Mikä on röntgenputki?

Röntgenputket ovat tyhjiödiodeja, jotka toimivat korkealla jännitteellä.
Röntgenputki koostuu kahdesta elektrodista, anodista ja katodista, joita käytetään kohdetta pommittamaan elektroneilla ja filamenttia emittoimaan elektroneja. Molemmat navat on tiivistetty suurvakuumilasi- tai keraamisiin koteloihin.

Röntgenputken tehonsyöttöosa sisältää ainakin pienjännitteisen teholähteen hehkulangan lämmittämiseksi ja suurjännitegeneraattorin korkean jännitteen syöttämiseksi molempiin napoihin. Kun volframilanka kulkee läpi tarpeeksi virtaa elektronipilven luomiseksi, ja anodin ja katodin väliin syötetään tarpeeksi jännitettä (suuruusluokkaa kilovoltteja), elektronipilvi vedetään anodia kohti. Tällä hetkellä elektronit osuivat volframikohteeseen korkean energian ja suuren nopeuden tilassa. Nopeat elektronit saavuttavat kohdepinnan, ja niiden liike estyy yhtäkkiä. Pieni osa niiden kineettisestä energiasta muuttuu säteilyenergiaksi ja vapautuu röntgensäteiden muodossa. Tässä muodossa syntyvää säteilyä kutsutaan bremsstrahlungiksi.

Hehkulangan virran muuttaminen voi muuttaa hehkulangan lämpötilaa ja emittoivien elektronien määrää, mikä muuttaa putken virtaa ja röntgensäteiden intensiteettiä. Röntgenputken virityspotentiaalin muuttaminen tai toisen kohteen valitseminen voi muuttaa tulevan röntgensäteen energiaa tai intensiteettiä eri energioilla. Suurienergisten elektronien pommituksen vuoksi röntgenputki toimii korkeassa lämpötilassa, mikä vaatii anodikohteen pakkojäähdytystä.

Vaikka röntgenputkien energiatehokkuus röntgensäteiden tuottamiseen on hyvin alhainen, röntgenputket ovat tällä hetkellä edelleen käytännöllisimpiä röntgensäteitä tuottavia laitteita, ja niitä on käytetty laajalti röntgenlaitteissa. Tällä hetkellä lääketieteelliset sovellukset jaetaan pääasiassa diagnostisiin röntgenputkiin ja terapeuttisiin röntgenputkiin.