって電子が集中（集束）されます。
- 加熱電流（ジュール効果）を生成するために、その端子に低電圧が確立されるフィラメント。
- 特定の真空管では、フィラメントから中心に向かって来る電子を反発するために、フィラメントに対して（つまりフィラメントの 2 つの端子に対して）わずかに負の電圧を持つ特定の形状の部品。一部;それはヴェーネルトです。
- ターゲットアノードはウェネルトおよびフィラメントに対して強い正の電圧を持っています。
チューブの形状には 2 つあります。
- サイドウィンドウチューブ: フィラメントは直線軸を備えたソレノイドで、面取りされたターゲットに面して配置されます。電子の軌道は直線です
- フロント ウィンドウ チューブ: フィラメントは円形の軸を備えたソレノイドであり、アノードを取り囲んでいます。電子の軌道は曲がっています。
サイドウィンドウチューブ | フロントウィンドウチューブ |