Рентгеновская трубка

электровакуумный прибор (См. Электровакуумные приборы), служащий источником рентгеновского излучения. Такое излучение возникает при торможении электронов, испускаемых катодом, и их ударе об анод (антикатод); при этом энергия электронов, ускоренных сильным электрическим полем в пространстве между анодом и катодом, частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения. Излучение Р.т. представляет собой наложение тормозного рентгеновского излучения на характеристическое излучение вещества анода (см. Рентгеновские лучи).Р. т. различают: по способу получения потока электронов — с термоэмиссионным (подогревным) катодом, автоэмиссионным (острийным) катодом, катодом, подвергаемым бомбардировке положительными ионами и с радиоактивным (β) источником электронов; по способу вакуумирования — отпаянные, разборные; по времени излучения — непрерывного действия, импульсные; по типу охлаждения анода — с водяным, масляным, воздушным, радиационным охлаждением; по размерам фокуса (области излучения на аноде) — макрофокусные, острофокусные и микрофокусные; по его форме — кольцевой, круглой, линейчатой формы; по способу фокусировки электронов на анод — с электростатической, магнитной, электромагнитной фокусировкой.

Р. т. применяют в рентгеновском структурном анализе (См. Рентгеновский структурный анализ) (рис. 1, а), спектральном анализе рентгеновском (См. Спектральный анализ рентгеновский), дефектоскопии (См. Дефектоскопия) (рис. 1, б), рентгенодиагностике (См. Рентгенодиагностика) (рис. 1, б), рентгенотерапии (См. Рентгенотерапия), рентгеновской микроскопии (См. Рентгеновская микроскопия) и микрорентгенографии. Наибольшее применение во всех областях находят отпаянные Р. т. с термоэмиссионным катодом, водоохлаждаемым анодом, электростатической системой фокусировки электронов (рис. 2). Термоэмиссионный катод Р. т. обычно представляет собой спираль или прямую нить из вольфрамовой проволоки, накаливаемую электрическим током. Рабочий участок анода — металлическая зеркальная поверхность — расположен перпендикулярно или под некоторым углом к потоку электронов. Для получения сплошного спектра рентгеновского излучения высоких энергий и интенсивности используют аноды из Au, W; в структурном анализе пользуются Р. т. с анодами из Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag. Основные характеристики Р. т. — предельно допустимое ускоряющее напряжение (1—500 кв), электронный ток (0,01 ма — 1а), удельная мощность, рассеиваемая анодом (10—10⁴вт/мм²), общая потребляемая мощность (0,002 вт — 60 квт) и размеры фокуса (1 мкм — 10 мм). Кпд Р. т. составляет 0,1—3%.

Лит.: Тейлор А., Рентгеновская металлография, пер. с англ., М., 1965; Уманский Я. С., Рентгенография металлов и полупроводников, М., 1969; Шмелев В, К., Рентгеновские аппараты, М., 1973.

В. Г. Лютцау.

Рис. 1. Общий вид рентгеновских трубок для структурного анализа (а), дефектоскопии (б) и медицинской рентгенодиагностики (в).

Рис. 2. Схема рентгеновской трубки для структурного анализа: 1 — металлический анодный стакан (обычно заземляется); 2 — окна из бериллия для выхода рентгеновского излучения; 3 — термоэмиссионный катод; 4 — стеклянная колба, изолирующая анодную часть трубки от катодной; 5 — выводы катода, к которым подводится напряжение накала, а также высокое (относительно анода) напряжение; 6 — электростатическая система фокусировки электронов; 7 — анод (антикатод); 8 — патрубки для ввода и вывода проточной воды, охлаждающей анодный стакан.

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА - электровакуумный прибор для получения рентгеновских лучей. Простейшая рентгеновская трубка состоит из стеклянного баллона с впаянными электродами - катодом и анодом (антикатодом). Электроны, испускаемые катодом, ускоряются сильным электрическим полем в пространстве между электродами и бомбардируют анод. При ударе электронов об анод их кинетическая энергия частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения.

X-ray tube

X-ray tube

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА

электровакуумный прибор, служащий источником рентгеновского излучения, к-рое возникает при вз-ствии испускаемых катодом эл-нов с в-вом анода (антикатода). В Р. т. энергия эл-нов, ускоренных электрич. полем, частично переходит в энергию рентг. излучения. Спектр излучения Р. т. представляет собой спектр тормозного рентг. спектра, а при достаточных энергиях эл-нов на него накладывается характеристич. спектр в-ва анода.

Схема рентгеновской трубки для структурного анализа: 7 — металлич. анодный стакан (обычно заземляется); 2 — окна из бериллия для выхода рентг. излучения; 3 — термоэмиссионный (подогревный) катод; 4 — стеклянная колба; 5 — выводы катода, к к-рым подводится напряжение накала, а также высокое (относительно анода) напряжение; 6 — электростатич. система фокусировки эл-нов; 7 — анод; 8 — патрубки для охлаждающей системы.

Р. т. применяют в рентгеновском структурном анализе, спектральном анализе рентгеновском, дефектоскопии, рентгенотерапии и рентгенодиагностике, рентгеновской микроскопии, микрорентгенографии и рентг. литографии. В зависимости от области применения Р. т. могут различаться по типу конструкции, способу получения и фокусировки пучка эл-нов, вакуумированию, охлаждению анода, размерам и форме фокуса (области излучения на поверхности анода) и др. Наиб. широко применяются т. н. отпаянные Р. т. с термоэмиссионным катодом, водяным охлаждением анода, электростатич. фокусировкой эл-нов (рис.). Термоэмиссионный катод Р. т. обычно представляет собой спираль или прямую нить из вольфрамовой проволоки, накаливаемую электрич. током. Рабочий участок анода — металлич. зерк. поверхность — расположен перпендикулярно или под нек-рым углом к потоку эл-нов. Для получения сплошного тормозного спектра рентг. излучения высоких энергий и интенсивностей применяются аноды из Аи, W; в структурном анализе используются Р. т. с анодами из Ti, Cr, Fe, Co, Ni. Cu, Mo, Ag. Осн. харки Р. т.— предельно допустимое ускоряющее напряжение (1—500 кВ), электронный ток (0,01 мА — 1 А), уд. мощность, рассеиваемая анодом (10—104 Вт/мм2), общая потребляемая мощность (0,002 Вт — 60 кВт). Кпд Р. т. составляет 0,1—3%.

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА, вакуумная трубка, служащая источником РЕНТГЕНОВСКИХ ЛУЧЕЙ, используемых в медицинских и иных целях. Состоит из электронной трубки, испускающей пучок ЭЛЕКТРОНОВ, ударяющий в АНОД, рабочая часть которого сделана из тяжелого металла, например, вольфрама. Вольфрам при бомбардировке его потоком электронов высокой энергии испускает рентгеновские лучи.

электровакуумное устройство для получения рентгеновского излучения; основной узел любого рентгеновского аппарата.

рентге́новская тру́бка

электровакуумный прибор для получения рентгеновских лучей. Простейшая рентгеновская трубка состоит из стеклянного баллона с впаянными электродами — катодом и анодом (антикатодом). Электроны, испускаемые катодом, ускоряются сильным электрическим полем в пространстве между электродами и бомбардируют анод. При ударе электронов об анод их кинетическая энергия частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения.

* * *

РЕНТГЕ́НОВСКАЯ ТРУ́БКА, электровакуумный прибор для получения рентгеновских лучей. Простейшая рентгеновская трубка состоит из стеклянного баллона с впаянными электродами — катодом и анодом (антикатодом). Электроны, испускаемые катодом, ускоряются сильным электрическим полем в пространстве между электродами и бомбардируют анод. При ударе электронов об анод их кинетическая энергия частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения.

электровакуумный прибор для получения рентгеновского излучения. Осн. элементы Р. т. - катод (источник электронов) и анод (источник рентгеновского излучения), размещённые в вакуумном баллоне (см. рис.). При подведении к аноду высокого напряжения (до десятков, сотен кВ) электроны ускоряются сильным электрич. полем в пространстве между электродами и бомбардируют поверхность анода. Приобретённая электронами кинетич. энергия при этом частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения и большей частью в тепловую энергию. Кпд Р. т. весьма мал (от 0,1 до 5% в зависимости от ускоряющего напряжения и материала анода). Различают Р. т. для рентгенодиагностики, рентгенотерапии, рентгенодефектоскопии и рентгеновского анализа. По способу получения свободных электронов Р. т. делятся на ионные и электронные.

Схема рентгеновской трубки: А - анод; К - катод; ЗА - зеркало анода; ЭП - электронный пучок; РИ - рентгеновское излучение

РЕНТГЕНОВСКАЯ ТРУБКА — электровакуумный прибор для получения рентгеновских лучей (см.); представляет собой стеклянный сосуд с впаянными в него электродами (катодом и анодом), к которым подводится высокое напряжение. Электроны, испускаемые катодом, ускоряются сильным электрическим полем в пространстве между электродами и бомбардируют анод (антикатод). При ударе электронов об анод их кинетическая энергия частично преобразуется в энергию рентгеновского излучения. Конструкции Р. т. весьма разнообразны и определяются условиями их применения. По способу получения свободных электронов Р. т. делятся на ионные и электронные. Различают Р. т. для диагностики и терапии в медицине, рентгеновского анализа и рентгенодефектоскопии, рентгеновской микроскопии, микрорентгенографии и рентгеновской литографии, рентгенографии материалов и др. КПД рентгеновских трубок очень мал (от 0,15% при 20 кВ и до 8% при 1 MB).

Схема рентгеновской трубки