Трубка Рентгена

Шило Ірина

Загальний опис (принцип дії)

Рентге́нівська тру́бка являє собою певний тип електровакуумної лампи для добування рентгенівських променів. Назва трубки походить від імені німецького фізика Вільгельма Конрада Рентгена.

Принцип дії

Рентгенівські промені виникають при сильному прискоренні заряджених частинок (гальмівне випромінювання), або при високоенергетичних переходах у електронних оболонках атомів або молекул. Обидва ефекти використовуються в рентгенівських трубках.

У рентгенівських трубках електрони, випущені катодом при нагріванні, прискорюються під дією різниці електричних потенціалів між анодом і катодом (при цьому рентгенівські промені не генеруються, бо прискорення надто мале) і вдаряються в анод, де відбувається їхнє різке гальмування. При цьому за рахунок гальмівного випромінювання відбувається генерація випромінювання рентгенівського діапазону при вибиванні електронів із внутрішніх електронних оболонок атомів анода. Порожні місця в оболонках займаються іншими електронами атома. При цьому випускається рентгенівське випромінювання з характерним для матеріалу анода спектром енергій.[1]

Історична довідка

 Рентгенівське випромінювання було відкрите у 1895 році німецьким фізиком Вільгельм під час роботи із закритою з усіх боків скляною трубкою, 

з якої майже повністю видалене повітря. Всередині неї були прикріплені дві металеві пластинки (електроди), від яких назовні відходили тонкі дроти, впаяні в скло. Якщо таку трубку включити в електричний ланцюг, то при відомих умовах через неї може пройти електричний струм. Електричний струм у трубці – це потік дрібних заряджених частинок, з яких складається будь-яка речовина: електронів та іонів. Така трубка називається розрядною. Рентген у своїй роботі цікавився саме властивостями електричного струму, що проходить через газ. У нього були трубки різних форм і розмірів, і вчений хотів з'ясувати, як впливають на електричний струм форма і розміри трубок.

  Одного разу пізно ввечері Рентген закінчував роботу в лабораторії. 

Він закрив трубку картонним футляром, загасив світло і хотів вимкнути електричний струм, що ще проходив через трубку, як раптом побачив осторонь від неї на столі предмет, що світиться. Виявилося, що світився шматок картону, покритий особливим складом: платино-ціановою сіллю барію. Ця речовина відрізняється тим, що починає світитися, якщо на неї падає видиме світло. Але була ніч, в кімнаті було темно, а екран світився. Рентген вимкнув струм у трубці.

  Вчений почав з'ясовувати, чому в кімнаті, в якій діє розрядна трубка, платино-ціановий барій світиться. Скоро Рентгену вдалося встановити причину цього свічення.
Виявилося, що один з електродів трубки ставав джерелом невидимих ​​променів, які володіли багатьма цікавими властивостями. Найдивовижнішою була їх здатність проходити через тіла, непрозорі для видимого світла.

Виявилося, що під дією нових невідомих променів повітря ставало хорошим провідником електрики. Наелектризовані тіла швидко втрачали свій заряд, якщо поблизу від них працювало джерело променів Рентгена. Невідомі промені, як з'ясувалося, здійснювали вплив на фотографічну пластинку, подібний до дії видимого світла. Спочатку природа цих променів здавалася зовсім загадковою, тому їх назвали «Х-променями» (ікс-променями), тобто «невідомими променями». У нас їх прийнято називати рентгенівським випромінюванням.[2]

Технічні характеристики

Основними конструктивними елементами таких трубок є металеві катод і анод (який раніше називався також антикатод).В даний час аноди виготовляються головним чином з міді і та їх частина, куди ударяють електрони, — з міді, молібдену, срібла та деяких інших металів.

У процесі прискорення-гальмування лише близько 1% кінетичної енергії електрона йде на рентгенівське випромінювання, 99% енергії перетворюється в тепло.

Сфера застосування

Опишіть сфери, способи та результати застосування експонату. Вкажіть при цьому часові інтервали застосування

Фото, відео-матеріали

Тут розмістіть власні фото або фото з відкритих джерел, а також посилання на відео