Ống tia X là gì?

Ống tia X là các điốt chân không hoạt động ở điện áp cao.
Ống tia X bao gồm hai điện cực, một cực dương và một cực âm, được sử dụng để bắn phá mục tiêu bằng các electron và dây tóc phát ra electron tương ứng. Cả hai cực đều được bịt kín trong vỏ thủy tinh hoặc gốm có chân không cao.

Bộ phận nguồn của ống tia X chứa ít nhất một bộ nguồn điện áp thấp để đốt nóng dây tóc và một máy phát điện áp cao để cấp điện áp cao cho hai cực. Khi dây vonfram dẫn đủ dòng điện để tạo ra đám mây electron, và điện áp đủ lớn (khoảng vài kilovolt) được đặt giữa cực dương và cực âm, đám mây electron sẽ bị kéo về phía cực dương. Lúc này, các electron va chạm vào mục tiêu vonfram với năng lượng và tốc độ cao. Các electron tốc độ cao chạm đến bề mặt mục tiêu, và chuyển động của chúng đột ngột bị chặn lại. Một phần nhỏ động năng của chúng được chuyển hóa thành năng lượng bức xạ và được giải phóng dưới dạng tia X. Bức xạ được tạo ra dưới dạng này được gọi là bức xạ hãm (bremsstrahlung).

Việc thay đổi dòng điện dây tóc có thể thay đổi nhiệt độ của dây tóc và lượng electron phát ra, từ đó thay đổi dòng điện của ống tia X và cường độ tia X. Thay đổi điện thế kích thích của ống tia X hoặc chọn một mục tiêu khác có thể thay đổi năng lượng của tia X tới hoặc cường độ ở các mức năng lượng khác nhau. Do sự bắn phá của các electron năng lượng cao, ống tia X hoạt động ở nhiệt độ cao, điều này đòi hỏi phải làm mát cưỡng bức mục tiêu anode.

Mặc dù hiệu suất năng lượng của ống tia X để tạo ra tia X rất thấp, hiện nay, ống tia X vẫn là thiết bị tạo tia X thiết thực nhất và được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị tia X. Hiện nay, các ứng dụng y tế chủ yếu được chia thành ống tia X chẩn đoán và ống tia X điều trị.