O que é um tubo de raios X?

Os tubos de raios X são diodos a vácuo que operam em altas voltagens.
Um tubo de raios X consiste em dois eletrodos, um ânodo e um cátodo, que são usados, respectivamente, para bombardear o alvo com elétrons e para emitir elétrons através do filamento. Ambos os polos são selados em invólucros de vidro ou cerâmica de alto vácuo.

A seção de alimentação do tubo de raios X contém, no mínimo, uma fonte de baixa tensão para aquecer o filamento e um gerador de alta tensão para aplicar alta tensão aos dois polos. Quando um fio de tungstênio conduz corrente suficiente para criar uma nuvem de elétrons, e uma tensão suficiente (da ordem de quilovolts) é aplicada entre o ânodo e o cátodo, a nuvem de elétrons é atraída em direção ao ânodo. Nesse momento, os elétrons atingem o alvo de tungstênio em um estado de alta energia e alta velocidade. Os elétrons em alta velocidade atingem a superfície do alvo e seu movimento é subitamente bloqueado. Uma pequena parte de sua energia cinética é convertida em energia de radiação e liberada na forma de raios X. A radiação gerada dessa forma é chamada de bremsstrahlung.

Alterar a corrente do filamento pode modificar a temperatura do filamento e a quantidade de elétrons emitidos, alterando assim a corrente do tubo e a intensidade dos raios X. Alterar o potencial de excitação do tubo de raios X ou escolher um alvo diferente pode modificar a energia dos raios X incidentes ou a intensidade em diferentes energias. Devido ao bombardeio de elétrons de alta energia, o tubo de raios X opera em alta temperatura, o que exige o resfriamento forçado do alvo do ânodo.

Embora a eficiência energética dos tubos de raios X na geração de raios X seja muito baixa, atualmente eles ainda são os dispositivos mais práticos para geração de raios X e têm sido amplamente utilizados em equipamentos de radiografia. Atualmente, suas aplicações médicas se dividem principalmente em tubos de raios X para diagnóstico e tubos de raios X para terapia.