Wat is een röntgenbuis?

Röntgenbuizen zijn vacuümdiodes die werken bij hoge spanningen.
Een röntgenbuis bestaat uit twee elektroden, een anode en een kathode. Deze dienen respectievelijk als doelwit (het object dat met elektronen wordt gebombardeerd) en als gloeidraad (de gloeidraad) voor de elektronenuitstraling. Beide polen zijn afgesloten in een vacuümbestendige behuizing van glas of keramiek.

Het voedingsgedeelte van de röntgenbuis bevat ten minste een laagspanningsvoeding voor het verwarmen van de gloeidraad en een hoogspanningsgenerator voor het aanleggen van een hoge spanning op de twee polen. Wanneer een wolfraamdraad voldoende stroom geleidt om een ​​elektronenwolk te creëren, en er voldoende spanning (in de orde van kilovolt) wordt aangelegd tussen de anode en de kathode, wordt de elektronenwolk naar de anode getrokken. Op dat moment botsen de elektronen met een hoge energie en snelheid op het wolfraamdoelwit. De elektronen bereiken het doelwitoppervlak en hun beweging wordt abrupt geblokkeerd. Een klein deel van hun kinetische energie wordt omgezet in stralingsenergie en vrijgegeven in de vorm van röntgenstraling. De straling die op deze manier ontstaat, wordt bremsstrahlung genoemd.

Door de gloeidraadstroom te veranderen, kan de temperatuur van de gloeidraad en de hoeveelheid uitgezonden elektronen veranderen, waardoor de buisstroom en de intensiteit van de röntgenstraling veranderen. Het veranderen van de excitatiespanning van de röntgenbuis of het kiezen van een ander doelwit kan de energie van de invallende röntgenstraling of de intensiteit bij verschillende energieën veranderen. Door de bombardering met hoogenergetische elektronen werkt de röntgenbuis op een hoge temperatuur, waardoor geforceerde koeling van het anodedoelwit noodzakelijk is.

Hoewel de energie-efficiëntie van röntgenbuizen voor het genereren van röntgenstraling erg laag is, zijn röntgenbuizen momenteel nog steeds de meest praktische apparaten voor het opwekken van röntgenstraling en worden ze veelvuldig gebruikt in röntgenapparatuur. De medische toepassingen worden momenteel hoofdzakelijk onderverdeeld in diagnostische röntgenbuizen en therapeutische röntgenbuizen.