የኤክስሬይ ቱቦዎች እንዴት ይሰራሉ?

2024 ደራሲ ደራሲ: Curtis Blomfield | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-15 09:31

ኤክስ ሬይ የሚፈጠረው የኤሌክትሮን ኢነርጂ ወደ ፎቶን በመቀየር በኤክስሬይ ቱቦ ውስጥ ነው። የጨረር መጠን (መጋለጥ) እና ጥራት (ስፔክትረም) የመሳሪያውን የአሁኑን፣ የቮልቴጅ እና የስራ ጊዜን በመቀየር ማስተካከል ይቻላል።

የስራ መርህ

የኤክስ ሬይ ቱቦዎች (ፎቶው በአንቀጹ ውስጥ ተሰጥቷል) የኃይል መቀየሪያዎች ናቸው። ከአውታረ መረቡ ወስደው ወደ ሌሎች ቅርጾች ይለውጣሉ - ጨረር እና ሙቀት ውስጥ ዘልቆ የሚገባ, የኋለኛው ደግሞ የማይፈለግ ተረፈ ምርት ነው. የኤክስሬይ ቱቦ ዲዛይን የፎቶን ምርትን ከፍ የሚያደርግ እና ሙቀትን በተቻለ ፍጥነት ያስወግዳል።

ቱቦ በአንፃራዊነት ቀላል መሳሪያ ነው፡ ብዙ ጊዜ ሁለት መሰረታዊ ነገሮችን ይይዛል - ካቶድ እና አኖድ። ጅረት ከካቶድ ወደ አኖድ ሲፈስ ኤሌክትሮኖች ሃይል ያጣሉ፣ይህም የኤክስሬይ መፈጠርን ያስከትላል።

አኖዴ

አኖድ የሚለቀቀው አካል ነው።ከፍተኛ ኃይል ያላቸው ፎቶኖች. ይህ ከኤሌክትሪክ ዑደት አወንታዊ ምሰሶ ጋር የተገናኘ በአንጻራዊነት ግዙፍ የብረት ንጥረ ነገር ነው. ሁለት ዋና ተግባራትን ያከናውናል፡

የኤሌክትሮን ሃይልን ወደ ራጅ፣ይቀይራል
ሙቀትን ያስወግዳል።

የአኖድ ቁሱ የተመረጠው እነዚህን ተግባራት ለማሻሻል ነው።

በሀሳብ ደረጃ፣ አብዛኛው ኤሌክትሮኖች የሚፈጠሩት ሙቀት ሳይሆን ከፍተኛ ሃይል ያላቸው ፎቶኖች ነው። የጠቅላላ ጉልበታቸው ክፍልፋይ ወደ ኤክስሬይ (ቅልጥፍና) የሚለወጠው በሁለት ነገሮች ላይ የተመሰረተ ነው፡

የአቶሚክ ቁጥር (Z) የአኖድ ቁሳቁስ፣
የኤሌክትሮኖች ኃይል።

አብዛኞቹ የኤክስሬይ ቱቦዎች ቱንግስተንን እንደ አኖድ ማቴሪያል ይጠቀማሉ፣አቶሚክ ቁጥር ያለው 74 ነው።ይህ ብረት ትልቅ ዜድ ከያዘው በተጨማሪ ለዚህ አላማ ተስማሚ የሆኑ ሌሎች ባህሪያት አሉት። ቱንግስተን ሲሞቅ ጥንካሬን የመጠበቅ ችሎታው ልዩ ነው፣ ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ እና አነስተኛ የትነት መጠን አለው።

ለብዙ አመታት አኖድ የተሰራው ከንፁህ ቱንግስተን ነው። በቅርብ ዓመታት ውስጥ የዚህ ብረት ቅይጥ በሬኒየም ጥቅም ላይ መዋል ጀምሯል, ነገር ግን በላዩ ላይ ብቻ ነው. በ tungsten-rhenium ሽፋን ስር ያለው አኖድ ራሱ ሙቀትን በደንብ የሚያከማች ቀላል ክብደት ያለው ቁሳቁስ ነው. ሁለት እንደዚህ ያሉ ንጥረ ነገሮች ሞሊብዲነም እና ግራፋይት ናቸው።

የኤክስ ሬይ ቱቦዎች ለማሞግራፊ የሚያገለግሉት በሞሊብዲነም በተሸፈነ አኖድ ነው። ይህ ቁሳቁስ መካከለኛ የአቶሚክ ቁጥር (Z=42) አለው ይህም ለሚከተሉት ምቹ ሃይሎች ያላቸው ባህሪይ ፎቶኖችን ያመነጫል።የደረት ምስሎችን ለማንሳት. አንዳንድ የማሞግራፊ መሳሪያዎች እንዲሁ ከ rhodium (Z=45) የተሰራ ሁለተኛ አኖድ አላቸው። ይህ ጉልበት እንዲጨምሩ እና ጥብቅ ለሆኑ ጡቶች የበለጠ ወደ ውስጥ እንዲገቡ ያስችልዎታል።

የሪኒየም-ትንግስተን ቅይጥ አጠቃቀም የረዥም ጊዜ የጨረር ውፅዓትን ያሻሽላል - ከጊዜ በኋላ የንፁህ tungsten anode መሳሪያዎች በላዩ ላይ በሚደርስ የሙቀት ጉዳት ምክንያት ውጤታማነት ይቀንሳል።

አብዛኛዎቹ አኖዶች እንደ በቬልድ ዲስኮች ቅርጽ ያላቸው እና ከኤሌትሪክ ሞተር ዘንግ ጋር ተጣብቀው በአንጻራዊ ከፍተኛ ፍጥነት ኤክስሬይ በሚለቁበት ጊዜ ይሽከረከራሉ። የማሽከርከር አላማ ሙቀትን ማስወገድ ነው።

የትኩረት ቦታ

በኤክስ ሬይ መፈጠር ውስጥ ሙሉው አኖድ አልተሳተፈም። በትንሽ ቦታ ላይ ይከሰታል - የትኩረት ቦታ። የኋለኛው መመዘኛዎች የሚወሰኑት ከካቶድ በሚመጣው የኤሌክትሮን ጨረር መጠን ነው. በአብዛኛዎቹ መሳሪያዎች አራት ማዕዘን ቅርፅ አለው እና በ0.1-2 ሚሜ መካከል ይለያያል።

ኤክስ ሬይ ቱቦዎች በተወሰነ የትኩረት ቦታ መጠን የተነደፉ ናቸው። አነስ ባለ መጠን ምስሉ እየደበዘዘ እና እየሳለ ይሄዳል፣ እና በትልቁ መጠን የተሻለ የሙቀት መበታተን ይሆናል።

የፎካል ስፖት መጠን የኤክስሬይ ቱቦዎችን በሚመርጡበት ጊዜ ግምት ውስጥ ከሚገቡት ነገሮች ውስጥ አንዱ ነው። ከፍተኛ ጥራት ያለው እና በቂ ዝቅተኛ የጨረር ጨረር ለማግኘት በሚያስፈልግበት ጊዜ አምራቾች ትናንሽ የትኩረት ቦታዎች ያላቸው መሳሪያዎችን ያመርታሉ. ለምሳሌ በማሞግራፊ እንደሚታየው ትናንሽ እና ቀጭን የሰውነት ክፍሎችን ስንመረምር ይህ ያስፈልጋል።

የኤክስ ሬይ ቱቦዎች በዋናነት የሚመረቱት በሁለት የትኩረት መጠን ትልቅ እና ትንሽ ሲሆን ይህም በኦፕሬተሩ በምስል አሰራር መሰረት ሊመረጥ ይችላል።

ካቶድ

የካቶድ ዋና ተግባር ኤሌክትሮኖችን ማመንጨት እና ወደ አኖድ አቅጣጫ ወደሚገኝ ጨረር መሰብሰብ ነው። እንደ ደንቡ ፣ እሱ በትንሽ የሽቦ ጠመዝማዛ (ክር) በ ኩባያ ቅርጽ ያለው ጭንቀት ውስጥ የተጠመቀ።

በወረዳው ውስጥ የሚያልፉ ኤሌክትሮኖች አብዛኛውን ጊዜ መቆጣጠሪያውን ትተው ወደ ነፃ ቦታ መሄድ አይችሉም። ይሁን እንጂ በቂ ጉልበት ካገኙ ሊያደርጉት ይችላሉ. የሙቀት ልቀትን በመባል በሚታወቀው ሂደት ውስጥ ኤሌክትሮኖችን ከካቶድ ለማስወጣት ሙቀት ጥቅም ላይ ይውላል. ይህ የሚቻል የሚሆነው በተወገደው የኤክስሬይ ቱቦ ውስጥ ያለው ግፊት 10^-6-10^{-7 mmHg ሲደርስ ነው። ስነ ጥበብ. ክሩ በእሱ ውስጥ በሚያልፍበት ጊዜ ልክ እንደ ማብራት መብራት ክር በተመሳሳይ መንገድ ይሞቃል። የኤክስሬይ ቱቦው አሠራር ካቶዴድን ወደ ፍካት የሙቀት መጠን በማሞቅ የኤሌክትሮኖች ከፊሉን በሙቀት ኃይል በማፈናቀል አብሮ ይመጣል።}

ፊኛ

አኖድ እና ካቶድ በ hermetically በታሸገ ዕቃ ውስጥ ይገኛሉ። ፊኛ እና ይዘቱ ብዙ ጊዜ እንደ ማስገቢያ ይጠቀሳሉ, እሱም የተወሰነ ህይወት ያለው እና ሊተካ ይችላል. የኤክስሬይ ቱቦዎች በአብዛኛው የብርጭቆ አምፖሎች አሏቸው፣ ምንም እንኳን ብረት እና ሴራሚክ አምፖሎች ለአንዳንድ መተግበሪያዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ።

የፊኛ ዋና ተግባር ለአኖድ እና ለካቶድ ድጋፍ እና መከላከያ መስጠት እና ቫክዩም መጠበቅ ነው። በተወገደው የኤክስሬይ ቱቦ ውስጥ ያለው ግፊትበ15°ሴ 1.2 10-3 ፓ ነው። በፊኛ ውስጥ ያሉ ጋዞች መኖር ኤሌክትሪክ በመሳሪያው ውስጥ በነፃነት እንዲፈስ ያስችለዋል፣ እና በኤሌክትሮን ጨረር መልክ ብቻ ሳይሆን።

ኬዝ

የኤክስሬይ ቲዩብ ዲዛይኑ ሌሎች አካላትን ከመዝጋት እና ከመደገፍ በተጨማሪ ሰውነቱ እንደ ጋሻ ሆኖ የሚያገለግል ሲሆን በመስኮቱ ውስጥ ከሚያልፍ ጠቃሚ ጨረር በስተቀር። በአንጻራዊነት ትልቅ ውጫዊ ገጽታ በመሣሪያው ውስጥ የሚፈጠረውን ብዙ ሙቀትን ያስወግዳል. በሰውነቱ እና በመክተቻው መካከል ያለው ክፍተት ለመከላከያ እና ለማቀዝቀዝ በዘይት ተሞልቷል።

ሰንሰለት

የኤሌክትሪክ ዑደት ቱቦውን ጄነሬተር ከተባለው የኃይል ምንጭ ጋር ያገናኘዋል። ምንጩ ከአውታረ መረብ ኃይል ይቀበላል እና ተለዋጭ ጅረት ወደ ቀጥተኛ ወቅታዊ ይለውጣል። ጄነሬተሩ አንዳንድ የወረዳ መለኪያዎችን እንዲያስተካክሉም ይፈቅድልዎታል፡

KV - ቮልቴጅ ወይም የኤሌክትሪክ አቅም፤
MA በቱቦው ውስጥ የሚፈሰው ጅረት ነው፤
S - የቆይታ ጊዜ ወይም የተጋላጭነት ጊዜ፣ በሰከንድ ክፍልፋዮች።

ወረዳው የኤሌክትሮኖችን እንቅስቃሴ ያቀርባል። በጄነሬተር ውስጥ በማለፍ በሃይል ይሞላሉ እና ለአኖድ ይሰጣሉ. ሲንቀሳቀሱ ሁለት ለውጦች ይከሰታሉ፡

የኤሌክትሪክ ሃይል ወደ ኪነቲክ ሃይል ይቀየራል፤
ኪነቲክ፣ በተራው፣ ወደ ኤክስሬይ እና ሙቀት ይቀየራል።

ሊሆን የሚችል

ኤሌክትሮኖች ወደ አምፖሉ ሲገቡ እምቅ የኤሌክትሪክ ሃይል ይኖራቸዋል፣ መጠኑ የሚወሰነው በአኖድ እና ካቶድ መካከል ባለው የቮልቴጅ KV ነው። የኤክስሬይ ቱቦ ይሠራልበቮልቴጅ ውስጥ, 1 ኪ.ቮ ለመፍጠር እያንዳንዱ ቅንጣት 1 ኪ.ቮ. KVን በማስተካከል ኦፕሬተሩ ለእያንዳንዱ ኤሌክትሮኖች የተወሰነ የኃይል መጠን ይሰጦታል።

ኪነቲክስ

በተለቀቀው የኤክስሬይ ቱቦ ውስጥ ዝቅተኛ ግፊት (በ15°ሴ 10^-6–10^{-7mmHg ነው።) በቴርሚዮኒክ ልቀት እና በኤሌክትሪክ ኃይል አማካኝነት ቅንጣቶች ከካቶድ ወደ አኖድ እንዲበሩ ያስችላቸዋል። ይህ ኃይል ያፋጥኗቸዋል, ይህም ወደ ፍጥነት መጨመር እና የእንቅስቃሴ ኃይል መጨመር እና የአቅም መቀነስን ያመጣል. አንድ ቅንጣት አንኖዶውን ሲመታ አቅሙ ይጠፋል እና ኃይሉ በሙሉ ወደ ኪነቲክ ሃይል ይቀየራል። 100 ኪሎ ቮልት ኤሌክትሮን ከብርሃን ፍጥነት ከግማሽ በላይ በሆነ ፍጥነት ይደርሳል. ላይ ላዩን በመምታት ቅንጣቶቹ በጣም በፍጥነት ይቀንሳሉ እና የእንቅስቃሴ ኃይላቸውን ያጣሉ። ወደ ኤክስሬይ ወይም ሙቀት ይቀየራል።}

ኤሌክትሮኖች ከአኖድ ቁስ አካል አተሞች ጋር ይገናኛሉ። ጨረራ የሚመነጨው ከኦርቢታልስ (ኤክስሬይ ፎቶኖች) እና ከኒውክሊየስ (bremsstrahlung) ጋር ሲገናኙ ነው።

አገናኝ ኢነርጂ

በአቶም ውስጥ ያለው እያንዳንዱ ኤሌክትሮኖል የተወሰነ አስገዳጅ ሃይል አለው፣ይህም እንደየኋለኛው መጠን እና ቅንጣቱ በሚገኝበት ደረጃ ላይ የተመሰረተ ነው። የማሰሪያው ኢነርጂ ባህሪይ ኤክስሬይ በማመንጨት ውስጥ ትልቅ ሚና የሚጫወት ሲሆን ኤሌክትሮን ከአቶም ለማስወገድ አስፈላጊ ነው።

Bremsstrahlung

Bremsstrahlung ከፍተኛውን የፎቶኖች ብዛት ያመርታል። ኤሌክትሮኖች ወደ አኖድ እቃው ውስጥ ዘልቀው ወደ ኒውክሊየስ አጠገብ የሚያልፉ ናቸው እና ፍጥነት ይቀንሳል.የአቶም የመሳብ ኃይል. በዚህ አጋጣሚ የጠፋው ጉልበታቸው እንደ ኤክስ ሬይ ፎቶን ይመስላል።

Spectrum

ከኤሌክትሮኖች ጋር የሚቀራረብ ጉልበት ያላቸው ጥቂት ፎቶኖች ብቻ ናቸው። አብዛኛዎቹ ዝቅተኛ ናቸው. ኤሌክትሮኖች የ "ብሬኪንግ" ሃይል የሚያጋጥማቸው በኒውክሊየስ ዙሪያ ክፍተት ወይም መስክ እንዳለ እናስብ። ይህ መስክ በዞኖች ሊከፋፈል ይችላል. ይህ የኒውክሊየስ መስክ በማዕከሉ ውስጥ አቶም ያለው የታለመውን ገጽታ ይሰጣል. የዒላማውን የትኛውንም ነጥብ የሚመታ ኤሌክትሮን ፍጥነት ይቀንሳል እና የኤክስሬይ ፎቶን ይፈጥራል። ወደ መሃሉ በጣም ቅርብ የሆኑ ቅንጣቶች በጣም የተጎዱ ናቸው እና ስለዚህ ከፍተኛውን ኃይል ያጣሉ, ከፍተኛውን የኃይል ፎቶኖች ያመነጫሉ. ወደ ውጫዊ ዞኖች የሚገቡ ኤሌክትሮኖች ደካማ መስተጋብር ያጋጥማቸዋል እና ዝቅተኛ የኃይል መጠን ያመነጫሉ. ዞኖች ተመሳሳይ ስፋት ቢኖራቸውም, ከዋናው ርቀት አንጻር የተለያየ ቦታ አላቸው. በተሰጠው ዞን ላይ የሚወድቁ ቅንጣቶች ብዛት በጠቅላላው ስፋቱ ላይ የተመሰረተ ስለሆነ ውጫዊ ዞኖች ብዙ ኤሌክትሮኖችን እንደሚይዙ እና ብዙ ፎቶኖች እንደሚፈጠሩ ግልጽ ነው. ይህ ሞዴል የኤክስሬይ ሃይል ስፔክትረምን ለመተንበይ ሊያገለግል ይችላል።

E_max የዋናው የbremsstrahlung ስፔክትረም ፎቶኖች ከኢ_{ከፍተኛ ኤሌክትሮኖች ጋር ይዛመዳሉ። ከዚህ ነጥብ በታች፣ የፎቶን ሃይል ሲቀንስ ቁጥራቸው ይጨምራል።}

በአኖድ ወለል፣ ቱቦ መስኮት ወይም ማጣሪያ ውስጥ ለማለፍ ሲሞክሩ ጉልህ የሆነ አነስተኛ ኃይል ያላቸው ፎቶኖች ውጠው ወይም ተጣርተዋል። ማጣራት በአጠቃላይ በየትኛው ንጥረ ነገር ላይ ባለው ውህድ እና ውፍረት ላይ የተመሰረተ ነውጨረሩ ያልፋል፣ ይህም የመጨረሻውን የስፔክትረም ዝቅተኛ-ኢነርጂ ጥምዝ ቅርፅ ይወስናል።

KV ተጽዕኖ

የስፔክተሩ ከፍተኛ ኃይል ያለው ክፍል የሚወሰነው በኤክስሬይ ቱቦዎች ኪ.ቪ (ኪሎቮልት) ውስጥ ባለው ቮልቴጅ ነው። ይህ የሆነበት ምክንያት ኤሌክትሮኖች ወደ አኖድ የሚደርሱትን ኃይል ስለሚወስን ነው, እና ፎቶኖች ከዚህ የበለጠ እምቅ አቅም ሊኖራቸው አይችልም. የኤክስሬይ ቱቦው በየትኛው ቮልቴጅ ነው የሚሰራው? ከፍተኛው የፎቶን ኃይል ከተተገበረው ከፍተኛ አቅም ጋር ይዛመዳል። ይህ ቮልቴጅ በኤሲ አውታር ጅረት ምክንያት በተጋላጭነት ጊዜ ሊለወጥ ይችላል። በዚህ አጋጣሚ የፎቶን ኢ_{ከፍተኛው} የሚወሰነው በመወዛወዝ ጊዜ ከፍተኛ ቮልቴጅ KV_{p. ነው።}

ከኳንተም እምቅ አቅም በተጨማሪ KV_p የተወሰነ የኤሌክትሮኖች ብዛት አንኖዶውን በሚመታ የጨረር መጠን ይወስናል። በKV_p የሚወስነው የቦምብ ኤሌክትሮኖች ኃይል በመጨመሩ የbremsstrahlung አጠቃላይ ውጤታማነት ስለሚጨምር KV_{pየመሳሪያውን ብቃት ይጎዳል።}

KV_{p በመቀየር ላይ አብዛኛውን ጊዜ ስፔክትረም ይለውጠዋል። በሃይል ኩርባ ስር ያለው አጠቃላይ ቦታ የፎቶኖች ብዛት ነው። ያለ ማጣሪያ, ስፔክትረም ትሪያንግል ነው, እና የጨረር መጠን ከ KV ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ነው. ማጣሪያ በሚኖርበት ጊዜ የ KV መጨመር የፎቶኖች ውስጥ ዘልቆ እንዲገባ ያደርገዋል, ይህም የተጣራ ጨረር መቶኛ ይቀንሳል. ይህ የጨረር ውፅዓት መጨመርን ያስከትላል።}

የባህሪ ጨረር

ባህሪውን የሚያመጣው የመስተጋብር አይነትጨረሮች፣ የከፍተኛ ፍጥነት ኤሌክትሮኖች ከምህዋር ጋር ግጭትን ያጠቃልላል። መስተጋብር ሊፈጠር የሚችለው መጪው ቅንጣቢ በአተም ውስጥ ካለው አስገዳጅ ኃይል E_k ሲኖረው ብቻ ነው። ይህ ሁኔታ ሲሟላ እና ግጭት ሲፈጠር ኤሌክትሮኖል ይወጣል. በዚህ ሁኔታ, ከፍ ያለ የኃይል መጠን ባለው ቅንጣት የተሞላው ክፍት ቦታ ይቀራል. ኤሌክትሮን በሚንቀሳቀስበት ጊዜ ሃይል ይሰጣል ይህም በኤክስሬይ ኳንተም መልክ ይወጣል. የፎቶን ኢ ኢ-አኖድ የተሰራበት የኬሚካል ንጥረ ነገር ባህሪ ስለሆነ ይህ ባህሪይ ጨረር ይባላል። ለምሳሌ፣ ከK-ደረጃ የተንግስተን ኢ_ቦንድ=69.5 keV ሲወጣ ክፍት ቦታው ከኤል-ደረጃ በተገኘ ኤሌክትሮን በE _{ይሞላል። ቦንድ=10፣ 2 keV የባህሪው የኤክስሬይ ፎቶን በእነዚህ ሁለት ደረጃዎች መካከል ካለው ልዩነት ጋር እኩል የሆነ ሃይል አለው ወይም 59.3 keV.}

በእርግጥ ይህ የአኖድ ቁስ በርካታ ባህሪያታዊ የኤክስሬይ ሃይሎችን ያስከትላል። ምክንያቱም በተለያየ የኢነርጂ ደረጃ (K፣ L፣ ወዘተ) ያሉ ኤሌክትሮኖች በቦምበርዲንግ ቅንጣቶች ሊወድቁ ስለሚችሉ እና ክፍት የስራ ቦታዎች ከተለያዩ የሃይል ደረጃዎች ሊሞሉ ስለሚችሉ ነው። ምንም እንኳን የኤል-ደረጃ ክፍት የስራ ቦታዎች መሙላት ፎቶን ቢያመነጭም ኃይላቸው በጣም ዝቅተኛ በመሆኑ ለምርመራ ምስል መጠቀም አይቻልም። እያንዳንዱ የባህርይ ኃይል ክፍት ቦታው የተፈጠረውን ምህዋር የሚያመለክት ስያሜ ተሰጥቶታል ፣ ይህም የኤሌክትሮን መሙላት ምንጭን የሚያመለክት መረጃ ጠቋሚ አለው። ኢንዴክስ አልፋ (α) የኤሌክትሮን ሥራ ከኤል-ደረጃ ያሳያል፣ እና ቤታ (β) ያመለክታልከደረጃ M ወይም N መሙላት።

ስፔክትረም የተንግስተን። የዚህ ብረት ባህሪ ጨረር በርካታ ልዩ ኃይልን ያካተተ መስመራዊ ስፔክትረም ይፈጥራል፣ bremsstrahlung ግን የማያቋርጥ ስርጭት ይፈጥራል። በእያንዳንዱ የባህሪ ሃይል የሚመረቱ የፎቶኖች ብዛት የሚለየው የK-ደረጃ ክፍት የስራ ቦታ የመሙላት እድሉ በምህዋሩ ላይ ስለሚወሰን ነው።

የሞሊብዲነም ስፔክትረም ለማሞግራፊ ጥቅም ላይ የሚውለው የዚህ ብረት አኖዶች ሁለት በጣም ኃይለኛ የሆኑ የኤክስሬይ ሃይሎችን ያመነጫሉ፡ K-alpha በ17.9 keV እና K-beta 19.5 keV። መካከለኛ መጠን ላላቸው ጡቶች በንፅፅር እና በጨረር መጠን መካከል የተሻለውን ሚዛን ለማሳካት የሚያስችል የኤክስሬይ ቱቦዎች ምርጥ ስፔክትረም በE_{ph=20 keV ይገኛል። ይሁን እንጂ bremsstrahlung በከፍተኛ ጉልበት ይመረታል. የማሞግራፊ መሳሪያዎች የሞሊብዲነም ማጣሪያን በመጠቀም የማይፈለጉትን የንፅፅር ክፍሎችን ያስወግዳል. ማጣሪያው በ "K- Edge" መርህ ላይ ይሰራል. በሞሊብዲነም አቶም K ደረጃ ከኤሌክትሮኖች ማሰሪያ ሃይል በላይ ጨረሮችን ይቀበላል።}
የሮድየም ስፔክትረም ሮድየም የአቶሚክ ቁጥር 45 ሲሆን ሞሊብዲነም አቶሚክ ቁጥር 42 አለው.ስለዚህ የ rhodium anode የባህሪው የኤክስሬይ ልቀት ከሞሊብዲነም ትንሽ ከፍ ያለ ሃይል ይኖረዋል እና ወደ ውስጥ የሚገባ ነው። ይህ ጥቅጥቅ ያሉ ጡቶችን ለመሳል ያገለግላል።

ድርብ ወለል ሞሊብዲነም-rhodium አኖዶች ኦፕሬተሩ ለተለያዩ የጡት መጠኖች እና እፍጋቶች የተመቻቸ ስርጭት እንዲመርጥ ያስችለዋል።

የKV ተጽእኖ በስፔክትረም

የKV ዋጋ ከኬ-ደረጃ ኤሌክትሮኖች ሃይል ያነሰ ከሆነ ስለማይመረት የKV እሴት ባህሪይ ጨረር ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል። KV ከዚህ ገደብ ሲያልፍ፣ የጨረር መጠኑ በአጠቃላይ በቱቦ KV እና threshold KV መካከል ካለው ልዩነት ጋር ተመጣጣኝ ነው።

ከመሳሪያው የሚወጡት የኤክስሬይ ፎቶኖች የሃይል ስፔክትረም በተለያዩ ምክንያቶች ይወሰናል። እንደ ደንቡ፣ bremsstrahlung እና የባህሪ መስተጋብር ኳታንትን ያካትታል።

የክፍተቱ አንጻራዊ ቅንብር በአኖድ ቁስ፣ ኬቪ እና ማጣሪያ ላይ ይወሰናል። ቱንግስተን አኖድ ባለው ቱቦ ውስጥ በ KV< 69.5 keV ላይ ምንም አይነት ባህሪይ ጨረር አይፈጠርም። በምርመራ ጥናቶች ውስጥ ጥቅም ላይ በሚውሉ ከፍተኛ የሲቪ ዋጋዎች, ባህሪይ ጨረር አጠቃላይ የጨረር ጨረር እስከ 25% ይጨምራል. በሞሊብዲነም መሳሪያዎች ውስጥ ከጠቅላላው ትውልድ ውስጥ ትልቅ ክፍል ሊይዝ ይችላል።

ቅልጥፍና

በኤሌክትሮኖች ከሚሰጠው ኃይል ውስጥ ትንሽ ክፍል ብቻ ወደ ጨረርነት ይቀየራል። ዋናው ክፍል ተወስዶ ወደ ሙቀት ይለወጣል. የጨረር ቅልጥፍና ከጠቅላላው የኤሌክትሪክ ኃይል ወደ አኖድ ከሚሰጠው አጠቃላይ የጨረር ኃይል መጠን ጋር ይገለጻል. የኤክስሬይ ቱቦን ውጤታማነት የሚወስኑት ነገሮች የተተገበረው የቮልቴጅ KV እና የአቶሚክ ቁጥር Z ናቸው። የምሳሌ ግንኙነቱ እንደሚከተለው ነው፡

ቅልጥፍና=KV x Z x 10-6.

በውጤታማነት እና በKV መካከል ያለው ግንኙነት በኤክስሬይ መሳሪያዎች ተግባራዊ አጠቃቀም ላይ ልዩ ተጽእኖ አለው። ሙቀትን በመለቀቁ ምክንያት ቱቦዎቹ በኤሌክትሪክ መጠን ላይ የተወሰነ ገደብ አላቸውሊበታተኑ የሚችሉትን ጉልበት. ይህ በመሳሪያው ኃይል ላይ ገደብ ያስገድዳል. ነገር ግን KV ሲጨምር በአንድ ሙቀት ውስጥ የሚፈጠረው የጨረር መጠን በከፍተኛ ሁኔታ ይጨምራል።

የኤክስሬይ ትውልድ ውጤታማነት በአኖድ ስብጥር ላይ ያለው ጥገኛ የአካዳሚክ ፍላጎት ብቻ ነው፣ ምክንያቱም አብዛኛዎቹ መሳሪያዎች ቱንግስተን ይጠቀማሉ። ለየት ያለ ሁኔታ በሞሊብዲነም እና በ rhodium በማሞግራፊ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. በአነስተኛ የአቶሚክ ቁጥራቸው ምክንያት የእነዚህ መሳሪያዎች ብቃት ከ tungsten በጣም ያነሰ ነው።

ቅልጥፍና

የኤክስሬይ ቱቦ ውጤታማነት የሚገለጸው በሚሊሮየንትገን ውስጥ ያለው ተጋላጭነት መጠን በጠቃሚ ምሰሶው መሃል ላይ ወደሚገኝ ነጥብ በእያንዳንዱ 1 mA ከ የትኩረት ቦታ በ1 ሜትር ርቀት ላይ ይደርሳል። በመሳሪያው ውስጥ የሚያልፉ ኤሌክትሮኖች. የእሱ ዋጋ የመሳሪያውን ኃይል የሚሞሉ ቅንጣቶችን ወደ ራጅ የመቀየር ችሎታን ያሳያል። የታካሚውን እና የምስሉን መጋለጥ ለመወሰን ያስችልዎታል. ልክ እንደ ቅልጥፍና፣ የመሣሪያው ውጤታማነት በበርካታ ሁኔታዎች ላይ የተመሰረተ ነው፣ KV፣ የቮልቴጅ ሞገድ ቅርጽ፣ የአኖድ ቁሳቁስ እና የገጽታ ጉዳት፣ ማጣሪያ እና የአጠቃቀም ጊዜ።

KV መቆጣጠሪያ

KV የኤክስሬይ ቱቦን ውጤት በሚገባ ይቆጣጠራል። በአጠቃላይ ውጤቱ ከ KV ካሬ ጋር ተመጣጣኝ ነው ተብሎ ይታሰባል. KV እጥፍ ድርብ ተጋላጭነትን በ4x ይጨምራል።

የሞገድ ቅርጽ

Waveform በትውልዱ ጊዜ KV በጊዜ ሂደት የሚለዋወጥበትን መንገድ ይገልጻልበኃይል አቅርቦቱ ዑደት ተፈጥሮ ምክንያት ጨረር። በርካታ የተለያዩ ሞገዶች ጥቅም ላይ ይውላሉ. የአጠቃላይ መርህ የ KV ቅርጽ በትንሹ ሲቀየር, ይበልጥ ውጤታማ በሆነ መልኩ ኤክስሬይ ይሠራል. ዘመናዊ መሣሪያዎች በአንፃራዊነት ቋሚ KV ያላቸው ጄነሬተሮችን ይጠቀማሉ።

ኤክስሬይ ቱቦዎች፡ አምራቾች

ኦክስፎርድ ኢንስትሩመንትስ እስከ 250 ዋ፣ 4-80 ኪሎ ቮልት አቅም ያለው፣ የትኩረት ቦታ እስከ 10 ማይክሮን እና ሰፊ የአኖድ ቁሳቁሶችን ጨምሮ የተለያዩ መሳሪያዎችን ያመርታል፣ Ag, Au, Co, Cr, Cu, Fe, Mo, Pd, Rh, Ti, W.

ቫሪያን ከ400 በላይ የተለያዩ የህክምና እና የኢንዱስትሪ የኤክስሬይ ቱቦዎችን ያቀርባል። ሌሎች ታዋቂ አምራቾች ዱንሊ፣ ጂኢ፣ ፊሊፕስ፣ ሺማድዙ፣ ሲመንስ፣ ቶሺባ፣ IAE፣ ሃንግዙ ዋንዶንግ፣ ካይሎንግ፣ ወዘተ.

ኤክስ ሬይ ቱቦዎች "Svetlana-Rentgen" የሚመረተው በሩሲያ ነው። ተዘዋዋሪ እና የማይንቀሳቀስ አኖድ ካላቸው ባህላዊ መሳሪያዎች በተጨማሪ ኩባንያው በብርሃን ፍሰቱ ቁጥጥር ስር ያለ ቀዝቃዛ ካቶድ ያላቸውን መሳሪያዎች ያመርታል። የመሳሪያው ጥቅሞች የሚከተሉት ናቸው፡