• ट्यूब के ध्रुवों पर जितना अधिक वोल्टेज लगाया जाता है, उन पर संभावित अंतर उतना ही मजबूत होता है, इसलिए गतिमान इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा अधिक होगी। ट्यूब पर वोल्टेज इलेक्ट्रॉनों की गति और एनोड सामग्री के साथ उनके टकराव के बल को निर्धारित करता है, इसलिए, वोल्टेज परिणामी एक्स-रे विकिरण की तरंग दैर्ध्य को निर्धारित करता है।

एक्स-रे ट्यूबों का वर्गीकरण

1. मिलने का समय निश्चित करने पर
1. डायग्नोस्टिक
2. चिकित्सीय
3. संरचनात्मक विश्लेषण के लिए
4. ट्रांसिल्युमिनेशन के लिए
2. डिजाइन द्वारा
1. फोकस द्वारा

• सिंगल-फोकस (कैथोड पर एक सर्पिल, और एनोड पर एक फोकल स्पॉट)
• बिफोकल (कैथोड पर विभिन्न आकारों के दो सर्पिल, और एनोड पर दो फोकल स्पॉट)

1. एनोड के प्रकार से

• स्थिर (स्थिर)
• घूर्णन

एक्स-रे का उपयोग न केवल रेडियोडायग्नोस्टिक उद्देश्यों के लिए किया जाता है, बल्कि चिकित्सीय उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, ट्यूमर कोशिकाओं के विकास को दबाने के लिए एक्स-रे विकिरण की क्षमता इसे ऑन्कोलॉजिकल रोगों के विकिरण चिकित्सा में उपयोग करना संभव बनाती है। आवेदन के चिकित्सा क्षेत्र के अलावा, एक्स-रे विकिरण ने इंजीनियरिंग और तकनीकी क्षेत्र, सामग्री विज्ञान, क्रिस्टलोग्राफी, रसायन विज्ञान और जैव रसायन में व्यापक आवेदन पाया है: उदाहरण के लिए, विभिन्न उत्पादों (रेल, वेल्ड) में संरचनात्मक दोषों की पहचान करना संभव है। , आदि) एक्स-रे विकिरण का उपयोग कर। इस तरह के शोध के प्रकार को डिफेक्टोस्कोपी कहा जाता है। और हवाई अड्डों, रेलवे स्टेशनों और अन्य भीड़-भाड़ वाली जगहों पर, सुरक्षा उद्देश्यों के लिए हाथ के सामान और सामान को स्कैन करने के लिए एक्स-रे टेलीविजन इंट्रोस्कोप का सक्रिय रूप से उपयोग किया जाता है।

एनोड के प्रकार के आधार पर, एक्स-रे ट्यूब डिजाइन में भिन्न होते हैं। इस तथ्य के कारण कि इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा का 99% तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है, ट्यूब के संचालन के दौरान, एनोड काफी गर्म हो जाता है - संवेदनशील टंगस्टन लक्ष्य अक्सर जल जाता है। एनोड को आधुनिक एक्स-रे ट्यूब में घुमाकर ठंडा किया जाता है। घूर्णन एनोड में एक डिस्क का आकार होता है, जो टंगस्टन लक्ष्य के स्थानीय अति ताप को रोकने के लिए, इसकी पूरी सतह पर समान रूप से गर्मी वितरित करता है।

एक्स-रे ट्यूबों का डिज़ाइन भी फ़ोकस में भिन्न होता है। फोकल स्पॉट - एनोड का वह भाग जिस पर कार्यशील एक्स-रे बीम उत्पन्न होता है। इसे वास्तविक फोकल स्पॉट और प्रभावी फोकल स्पॉट में विभाजित किया गया है ( चावल। 12) एनोड के कोण के कारण, प्रभावी फोकल स्पॉट वास्तविक से छोटा होता है। छवि क्षेत्र के आकार के आधार पर विभिन्न फोकल स्पॉट आकारों का उपयोग किया जाता है। छवि क्षेत्र जितना बड़ा होगा, पूरे छवि क्षेत्र को कवर करने के लिए फोकल स्थान उतना ही चौड़ा होना चाहिए। हालांकि, एक छोटा फोकल स्पॉट बेहतर छवि स्पष्टता पैदा करता है। इसलिए, छोटी छवियों का निर्माण करते समय, एक छोटे फिलामेंट का उपयोग किया जाता है और इलेक्ट्रॉनों को एनोड लक्ष्य के एक छोटे से क्षेत्र में निर्देशित किया जाता है, जिससे एक छोटा फोकल स्पॉट बनता है।

चावल। 9 - एक स्थिर एनोड के साथ एक्स-रे ट्यूब।
चावल। 10 - घूर्णन एनोड के साथ एक्स-रे ट्यूब।
चावल। 11 - घूर्णन एनोड के साथ एक्स-रे ट्यूब डिवाइस।
चावल। 12 एक वास्तविक और प्रभावी फोकल स्पॉट के गठन का आरेख है।

एक्स-रे के मूल गुण

1. महान मर्मज्ञ और आयनीकरण क्षमता।

2. विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों द्वारा विक्षेपित नहीं।

3. उनके पास एक फोटोकैमिकल प्रभाव है।

4. पदार्थों की चमक का कारण।

5. दृश्य विकिरण की तरह परावर्तन, अपवर्तन और विवर्तन।

6. जीवित कोशिकाओं पर जैविक प्रभाव पड़ता है।

1. पदार्थ के साथ बातचीत

एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य परमाणुओं के आकार के बराबर होती है, इसलिए ऐसी कोई सामग्री नहीं है जिसका उपयोग एक्स-रे लेंस बनाने के लिए किया जा सके। इसके अलावा, जब एक्स-रे सतह के लंबवत होते हैं, तो वे लगभग परावर्तित नहीं होते हैं। इसके बावजूद, एक्स-रे प्रकाशिकी में, एक्स-रे के लिए ऑप्टिकल तत्वों के निर्माण के तरीके खोजे गए हैं। विशेष रूप से, यह पता चला कि हीरा उन्हें अच्छी तरह से दर्शाता है।

एक्स-रे पदार्थ में प्रवेश कर सकते हैं, और विभिन्न पदार्थ उन्हें अलग तरह से अवशोषित करते हैं। एक्स-रे फोटोग्राफी में एक्स-रे का अवशोषण उनकी सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति है। एक्स-रे की तीव्रता अवशोषित परत में यात्रा किए गए पथ के आधार पर तेजी से घट जाती है (I = I0e-kd, जहां d परत की मोटाई है, गुणांक k Z³λ³ के समानुपाती है, Z तत्व की परमाणु संख्या है, है तरंग दैर्ध्य)।

अवशोषण फोटोअवशोषण (फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव) और कॉम्पटन बिखरने के परिणामस्वरूप होता है:

फोटोअवशोषण को एक फोटॉन द्वारा एक परमाणु के खोल से एक इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने की प्रक्रिया के रूप में समझा जाता है, जिसके लिए आवश्यक है कि फोटॉन ऊर्जा एक निश्चित न्यूनतम मूल्य से अधिक हो। अगर हम फोटॉन की ऊर्जा के आधार पर अवशोषण के कार्य की संभावना पर विचार करते हैं, तो जब एक निश्चित ऊर्जा तक पहुंच जाती है, तो यह (प्रायिकता) अपने अधिकतम मूल्य तक तेजी से बढ़ जाती है। उच्च ऊर्जाओं के लिए, संभावना लगातार घटती जाती है। इस निर्भरता के कारण, यह कहा जाता है कि एक अवशोषण सीमा होती है। अवशोषण के कार्य के दौरान खटखटाए गए इलेक्ट्रॉन का स्थान दूसरे इलेक्ट्रॉन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जबकि कम फोटॉन ऊर्जा वाला विकिरण उत्सर्जित होता है, तथाकथित। प्रतिदीप्ति प्रक्रिया।

एक एक्स-रे फोटॉन न केवल बाध्य इलेक्ट्रॉनों के साथ, बल्कि मुक्त और कमजोर रूप से बंधे इलेक्ट्रॉनों के साथ भी बातचीत कर सकता है। इलेक्ट्रॉनों पर फोटॉन का प्रकीर्णन होता है - तथाकथित। कॉम्पटन स्कैटेरिंग। प्रकीर्णन कोण के आधार पर, एक फोटॉन की तरंग दैर्ध्य एक निश्चित मात्रा में बढ़ जाती है और तदनुसार, ऊर्जा घट जाती है। फोटोअवशोषण की तुलना में कॉम्पटन प्रकीर्णन, उच्च फोटॉन ऊर्जाओं पर प्रमुख हो जाता है।

इन प्रक्रियाओं के अलावा, अवशोषण की एक और मौलिक संभावना है - इलेक्ट्रॉन-पॉज़िट्रॉन जोड़े की उपस्थिति के कारण। हालाँकि, इसके लिए 1.022 MeV से अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है, जो उपरोक्त एक्स-रे उत्सर्जन सीमा के बाहर स्थित है (<250 кэВ). Однако при другом подходе, когда "ренгеновским" называется излучение, возникшее при взаимодействии электрона и ядра или только электронов, такой процесс имеет место быть. Кроме того, очень жесткое рентгеновское излучение с энергией кванта более 1 МэВ, способно вызвать Ядерный фотоэффект.

[संपादित करें]

2. जैविक प्रभाव

एक्स-रे आयनीकरण कर रहे हैं। यह जीवित जीवों के ऊतकों को प्रभावित करता है और विकिरण बीमारी, विकिरण जलन और घातक ट्यूमर का कारण बन सकता है। इस कारण से, एक्स-रे के साथ काम करते समय सुरक्षात्मक उपाय किए जाने चाहिए। यह माना जाता है कि क्षति विकिरण की अवशोषित खुराक के सीधे आनुपातिक है। एक्स-रे विकिरण एक उत्परिवर्तजन कारक है।

[संपादित करें]

3. पंजीकरण

चमक प्रभाव। एक्स-रे से कुछ पदार्थ चमक सकते हैं (प्रतिदीप्ति)। इस आशय का उपयोग फ्लोरोस्कोपी (फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर एक छवि का अवलोकन) और एक्स-रे फोटोग्राफी (रेडियोग्राफी) के दौरान चिकित्सा निदान में किया जाता है। मेडिकल फोटोग्राफिक फिल्मों का उपयोग आमतौर पर गहन स्क्रीन के संयोजन में किया जाता है, जिसमें एक्स-रे फॉस्फोर शामिल होते हैं, जो एक्स-रे की क्रिया के तहत चमकते हैं और प्रकाश-संवेदनशील फोटोग्राफिक इमल्शन को रोशन करते हैं। आदमकद प्रतिबिम्ब प्राप्त करने की विधि को रेडियोग्राफी कहते हैं। फ्लोरोग्राफी के साथ, छवि को कम पैमाने पर प्राप्त किया जाता है। एक ल्यूमिनसेंट पदार्थ (स्किन्टिलेटर) को वैकल्पिक रूप से एक इलेक्ट्रॉनिक लाइट डिटेक्टर (फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब, फोटोडायोड, आदि) से जोड़ा जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप डिवाइस को एक जगमगाहट डिटेक्टर कहा जाता है। यह आपको व्यक्तिगत फोटॉनों को पंजीकृत करने और उनकी ऊर्जा को मापने की अनुमति देता है, क्योंकि एक जगमगाहट फ्लैश की ऊर्जा अवशोषित फोटॉन की ऊर्जा के समानुपाती होती है।

फोटोग्राफिक प्रभाव। एक्स-रे, साथ ही साधारण प्रकाश, फोटोग्राफिक इमल्शन को सीधे रोशन करने में सक्षम हैं। हालांकि, फ्लोरोसेंट परत के बिना, इसके लिए 30-100 गुना एक्सपोजर (यानी खुराक) की आवश्यकता होती है। इस विधि (स्क्रीनलेस रेडियोग्राफी के रूप में जाना जाता है) में तेज छवियों का लाभ होता है।

अर्धचालक डिटेक्टरों में, एक्स-रे ब्लॉकिंग दिशा में जुड़े डायोड के पी-एन जंक्शन में इलेक्ट्रॉन-छेद जोड़े उत्पन्न करते हैं। इस मामले में, एक छोटा करंट प्रवाहित होता है, जिसका आयाम एक्स-रे विकिरण की ऊर्जा और तीव्रता के समानुपाती होता है। स्पंदित मोड में, अलग-अलग एक्स-रे फोटॉन को पंजीकृत करना और उनकी ऊर्जा को मापना संभव है।

अलग-अलग एक्स-रे फोटॉन को आयनकारी विकिरण (गीजर काउंटर, आनुपातिक कक्ष, आदि) के गैस से भरे डिटेक्टरों का उपयोग करके पंजीकृत किया जा सकता है।

आवेदन

एक्स-रे की मदद से, मानव शरीर को "प्रबुद्ध" करना संभव है, जिसके परिणामस्वरूप हड्डियों की और आधुनिक उपकरणों में, आंतरिक अंगों की छवि प्राप्त करना संभव है (एक्स-रे भी देखें) . यह इस तथ्य का उपयोग करता है कि मुख्य रूप से हड्डियों में निहित तत्व कैल्शियम (Z=20) की परमाणु संख्या नरम ऊतकों को बनाने वाले तत्वों की परमाणु संख्या से बहुत अधिक होती है, अर्थात् हाइड्रोजन (Z=1), कार्बन (Z=6 ), नाइट्रोजन (Z=7), ऑक्सीजन (Z=8)। अध्ययन के तहत वस्तु का द्वि-आयामी प्रक्षेपण देने वाले पारंपरिक उपकरणों के अलावा, गणना किए गए टोमोग्राफ हैं जो आपको आंतरिक अंगों की त्रि-आयामी छवि प्राप्त करने की अनुमति देते हैं।

एक्स-रे का उपयोग करके उत्पादों (रेल, वेल्ड, आदि) में दोषों का पता लगाने को एक्स-रे दोष का पता लगाना कहा जाता है।

सामग्री विज्ञान, क्रिस्टलोग्राफी, रसायन विज्ञान और जैव रसायन में, एक्स-रे विवर्तन बिखरने (एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण) का उपयोग करके परमाणु स्तर पर पदार्थों की संरचना को स्पष्ट करने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जाता है। एक प्रसिद्ध उदाहरण डीएनए की संरचना का निर्धारण है।

इसके अलावा, किसी पदार्थ की रासायनिक संरचना को निर्धारित करने के लिए एक्स-रे का उपयोग किया जा सकता है। एक इलेक्ट्रॉन बीम माइक्रोप्रोब (या एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप में) में, विश्लेषण किया गया पदार्थ इलेक्ट्रॉनों से विकिरणित होता है, जबकि परमाणु आयनित होते हैं और विशेषता एक्स-रे विकिरण उत्सर्जित करते हैं। इलेक्ट्रॉनों के बजाय एक्स-रे का उपयोग किया जा सकता है। इस विश्लेषणात्मक विधि को एक्स-रे प्रतिदीप्ति विश्लेषण कहा जाता है।

हवाई अड्डों पर, एक्स-रे टेलीविजन इंट्रोस्कोप का उपयोग सक्रिय रूप से हाथ के सामान और सामान की सामग्री को देखने के लिए किया जाता है ताकि मॉनिटर स्क्रीन पर खतरनाक वस्तुओं का पता लगाया जा सके।

एक्स-रे थेरेपी विकिरण चिकित्सा का एक खंड है जो 20-60 केवी के एक्स-रे ट्यूब वोल्टेज और 3-7 सेमी की त्वचा-फोकल दूरी पर उत्पन्न एक्स-रे के चिकित्सीय उपयोग के सिद्धांत और व्यवहार को कवर करता है। -रेंज रेडियोथेरेपी) या 180-400 केवी के वोल्टेज पर और त्वचा-फोकल दूरी 30-150 सेमी (रिमोट रेडियोथेरेपी)।

एक्स-रे थेरेपी मुख्य रूप से सतही रूप से स्थित ट्यूमर और कुछ अन्य बीमारियों के साथ की जाती है, जिसमें त्वचा रोग (बुक्का की अल्ट्रासॉफ्ट एक्स-रे) शामिल हैं।

[संपादित करें]

प्राकृतिक एक्स-रे

पृथ्वी पर, एक्स-रे रेंज में विद्युत चुम्बकीय विकिरण रेडियोधर्मी क्षय के दौरान होने वाले विकिरण द्वारा परमाणुओं के आयनीकरण के परिणामस्वरूप बनता है, जो परमाणु प्रतिक्रियाओं के दौरान होने वाले गामा विकिरण के कॉम्पटन प्रभाव के परिणामस्वरूप और ब्रह्मांडीय विकिरण द्वारा भी होता है। रेडियोधर्मी क्षय भी एक्स-रे क्वांटा के प्रत्यक्ष उत्सर्जन की ओर जाता है यदि यह क्षयकारी परमाणु के इलेक्ट्रॉन खोल की पुनर्व्यवस्था का कारण बनता है (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉन कैप्चर के दौरान)। अन्य खगोलीय पिंडों पर होने वाला एक्स-रे विकिरण पृथ्वी की सतह तक नहीं पहुंचता है, क्योंकि यह पूरी तरह से वायुमंडल द्वारा अवशोषित होता है। चंद्रा और एक्सएमएम-न्यूटन जैसे उपग्रह एक्स-रे दूरबीनों द्वारा इसकी खोज की जा रही है।

एक्स-रे विकिरण (एक्स-रे का पर्यायवाची) तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ है (8·10 -6 से 10 -12 सेमी तक)। एक्स-रे विकिरण तब होता है जब आवेशित कण, सबसे अधिक बार इलेक्ट्रॉन, किसी पदार्थ के परमाणुओं के विद्युत क्षेत्र में गति करते हैं। परिणामी क्वांटा में अलग-अलग ऊर्जा होती है और एक सतत स्पेक्ट्रम बनाती है। ऐसे स्पेक्ट्रम में अधिकतम फोटॉन ऊर्जा आपतित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा के बराबर होती है। में (देखें) किलोइलेक्ट्रॉन-वोल्ट में व्यक्त एक्स-रे क्वांटा की अधिकतम ऊर्जा संख्यात्मक रूप से ट्यूब पर लागू वोल्टेज के परिमाण के बराबर होती है, जिसे किलोवोल्ट में व्यक्त किया जाता है। किसी पदार्थ से गुजरते समय, एक्स-रे उसके परमाणुओं के इलेक्ट्रॉनों के साथ बातचीत करते हैं। 100 केवी तक ऊर्जा वाले एक्स-रे क्वांटा के लिए, सबसे विशिष्ट प्रकार की बातचीत फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव है। इस तरह की बातचीत के परिणामस्वरूप, क्वांटम ऊर्जा पूरी तरह से परमाणु शेल से एक इलेक्ट्रॉन को बाहर निकालने और उसे गतिज ऊर्जा प्रदान करने में खर्च होती है। एक्स-रे क्वांटम की ऊर्जा में वृद्धि के साथ, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव की संभावना कम हो जाती है और मुक्त इलेक्ट्रॉनों पर क्वांटा के बिखरने की प्रक्रिया, तथाकथित कॉम्पटन प्रभाव, प्रमुख हो जाती है। इस तरह की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक माध्यमिक इलेक्ट्रॉन भी बनता है और इसके अलावा, एक क्वांटम प्राथमिक क्वांटम की ऊर्जा से कम ऊर्जा के साथ बाहर निकलता है। यदि एक्स-रे क्वांटम की ऊर्जा एक मेगाइलेक्ट्रॉन-वोल्ट से अधिक है, तो एक तथाकथित युग्मन प्रभाव हो सकता है, जिसमें एक इलेक्ट्रॉन और एक पॉज़िट्रॉन बनते हैं (देखें)। नतीजतन, किसी पदार्थ से गुजरने पर, एक्स-रे विकिरण की ऊर्जा कम हो जाती है, अर्थात इसकी तीव्रता कम हो जाती है। चूंकि इस मामले में कम-ऊर्जा क्वांटा के अवशोषित होने की अधिक संभावना है, इसलिए एक्स-रे विकिरण उच्च-ऊर्जा क्वांटा से समृद्ध होता है। एक्स-रे विकिरण की इस संपत्ति का उपयोग क्वांटा की औसत ऊर्जा को बढ़ाने के लिए किया जाता है, अर्थात इसकी कठोरता को बढ़ाने के लिए। विशेष फिल्टर (देखें) का उपयोग करके एक्स-रे विकिरण की कठोरता में वृद्धि हासिल की जाती है। एक्स-रे विकिरण का उपयोग एक्स-रे निदान (देखें) और (देखें) के लिए किया जाता है। आयनकारी विकिरण भी देखें।

एक्स-रे विकिरण (पर्यायवाची: एक्स-रे, एक्स-रे) - 250 से 0.025 ए (या ऊर्जा क्वांटा 5 10 -2 से 5 10 2 केवी) की तरंग दैर्ध्य के साथ क्वांटम विद्युत चुम्बकीय विकिरण। 1895 में, इसकी खोज वीके रोएंटजेन ने की थी। एक्स-रे से सटे विद्युत चुम्बकीय विकिरण का वर्णक्रमीय क्षेत्र, जिसकी ऊर्जा क्वांटा 500 केवी से अधिक है, गामा विकिरण (देखें) कहा जाता है; विकिरण, जिसकी ऊर्जा क्वांटा 0.05 keV से कम है, पराबैंगनी विकिरण है (देखें)।

इस प्रकार, विद्युत चुम्बकीय विकिरण के विशाल स्पेक्ट्रम के अपेक्षाकृत छोटे हिस्से का प्रतिनिधित्व करते हुए, जिसमें रेडियो तरंगें और दृश्य प्रकाश दोनों शामिल हैं, एक्स-रे विकिरण, किसी भी विद्युत चुम्बकीय विकिरण की तरह, प्रकाश की गति से फैलता है (लगभग 300 हजार किमी / सेकंड एक निर्वात में) ) और एक तरंग दैर्ध्य (वह दूरी जिस पर विकिरण दोलन की एक अवधि में फैलता है) की विशेषता है। एक्स-रे विकिरण में कई अन्य तरंग गुण (अपवर्तन, हस्तक्षेप, विवर्तन) भी होते हैं, लेकिन लंबी-तरंग दैर्ध्य विकिरण की तुलना में उनका निरीक्षण करना अधिक कठिन होता है: दृश्य प्रकाश, रेडियो तरंगें।

एक्स-रे स्पेक्ट्रा: ए 1 - 310 केवी पर निरंतर ब्रेम्सस्ट्राहलंग स्पेक्ट्रम; ए - 250 केवी पर निरंतर ब्रेम्सस्ट्राहलंग स्पेक्ट्रम, ए 1 - 1 मिमी क्यू द्वारा फ़िल्टर किया गया स्पेक्ट्रम, ए 2 - 2 मिमी क्यू द्वारा फ़िल्टर किया गया स्पेक्ट्रम, टंगस्टन लाइन की बी - के-सीरीज़।

एक्स-रे उत्पन्न करने के लिए, एक्स-रे ट्यूब का उपयोग किया जाता है (देखें), जिसमें विकिरण तब होता है जब तेज इलेक्ट्रॉन एनोड पदार्थ के परमाणुओं के साथ बातचीत करते हैं। एक्स-रे दो प्रकार के होते हैं: ब्रेम्सस्ट्राहलंग और विशेषता। ब्रेम्सस्ट्रालंग एक्स-रे विकिरण, जिसमें एक निरंतर स्पेक्ट्रम होता है, सामान्य सफेद प्रकाश के समान होता है। तरंग दैर्ध्य (छवि) के आधार पर तीव्रता का वितरण अधिकतम वक्र द्वारा दर्शाया जाता है; लंबी तरंगों की दिशा में, वक्र धीरे से गिरता है, और छोटी तरंगों की दिशा में, यह तेजी से और एक निश्चित तरंग दैर्ध्य (λ0) पर टूट जाता है, जिसे निरंतर स्पेक्ट्रम की लघु-तरंग दैर्ध्य सीमा कहा जाता है। 0 का मान ट्यूब पर वोल्टेज के व्युत्क्रमानुपाती होता है। Bremsstrahlung परमाणु नाभिक के साथ तेज इलेक्ट्रॉनों की बातचीत से उत्पन्न होता है। ब्रेम्सस्ट्रालंग की तीव्रता एनोड करंट की ताकत, ट्यूब वोल्टेज के वर्ग और एनोड सामग्री की परमाणु संख्या (जेड) के सीधे आनुपातिक है।

यदि एक्स-रे ट्यूब में त्वरित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा एनोड पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक हो जाती है (यह ऊर्जा ट्यूब वोल्टेज वीसीआर द्वारा निर्धारित की जाती है, जो इस पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण है), तो विशेषता विकिरण होता है। विशेषता वर्णक्रम रेखा है, इसकी वर्णक्रमीय रेखाएँ एक श्रृंखला बनाती हैं, जिसे K, L, M, N अक्षरों द्वारा निरूपित किया जाता है।

K श्रृंखला सबसे छोटी तरंग दैर्ध्य है, L श्रृंखला लंबी तरंग दैर्ध्य है, M और N श्रृंखला केवल भारी तत्वों में देखी जाती है (K-श्रृंखला के लिए टंगस्टन का Vcr 69.3 kv है, L-श्रृंखला के लिए - 12.1 kv)। विशेषता विकिरण निम्नानुसार उत्पन्न होता है। तेज इलेक्ट्रॉन परमाणु इलेक्ट्रॉनों को आंतरिक कोश से बाहर खटखटाते हैं। परमाणु उत्तेजित होता है और फिर जमीनी अवस्था में लौट आता है। इस मामले में, बाहरी, कम बाध्य कोशों से इलेक्ट्रॉन आंतरिक कोशों में रिक्त स्थानों को भरते हैं, और उत्तेजित और जमीनी अवस्थाओं में परमाणु की ऊर्जाओं के बीच के अंतर के बराबर ऊर्जा के साथ विशेषता विकिरण के फोटॉन उत्सर्जित होते हैं। इस अंतर (और इसलिए फोटॉन की ऊर्जा) का एक निश्चित मूल्य होता है, प्रत्येक तत्व की विशेषता। यह घटना तत्वों के एक्स-रे वर्णक्रमीय विश्लेषण को रेखांकित करती है। यह आंकड़ा ब्रेम्सस्ट्रालंग के निरंतर स्पेक्ट्रम की पृष्ठभूमि के खिलाफ टंगस्टन के लाइन स्पेक्ट्रम को दर्शाता है।

एक्स-रे ट्यूब में त्वरित इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा लगभग पूरी तरह से तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है (इस मामले में एनोड को दृढ़ता से गर्म किया जाता है), केवल एक महत्वहीन हिस्सा (100 केवी के करीब वोल्टेज पर लगभग 1%) को ब्रेम्सस्ट्रालंग ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है। .

दवा में एक्स-रे का उपयोग पदार्थ द्वारा एक्स-रे के अवशोषण के नियमों पर आधारित है। एक्स-रे का अवशोषण अवशोषक सामग्री के ऑप्टिकल गुणों से पूरी तरह स्वतंत्र है। एक्स-रे कमरों में कर्मियों की सुरक्षा के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला रंगहीन और पारदर्शी लेड ग्लास एक्स-रे को लगभग पूरी तरह से अवशोषित कर लेता है। इसके विपरीत, कागज की एक शीट जो प्रकाश के लिए पारदर्शी नहीं है, एक्स-रे को क्षीण नहीं करती है।

एक सजातीय (यानी, एक निश्चित तरंग दैर्ध्य) एक्स-रे बीम की तीव्रता, जब एक अवशोषक परत से गुजरती है, एक घातीय कानून (उदा) के अनुसार घट जाती है, जहां ई प्राकृतिक लॉगरिदम (2.718) का आधार है, और एक्सपोनेंट एक्स द्रव्यमान क्षीणन गुणांक (μ / p) सेमी 2 / जी प्रति अवशोषक मोटाई के उत्पाद के बराबर है जी / सेमी 2 (यहां पी जी / सेमी 3 में पदार्थ का घनत्व है)। एक्स-रे प्रकीर्णन और अवशोषण दोनों द्वारा क्षीण होते हैं। तदनुसार, द्रव्यमान क्षीणन गुणांक द्रव्यमान अवशोषण और प्रकीर्णन गुणांकों का योग है। बड़े पैमाने पर अवशोषण गुणांक अवशोषक की परमाणु संख्या (Z) (Z3 या Z5 के आनुपातिक) और बढ़ती तरंग दैर्ध्य (λ3 के आनुपातिक) के साथ तेजी से बढ़ता है। तरंग दैर्ध्य पर यह निर्भरता अवशोषण बैंड के भीतर देखी जाती है, जिसकी सीमाओं पर गुणांक कूदता है।

द्रव्यमान प्रकीर्णन गुणांक पदार्थ की परमाणु संख्या में वृद्धि के साथ बढ़ता है। 0,3Å के लिए प्रकीर्णन गुणांक . के लिए तरंगदैर्घ्य पर निर्भर नहीं करता है<0,ЗÅ он уменьшается с уменьшением λ.

घटती तरंग दैर्ध्य के साथ अवशोषण और प्रकीर्णन गुणांक में कमी से एक्स-रे की मर्मज्ञ शक्ति में वृद्धि होती है। हड्डियों के लिए द्रव्यमान अवशोषण गुणांक [अवशोषण मुख्य रूप से सीए 3 (पीओ 4) 2 के कारण होता है] नरम ऊतकों की तुलना में लगभग 70 गुना अधिक होता है, जहां अवशोषण मुख्य रूप से पानी के कारण होता है। यह बताता है कि नरम ऊतकों की पृष्ठभूमि के खिलाफ रेडियोग्राफ पर हड्डियों की छाया इतनी तेज क्यों होती है।

किसी भी माध्यम के माध्यम से एक अमानवीय एक्स-रे बीम का प्रसार, तीव्रता में कमी के साथ, वर्णक्रमीय संरचना में परिवर्तन, विकिरण की गुणवत्ता में परिवर्तन के साथ होता है: स्पेक्ट्रम का लंबा-लहर वाला हिस्सा अवशोषित होता है शॉर्ट-वेव भाग की तुलना में अधिक हद तक, विकिरण अधिक समान हो जाता है। स्पेक्ट्रम के लंबे-तरंग दैर्ध्य वाले हिस्से को छानने से मानव शरीर में गहराई में स्थित foci की एक्स-रे चिकित्सा के दौरान गहरी और सतह की खुराक के बीच के अनुपात में सुधार करना संभव हो जाता है (एक्स-रे फिल्टर देखें)। एक अमानवीय एक्स-रे बीम की गुणवत्ता को चिह्नित करने के लिए, "आधा क्षीणन परत (एल)" की अवधारणा का उपयोग किया जाता है - एक पदार्थ की एक परत जो विकिरण को आधा कर देती है। इस परत की मोटाई ट्यूब पर वोल्टेज, फिल्टर की मोटाई और सामग्री पर निर्भर करती है। आधा क्षीणन परतों को मापने के लिए सेलोफेन (12 केवी की ऊर्जा तक), एल्यूमीनियम (20-100 केवी), तांबा (60-300 केवी), सीसा, और तांबा (> 300 केवी) का उपयोग किया जाता है। 80-120 केवी के वोल्टेज पर उत्पन्न एक्स-रे के लिए, 1 मिमी तांबा 26 मिमी एल्यूमीनियम की फ़िल्टरिंग क्षमता के बराबर है, 1 मिमी सीसा एल्यूमीनियम के 50.9 मिमी के बराबर है।

एक्स-रे का अवशोषण और प्रकीर्णन इसके कणिका गुणों के कारण होता है; एक्स-रे कणों (कणों) की एक धारा के रूप में परमाणुओं के साथ बातचीत करते हैं - फोटॉन, जिनमें से प्रत्येक में एक निश्चित ऊर्जा होती है (एक्स-रे तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक)। एक्स-रे फोटॉन की ऊर्जा सीमा 0.05-500 केवी है।

एक्स-रे विकिरण का अवशोषण फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के कारण होता है: इलेक्ट्रॉन शेल द्वारा एक फोटॉन का अवशोषण एक इलेक्ट्रॉन के निष्कासन के साथ होता है। परमाणु उत्तेजित होता है और, जमीनी अवस्था में लौटकर, विशिष्ट विकिरण उत्सर्जित करता है। उत्सर्जित फोटोइलेक्ट्रॉन फोटॉन की सारी ऊर्जा (परमाणु में इलेक्ट्रॉन की बाध्यकारी ऊर्जा को घटाकर) ले जाता है।

एक्स-रे विकिरण का प्रकीर्णन प्रकीर्णन माध्यम के इलेक्ट्रॉनों के कारण होता है। शास्त्रीय प्रकीर्णन हैं (विकिरण की तरंग दैर्ध्य नहीं बदलती है, लेकिन प्रसार की दिशा बदल जाती है) और तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन के साथ बिखराव होता है - कॉम्पटन प्रभाव (बिखरे हुए विकिरण की तरंग दैर्ध्य घटना एक से अधिक होती है)। बाद के मामले में, फोटॉन एक चलती गेंद की तरह व्यवहार करता है, और फोटॉन का बिखराव होता है, कॉमनटन की आलंकारिक अभिव्यक्ति के अनुसार, फोटॉन और इलेक्ट्रॉनों के साथ बिलियर्ड्स के खेल की तरह: एक इलेक्ट्रॉन से टकराकर, फोटॉन अपनी ऊर्जा का हिस्सा स्थानांतरित करता है इसके लिए और बिखरता है, पहले से ही कम ऊर्जा (क्रमशः, बिखरे हुए विकिरण की तरंग दैर्ध्य बढ़ जाती है), इलेक्ट्रॉन परमाणु से एक पुनरावृत्ति ऊर्जा के साथ उड़ जाता है (इन इलेक्ट्रॉनों को कॉम्पटन इलेक्ट्रॉन, या रिकॉइल इलेक्ट्रॉन कहा जाता है)। एक्स-रे ऊर्जा का अवशोषण द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों (कॉम्पटन - और फोटोइलेक्ट्रॉन) के निर्माण और उन्हें ऊर्जा के हस्तांतरण के दौरान होता है। किसी पदार्थ के इकाई द्रव्यमान में स्थानांतरित एक्स-रे की ऊर्जा एक्स-रे की अवशोषित खुराक को निर्धारित करती है। इस खुराक की इकाई 1 रेड 100 erg/g से मेल खाती है। अवशोषक के पदार्थ में अवशोषित ऊर्जा के कारण, कई माध्यमिक प्रक्रियाएं होती हैं जो एक्स-रे डोसिमेट्री के लिए महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि यह उन पर है कि एक्स-रे माप विधियां आधारित हैं। (डोसिमेट्री देखें)।

एक्स-रे की क्रिया के तहत सभी गैसें और कई तरल पदार्थ, अर्धचालक और डाइलेक्ट्रिक्स, विद्युत चालकता को बढ़ाते हैं। सबसे अच्छा इन्सुलेट सामग्री द्वारा चालकता पाई जाती है: पैराफिन, अभ्रक, रबर, एम्बर। चालकता में परिवर्तन माध्यम के आयनीकरण के कारण होता है, अर्थात, तटस्थ अणुओं को सकारात्मक और नकारात्मक आयनों में अलग करना (आयनीकरण माध्यमिक इलेक्ट्रॉनों द्वारा निर्मित होता है)। हवा में आयनीकरण का उपयोग एक्स-रे विकिरण (हवा में खुराक) की जोखिम खुराक निर्धारित करने के लिए किया जाता है, जिसे रेंटजेन्स में मापा जाता है (आयनीकरण विकिरण खुराक देखें)। 1 आर की खुराक पर, हवा में अवशोषित खुराक 0.88 रेड है।

एक्स-रे की क्रिया के तहत, किसी पदार्थ के अणुओं के उत्तेजना के परिणामस्वरूप (और आयनों के पुनर्संयोजन के दौरान), कई मामलों में पदार्थ की एक दृश्य चमक उत्तेजित होती है। एक्स-रे विकिरण की उच्च तीव्रता पर, हवा, कागज, पैराफिन आदि की एक दृश्य चमक देखी जाती है (धातु अपवाद हैं)। दृश्य प्रकाश की उच्चतम उपज Zn·CdS·Ag-फॉस्फोरस जैसे क्रिस्टलीय फास्फोरस और फ्लोरोस्कोपी में स्क्रीन के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य द्वारा दी जाती है।

एक्स-रे की कार्रवाई के तहत, किसी पदार्थ में विभिन्न रासायनिक प्रक्रियाएं भी हो सकती हैं: सिल्वर हैलाइड्स का अपघटन (एक्स-रे में प्रयुक्त एक फोटोग्राफिक प्रभाव), पानी का अपघटन और हाइड्रोजन पेरोक्साइड का जलीय घोल, में परिवर्तन सेल्युलाइड के गुण (मेघ और कपूर का निकलना), पैराफिन (बादल और विरंजन)।

पूर्ण रूपांतरण के परिणामस्वरूप, रासायनिक रूप से निष्क्रिय पदार्थ द्वारा अवशोषित सभी एक्स-रे ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। बहुत कम मात्रा में ऊष्मा के मापन के लिए अत्यधिक संवेदनशील विधियों की आवश्यकता होती है, लेकिन यह एक्स-रे के पूर्ण माप के लिए मुख्य विधि है।

एक्स-रे के संपर्क से माध्यमिक जैविक प्रभाव चिकित्सा रेडियोथेरेपी (देखें) का आधार हैं। एक्स-रे, जिनमें से क्वांटा 6-16 केवी (2 से 5 तक प्रभावी तरंग दैर्ध्य) हैं, मानव शरीर के ऊतक की त्वचा द्वारा लगभग पूरी तरह से अवशोषित होते हैं; उन्हें सीमा किरणें या कभी-कभी बुक्का किरणें कहा जाता है (देखें बुक्का किरणें)। गहरी एक्स-रे चिकित्सा के लिए, 100 से 300 केवी तक प्रभावी ऊर्जा क्वांटा के साथ कठोर फ़िल्टर्ड विकिरण का उपयोग किया जाता है।

एक्स-रे विकिरण के जैविक प्रभाव को न केवल एक्स-रे थेरेपी में, बल्कि एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स में भी ध्यान में रखा जाना चाहिए, साथ ही एक्स-रे के संपर्क के अन्य सभी मामलों में विकिरण सुरक्षा के उपयोग की आवश्यकता होती है ( देखो)।

एक्स-रे विकिरण तब होता है जब उच्च गति पर गतिमान इलेक्ट्रॉन पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। जब इलेक्ट्रॉन किसी पदार्थ के परमाणुओं से टकराते हैं, तो वे अपनी गतिज ऊर्जा जल्दी खो देते हैं। इस मामले में, इसका अधिकांश भाग ऊष्मा में परिवर्तित हो जाता है, और एक छोटा अंश, आमतौर पर 1% से कम, एक्स-रे ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। यह ऊर्जा क्वांटा के रूप में निकलती है - फोटॉन नामक कण जिनमें ऊर्जा होती है लेकिन शून्य विश्राम द्रव्यमान होता है। एक्स-रे फोटॉन उनकी ऊर्जा में भिन्न होते हैं, जो उनकी तरंग दैर्ध्य के व्युत्क्रमानुपाती होते हैं। एक्स-रे प्राप्त करने की पारंपरिक विधि के साथ, तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त की जाती है, जिसे एक्स-रे स्पेक्ट्रम कहा जाता है। स्पेक्ट्रम में स्पष्ट घटक होते हैं, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। एक।

चावल। एक। एक पारंपरिक एक्स-रे स्पेक्ट्रम में एक सतत स्पेक्ट्रम (सातत्य) और विशेषता रेखाएं (तेज चोटियां) होती हैं। K-शेल के इलेक्ट्रॉनों के साथ त्वरित इलेक्ट्रॉनों की परस्पर क्रिया के कारण Kia और Kib रेखाएँ उत्पन्न होती हैं।

विस्तृत "सातत्य" को सतत स्पेक्ट्रम या श्वेत विकिरण कहा जाता है। इस पर आरोपित तेज चोटियों को विशिष्ट एक्स-रे उत्सर्जन रेखाएं कहा जाता है। यद्यपि संपूर्ण स्पेक्ट्रम पदार्थ के साथ इलेक्ट्रॉनों के टकराव का परिणाम है, इसके विस्तृत भाग और रेखाओं के प्रकट होने की क्रियाविधि भिन्न है। एक पदार्थ में बड़ी संख्या में परमाणु होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में इलेक्ट्रॉन के गोले से घिरा एक नाभिक होता है, और किसी दिए गए तत्व के परमाणु के खोल में प्रत्येक इलेक्ट्रॉन एक निश्चित असतत ऊर्जा स्तर पर होता है। आमतौर पर इन कोशों, या ऊर्जा स्तरों को, K, L, M, आदि प्रतीकों द्वारा निरूपित किया जाता है, जो नाभिक के निकटतम कोश से प्रारंभ होता है। जब पर्याप्त रूप से उच्च ऊर्जा का एक घटना इलेक्ट्रॉन परमाणु से बंधे इलेक्ट्रॉनों में से एक से टकराता है, तो वह उस इलेक्ट्रॉन को उसके खोल से बाहर निकाल देता है। खाली स्थान कोश से एक अन्य इलेक्ट्रॉन द्वारा कब्जा कर लिया जाता है, जो एक उच्च ऊर्जा से मेल खाती है। यह बाद वाला एक्स-रे फोटॉन उत्सर्जित करके अतिरिक्त ऊर्जा देता है। चूंकि शेल इलेक्ट्रॉनों में असतत ऊर्जा मान होते हैं, परिणामी एक्स-रे फोटॉन में एक असतत स्पेक्ट्रम भी होता है। यह कुछ तरंग दैर्ध्य के लिए तेज चोटियों से मेल खाती है, जिनमें से विशिष्ट मूल्य लक्ष्य तत्व पर निर्भर करते हैं। विशेषता रेखाएँ K-, L- और M-श्रृंखला बनाती हैं, जिसके आधार पर इलेक्ट्रॉन को किस शेल (K, L या M) से हटाया गया था। एक्स-रे की तरंग दैर्ध्य और परमाणु संख्या के बीच के संबंध को मोसले का नियम कहा जाता है (चित्र 2)।

चावल। 2. रासायनिक तत्वों द्वारा उत्सर्जित अभिलक्षणिक एक्स-रे विकिरण की तरंग दैर्ध्य तत्व की परमाणु संख्या पर निर्भर करती है। वक्र मोसले के नियम से मेल खाता है: तत्व की परमाणु संख्या जितनी बड़ी होगी, विशेषता रेखा की तरंग दैर्ध्य उतनी ही कम होगी।

यदि एक इलेक्ट्रॉन अपेक्षाकृत भारी नाभिक से टकराता है, तो यह धीमा हो जाता है, और इसकी गतिज ऊर्जा लगभग उसी ऊर्जा के एक्स-रे फोटॉन के रूप में निकलती है। यदि यह नाभिक के ऊपर से उड़ता है, तो यह अपनी ऊर्जा का केवल एक हिस्सा खो देगा, और बाकी को इसके रास्ते में आने वाले अन्य परमाणुओं में स्थानांतरित कर दिया जाएगा। ऊर्जा हानि के प्रत्येक कार्य से कुछ ऊर्जा के साथ एक फोटॉन का उत्सर्जन होता है। एक निरंतर एक्स-रे स्पेक्ट्रम दिखाई देता है, जिसकी ऊपरी सीमा सबसे तेज इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा से मेल खाती है। यह एक सतत स्पेक्ट्रम के निर्माण के लिए तंत्र है, और अधिकतम ऊर्जा (या न्यूनतम तरंग दैर्ध्य) जो निरंतर स्पेक्ट्रम की सीमा को ठीक करती है, त्वरित वोल्टेज के समानुपाती होती है, जो घटना इलेक्ट्रॉनों की गति निर्धारित करती है। वर्णक्रमीय रेखाएं बमबारी वाले लक्ष्य की सामग्री की विशेषता होती हैं, जबकि निरंतर स्पेक्ट्रम इलेक्ट्रॉन बीम की ऊर्जा से निर्धारित होता है और व्यावहारिक रूप से लक्ष्य सामग्री पर निर्भर नहीं करता है।

एक्स-रे न केवल इलेक्ट्रॉन बमबारी द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, बल्कि किसी अन्य स्रोत से एक्स-रे के साथ लक्ष्य को विकिरणित करके भी प्राप्त किया जा सकता है। इस मामले में, हालांकि, घटना बीम की अधिकांश ऊर्जा विशेषता एक्स-रे स्पेक्ट्रम में जाती है, और इसका एक बहुत छोटा अंश निरंतर स्पेक्ट्रम में आता है। जाहिर है, घटना एक्स-रे बीम में फोटॉन होना चाहिए जिनकी ऊर्जा बमबारी वाले तत्व की विशिष्ट रेखाओं को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है। विशिष्ट स्पेक्ट्रम में ऊर्जा का उच्च प्रतिशत वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए एक्स-रे उत्तेजना की इस पद्धति को सुविधाजनक बनाता है।

एक्स-रे ट्यूब। पदार्थ के साथ इलेक्ट्रॉनों की बातचीत के कारण एक्स-रे विकिरण प्राप्त करने के लिए, इलेक्ट्रॉनों का एक स्रोत होना आवश्यक है, उन्हें उच्च गति तक तेज करने के साधन, और इलेक्ट्रॉन बमबारी को झेलने और एक्स-रे विकिरण का उत्पादन करने में सक्षम लक्ष्य आवश्यक तीव्रता। जिस उपकरण में यह सब होता है उसे एक्स-रे ट्यूब कहा जाता है। शुरुआती खोजकर्ताओं ने "डीप वैक्यूम" ट्यूबों का इस्तेमाल किया, जैसे कि आज की डिस्चार्ज ट्यूब। उनमें शून्यता बहुत अधिक नहीं थी।

डिस्चार्ज ट्यूब में थोड़ी मात्रा में गैस होती है, और जब ट्यूब के इलेक्ट्रोड पर एक बड़ा संभावित अंतर लागू होता है, तो गैस परमाणु सकारात्मक और नकारात्मक आयनों में बदल जाते हैं। सकारात्मक लोग नकारात्मक इलेक्ट्रोड (कैथोड) की ओर बढ़ते हैं और उस पर गिरते हुए, इलेक्ट्रॉनों को इससे बाहर निकालते हैं, और वे बदले में, सकारात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) की ओर बढ़ते हैं और उस पर बमबारी करते हुए, एक्स-रे फोटॉन की एक धारा बनाते हैं। .

कूलिज (चित्र 3) द्वारा विकसित आधुनिक एक्स-रे ट्यूब में, इलेक्ट्रॉनों का स्रोत एक टंगस्टन कैथोड है जिसे उच्च तापमान पर गर्म किया जाता है। एनोड (या एंटीकैथोड) और कैथोड के बीच उच्च संभावित अंतर से इलेक्ट्रॉनों को उच्च गति के लिए त्वरित किया जाता है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं से टकराए बिना एनोड तक पहुंचना चाहिए, एक बहुत ही उच्च वैक्यूम की आवश्यकता होती है, जिसके लिए ट्यूब को अच्छी तरह से खाली किया जाना चाहिए। यह शेष गैस परमाणुओं और संबंधित पक्ष धाराओं के आयनीकरण की संभावना को भी कम करता है।

चावल। 3. एक्स-रे ट्यूब कूलिज। जब इलेक्ट्रॉनों के साथ बमबारी की जाती है, तो टंगस्टन एंटीकैथोड विशेषता एक्स-रे का उत्सर्जन करता है। एक्स-रे बीम का क्रॉस सेक्शन वास्तविक विकिरणित क्षेत्र से कम है। 1 - इलेक्ट्रॉन बीम; 2 - एक केंद्रित इलेक्ट्रोड के साथ कैथोड; 3 - कांच का खोल (ट्यूब); 4 - टंगस्टन लक्ष्य (एंटीकैथोड); 5 - कैथोड फिलामेंट; 6 - वास्तव में विकिरणित क्षेत्र; 7 - प्रभावी फोकल स्पॉट; 8 - कॉपर एनोड; 9 - खिड़की; 10 - बिखरे हुए एक्स-रे।

कैथोड के चारों ओर एक विशेष आकार के इलेक्ट्रोड द्वारा इलेक्ट्रॉनों को एनोड पर केंद्रित किया जाता है। इस इलेक्ट्रोड को फोकसिंग इलेक्ट्रोड कहा जाता है और कैथोड के साथ मिलकर ट्यूब का "इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट" बनाता है। इलेक्ट्रॉन बमबारी के अधीन एनोड एक दुर्दम्य सामग्री से बना होना चाहिए, क्योंकि बमबारी करने वाले इलेक्ट्रॉनों की अधिकांश गतिज ऊर्जा गर्मी में परिवर्तित हो जाती है। इसके अलावा, यह वांछनीय है कि एनोड उच्च परमाणु संख्या वाली सामग्री से बना हो, क्योंकि परमाणु क्रमांक बढ़ने से एक्स-रे की उपज बढ़ती है। सबसे अधिक चुनी जाने वाली एनोड सामग्री टंगस्टन है, जिसका परमाणु क्रमांक 74 है।

एक्स-रे ट्यूबों का डिज़ाइन अनुप्रयोग और आवश्यकताओं के आधार पर भिन्न हो सकता है।