Генерация рентгеновского излучения

Рентгеновское излучение генерируется в рентгеновской трубке за счёт резкого торможения быстро движущихся электронов, которые сталкиваются и взаимодействуют с мишенью анода. В этом процессе более 99% энергии электронов превращается в тепло и менее 1% энергии преобразуется в рентгеновское излучение.

Катод

Катод является отрицательным электродом рентгеновской трубки. Он содержит вольфрамовую нить накала, нагреваемую подаваемым на неё переменным током. При нагревании она испускает электроны в процессе, называемом термоэлектронной эмиссией.

Напряжение на трубке

Между катодом и анодом подается высокое напряжение трубки в диапазоне десятков киловольт (30-150 kV). Это приводит к движению электронов к положительному полюсу (аноду) трубки со скоростью около половины скорости света (c).

Анод

Анод представляет собой положительный полюс трубки. Он содержит диск-мишень, обычно изготовленный из вольфрама в диагностических рентгеновских трубках общего назначения и из молибдена в рентгеновских трубках для маммографии. Быстро движущиеся электроны сталкиваются и взаимодействуют с мишенью следующими путями:

• взаимодействие с ядрами: формирует непрерывный спектр тормозного излучения (в немецком — «Bremsstrahlung»)

• взаимодействия с электронами K-оболочки: приводят к возникновению пиков характеристического излучения, которые имеют значимую интенсивность только при низком kV в маммографии ^ref

• взаимодействия с электронами внешних оболочек: приводят к возникновению пиков характеристического излучения незначительной интенсивности при низких энергиях