O que é tubo de raios X?

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

A seção de alimentação do tubo de raios X contém pelo menos uma fonte de alimentação de baixa tensão para aquecer o filamento e um gerador de alta tensão para aplicar uma alta tensão aos dois polos. Quando um fio de tungstênio passa 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 puxada em direção ao ânodo. Nesse momento, os elétrons atingem o alvo de tungstênio em um estado de alta energia e alta velocidade. Os elétrons de alta velocidade atingem a superfície do alvo e seu movimento é repentinamente 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 alterar 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 alterar a energia do raio X incidente 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 requer resfriamento forçado do ânodo alvo.

Embora a eficiência energética dos tubos de raios X para gerar raios X seja muito baixa, atualmente, eles ainda são os dispositivos geradores de raios X mais práticos e têm sido amplamente utilizados em instrumentos de raios X. Atualmente, as aplicações médicas são divididas principalmente em tubos de raios X para diagnóstico e tubos de raios X para tratamento.