Wat is een röntgenbuis?

Röntgenbuizen zijn vacuümdiodes die op hoge spanningen werken.
Een röntgenbuis bestaat uit twee elektroden, een anode en een kathode, die respectievelijk het doelwit bombarderen met elektronen en de gloeidraad om elektronen uit te zenden. Beide polen zijn opgesloten in een hoogvacuümbehuizing 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 doorlaat om een ​​elektronenwolk te creëren, en er voldoende spanning (ongeveer kilovolt) wordt aangelegd tussen de anode en de kathode, wordt de elektronenwolk naar de anode getrokken. Op dat moment raken de elektronen het wolfraamdoelwit in een hoogenergetische en hogesnelheidstoestand. De hogesnelheidselektronen bereiken het oppervlak van het doel en hun beweging wordt plotseling geblokkeerd. Een klein deel van hun kinetische energie wordt omgezet in stralingsenergie en vrijgegeven in de vorm van röntgenstraling. De straling die in deze vorm wordt gegenereerd, wordt remstraling genoemd.

Het veranderen van de gloeidraadstroom 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 het excitatiepotentiaal 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 het bombardement van hoogenergetische elektronen werkt de röntgenbuis op een hoge temperatuur, wat geforceerde koeling van het anodedoel vereist.

Hoewel de energie-efficiëntie van röntgenbuizen voor het genereren van röntgenstraling zeer laag is, zijn röntgenbuizen momenteel nog steeds de meest praktische röntgengeneratoren en worden ze veel gebruikt in röntgeninstrumenten. Medische toepassingen worden momenteel voornamelijk onderverdeeld in diagnostische röntgenbuizen en therapeutische röntgenbuizen.