Классификация рентгеновских трубок Ионные трубки Рассеяние рентгеновских лучей

Классификация рентгеновских трубок
Из изложенного в предыдущей главе следует, что для воз­буждения рентгеновских лучей необходимо выполнение двух условий:
1)создание свободных электронов;

2)сообщение им большой скорости и последующее резкое их торможение.

Получение свободных электронов, их ускорение и торможе­ние осуществляются в специальных электровакуумных прибо­рах - рентгеновских трубках.

Для ускорения электронов в трубке к ее полюсам необхо­димо приложить высокое напряжение, источником которого служит рентгеновский аппарат.
Первые рентгеновские трубки появились около 70 лет тому назад и получили практическое применение раньше всех других видов электровакуумных приборов. За истекший период вре­мени было сконструировано множество различных типов рент­геновских трубок, имевших различные применения и отличавшихся друг от друга как по конструкции и размерам, так и по мощности и рабочему напряжению.
Ввиду очень большого разнообразия типов и конструкций трубок их классификацию целесообразно проводить по несколь­ким признакам, главнейшими из которых являются следующие.


Способ получения свободных электронов
В различных типах рентгеновских трубок получение свобод­ных электронов осуществляется различными способами, осно­ванными на различных физических процессах. По этому при­знаку рентгеновские трубки разделяются на два класса.
1. Ионные трубки, в которых свободные электроны по­лучаются в результате бомбардировки «холодного» алюминие­вого катода положительными ионами, возникающими в процессе ионизации разреженного газа между электродами трубки (при давлении порядка 10-3 мм рт. ст.).
2. Электронные трубки, в которых получение свобод­ных электронов достигается применением накаленного катода, испускающего электроны в высоком вакууме (порядка 10-6 и 10-7 мм рт. ст.).
Подгруппой этого класса являются трубки с холод­ным вольфрамовым катодом (в виде иглы или пластинки с острыми ребрами), в которых для получения свободных элек­тронов используется явление электростатической (авто­электронной) эмиссии, т. е. явление вырывания электронов в высоком вакууме из холодного катода под действием очень сильного электрического поля на остриях.
Оба класса трубок могут быть, в свою очередь, двух видов:
1)разборные трубки, допускающие смену катода и анода, в которых необходимый вакуум создается и поддержи­вается во время работы непрерывно действующими насосами;
2)запаянные трубки с неизменяющимся или мало изменяющимся вакуумом.
Современные ионные трубки делаются почти исключительно разборными и применяются наряду с разборными электронными трубками при рентгеноструктурном и рентгеноспектральном (химическом) анализах, где необходимо наносить исследуемое вещество на анод (при спектральном анализе) или производить смену анодов для получения характеристического излучения необходимой длины волны (при структурном анализе).
Запаянные ионные трубки в настоящее время почти пол­ностью вытеснены более совершенными электронными трубками. Они исторически предшествовали электронным и применялись почти исключительно в медицине для целей рентгенодиагно­стики и рентгенотерапии. Несмотря на это, мы в дальнейшем кратко рассмотрим устройство, принцип действия и конструк­ции некоторых типов, ионных трубок, так как каждый инже­нер, изучающий современные приборы, должен быть знаком и с теми приборами, которые применялись и прошлом.