Vad är arbetsprincipen för ett röntgenrör?

Som en kärnkomponent inom områdena medicinsk avbildning och industriell inspektion, arbetsprincipen för enRöntgenrörär baserad på interaktionen mellan höghastighetselektroner och materia, och kontrollerbar röntgenutgång uppnås genom exakt strukturell design.

Kärnstrukturen består av en katod, en anod och ett vakuumglasskal. Katodaggregatet inkluderar en glödtråd och en fokuseringskopp. När glödtråden är påslagen värms den till mer än 2000 ° C och släpper ett stort antal fria elektroner (termisk elektronemissionseffekt); Focusing Cup använder ett elektriskt fält för att samla elektroner i en elektronstråle med en diameter av 0,1-2 mm för att säkerställa att elektronflödet är koncentrerat på att bombardera anodmålytan.

Energikonverteringsprocessen är nyckellänken. En högspänning på tiotusentals volt appliceras mellan de positiva och negativa elektroderna (vanligtvis 40-150kV för medicinska rör). Elektronerna får kinetisk energi under accelerationen av det starka elektriska fältet och bombarderar anodmålet (mestadels gjord av volframlegering med en smältpunkt på 3422 ° C) vid ungefär 1/2 ljusets hastighet. För närvarande omvandlas mer än 99% av den elektronkinetiska energin till värmeenergi, och endast cirka 1% producerar röntgenstrålar genom Bremstrahlung och karakteristisk strålning: höghastighetselektroner avtar av det elektriska fältet i målkärnan och släpper kontinuerligt spektrum röntgenstrålar; Efter att de inre elektronerna är utslagen hoppar de yttre elektronerna för att fylla på och släppa karakteristiska spektrum röntgenstrålar med specifika våglängder.

Värmeavledning och stabil kontroll säkerställer kontinuerlig drift. Anodmålet är anslutet till kylflänsen genom en molybdenaxel. Vissa avancerade modeller använder en roterande anod (med en hastighet på 3000-9000 rpm) för att utöka uppvärmningsområdet med centrifugalkraft; Vakuumgraden i röret upprätthålls över 10⁻⁴pa för att undvika energiförlust på grund av kollision mellan elektroner och gasmolekyler. Kontrollsystemet styr strålningsförmågan genom att justera rörspänningen (KV) och strålens intensitet genom att justera rörströmmen (MA) för att uppnå exakta avbildningskrav i olika scenarier.

Denna precisionsanordning som effektivt omvandlar elektrisk energi tillRöntgenstrålarGer en pålitlig strålkälla för modern avbildningsdiagnos och icke-destruktiv testning genom det samordnade arbetet för olika komponenter. Dess principdesign återspeglar den djupa integrationen av högspänningsteknologi och materialvetenskap.