מה זה צינור רנטגן?

שפופרות רנטגן הן דיודות ואקום הפועלות במתח גבוה.
שפופרת רנטגן מורכבת משתי אלקטרודות, אנודה וקתודה, המשמשות למטרה שתופצץ באלקטרונים והלהט כדי לפלוט אלקטרונים, בהתאמה. שני הקטבים אטומים בבתים מזכוכית או קרמיקה עם ואקום גבוה.

קטע אספקת החשמל של שפופרת הרנטגן מכיל לפחות ספק כוח נמוך לחימום החוט ומחולל מתח גבוה להפעלת מתח גבוה על שני הקטבים. כאשר חוט טונגסטן מעביר מספיק זרם כדי ליצור ענן אלקטרונים, ומספיק מתח (בסדר גודל של קילו-וולט) מופעל בין האנודה לקתודה, ענן האלקטרונים נמשך לכיוון האנודה. בשלב זה, האלקטרונים פגעו ביעד טונגסטן במצב אנרגיה גבוהה ובמהירות גבוהה. האלקטרונים המהירים מגיעים למשטח המטרה, ותנועתם נחסמת לפתע. חלק קטן מהאנרגיה הקינטית שלהם מומר לאנרגיית קרינה ומשתחרר בצורה של קרני רנטגן. הקרינה שנוצרת בצורה זו נקראת bremsstrahlung.

שינוי זרם החוט יכול לשנות את טמפרטורת החוט ואת כמות האלקטרונים הנפלטים, ובכך לשנות את זרם הצינור ואת עוצמת קרני הרנטגן. שינוי פוטנציאל העירור של צינור הרנטגן או בחירת מטרה אחרת יכולים לשנות את האנרגיה של צילום הרנטגן המתרחש או את העוצמה באנרגיות שונות. עקב הפצצת אלקטרונים עתירי אנרגיה, צינור הרנטגן פועל בטמפרטורה גבוהה, המצריכה קירור מאולץ של מטרת האנודה.

למרות שיעילות האנרגיה של צינורות רנטגן להפקת קרני רנטגן נמוכה מאוד, נכון לעכשיו, צינורות רנטגן הם עדיין המכשירים המעשיים ביותר להפקת קרני רנטגן ונמצאים בשימוש נרחב במכשירי רנטגן. כיום, יישומים רפואיים מחולקים בעיקר לצינורות רנטגן אבחנתיים וצינורות רנטגן טיפוליים.