0356

Wartość długości fali X_min można obliczyć z zależności:

>n.in = l-77-f nm lub

A

19.3

jeżeli napięcie U zostanie wyrażone w kilowoltach.

2. Gwałtowny wzrost natężenia promieniowania w miarę wzrostu napięcia anodowego (ryc. 19.4); natężenie to jest proporcjonalne do kwadratu napięcia

19.4

/ = CZiU²

gdzie:

C — stała,

Z — liczba atomowa materiału anody, i — natężenie prądu anodowego,

U — napięcie anodowe.

Natężenie promieniowania I definiuje się stosunkiem energii E, jaką wiązka promieniowania niesie ze sobą, do powierzchni S ustawionej prostopadle do kierunku rozchodzenia

się wiązki oraz do czasu t:

19.5

Z ryc. 19.4 wynika, że każde ciągłe widmo rentgenowskie zawiera wyróżnioną falę elektromagnetyczną X,„, której odpowiada maksimum wypromieniowancj energii i że w miarę wzrostu napięcia anodowego X_m przesuwa się w stronę fal krótkich.

Długofalowa część widma jest z reguły niepożądana zarówno w zastosowaniach diagnostycznych, jak i terapeutycznych promieni X. Eliminuje się ją z wiązki promieniowania za pomocą filtrów — płyt aluminiowych lub miedzianych ustawianych na drodze wiązki. Rodzaj filtru i jego grubość zależą od wymaganego zakresu filtracji.

W praktycznych zastosowaniach promieni X sprawą istotną jest odpowiedni dobór twardości (przenikliwości) promieniowania i jego natężenia. Ze wzoru 19.4 wynika, że natężenie promieniowania Xzależy od natężenia prądu anodowego i od kwadratu napięcia anodowego. W konsekwencji — zwiększając napięcie anodowe (kV) zwiększamy przenikliwość promieniowania i równocześnie jego natężenie. Natomiast wzrost natężenia prądu anodowego fmA) pociąga za sobą wzrost natężenia promieniowania bez zmiany jego twardości.

Widmo charakterystyczne. Opisany wyżej mechanizm powstawania promieni X nie jest jedyny, jakkolwiek praktycznie najważniejszy. Doświadczenie wykazało, że na tle widma ciągłego występują wyraźne linie widmowe charakterystyczne dla pierwiastka, z jakiego jest zbudowana anoda. Te linie widmowe pojawiają się dopiero wówczas, gdy energia elektronów eU przekroczy pewną charakterystyczną wartość, zależną od rodzaju pierwiastka hamującego. Elektrony te muszą mieć energię dostateczną do wybicia elektronów z wewnętrznych powłok elektronowych K, L, ... atomów anody. Powrót wzbudzonych w ten sposób atomów anody do stanu podstawowego wiąże się z emisją kwantów promieniowania rentgenowskiego o energiach charakterystycznych dla danego pierwiastka (w lampie rentgenowskiej — wolframu). Są to przede wszystkim linie serii K (ryc, 19.5) i L, w przypadku cięższych pierwiastków również M i N. Współudział promieniowania charakterystycznego w całkowitym widmie emitowanym przez lampę jest znikomy.

362