In questo video cercheremo di spiegare cosa sono i raggi X, a cosa servono, come funzionano e com’è composto il tubo a raggi X, cuore dei nostri impianti.
Sappiamo cos’è la radiazione elettromagnetica? Essa non è altro che energia emessa da una sorgente che si propaga nello spazio.
Vediamo degli esempi di sorgenti di radiazione:
Luce visibile – candela, onde radio – radio, tubo a raggi X – raggi X.
Tutti i tipi di radiazione vanno a costituire, il cosiddetto spettro elettromagnetico, del quale la luce visibile costituisce una piccola porzione.
Perché creiamo i raggi X?
Sfruttiamo la loro capacità di attraversare i materiali. Questo ci permette di ottenere immagini come quella mostrata: le zone più scure (i tessuti) hanno fermato meno raggi mentre quelle più chiare (le ossa) hanno fermato di più i raggi in quanto più dense.
Produzione dei raggi X
Le radiazioni X si producono ogni qualvolta una sostanza è bombardata da elettroni ad alta velocità. In pratica i raggi X si ottengono da processi di conversione dell’energia quando:
- Elettroni ad alta velocità sono bruscamente decelerati quando passano interagiscono con “atomi bersaglio” (Bremsstrahlung, Radiazione di frenamento) di carica Positiva.
- Elettroni incidenti espellono elettroni delle orbite interne di atomi bersaglio (Radiazione caratteristica)
Il tubo a raggi X: Il tubo è un’ampolla di vetro nella quale è praticato il vuoto spinto (Gli elettroni impatterebbero con le molecole dell’aria e percorrerebbero meno di 1cm prima di fermarsi). Contiene due elettrodi.
Il catodo: Il catodo, o elettrodo negativo, costituito da un filamento di tungsteno avvolto a spirale (sorgente di elettroni)
L’anodo: All’estremità opposta si trova l’anodo (elettrodo positivo) realizzato usualmente con una placchetta di tungsteno. Questa rappresenta il bersaglio metallico degli elettroni.
Fascio di elettroni
Il filamento di tungsteno, riscaldato fino all’incandescenza da una corrente di debole intensità alimentata da un piccolo trasformatore, emette un fascio di elettroni (per effetto termoionico che viene focalizzato verso l’anodo). Gli elettroni liberati dal filamento sono successivamente accelerati verso il bersaglio e l’emissione dei raggi X è dovuta all’interazione tra gli elettroni con gli atomi dell’anodo.