Tubo radiogeno
Che cos'è il tubo radiogeno?
Il tubo radiogeno (o tubo a raggi X) è un tubo a vuoto destinato alla produzione di raggi X.
I raggi X, che furono così chiamati dallo scopritore W. K. Roentgen nel 1895, sono prodotti con tubi speciali, detti appunto tubi per raggi X, nei quali elettroni emessi da un catodo vengono accelerati fino a velocità molto alta per mezzo di un campo elettrostatico: tra anodo e catodo si applicano infatti elevate differenze di potenziale, anche superiori a 25 kV, per ottenere elevate energie degli elettroni.
Tali elettroni, fortemente accelerati, vengono poi improvvisamente arrestati per collisione con un bersaglio solido (detto anche anticatodo) interposto sul loro cammino.
Dalla interazione degli elettroni accelerati con gli elettroni e i nuclei positivi che costituiscono gli atomi del bersaglio vengono allora generati raggi X, che, dal bersaglio stesso, irradiano in tutte le direzioni.
Gli elettroni emessi dal catodo e accelerati verso l'anodo, vanno infatti a colpire un bersaglio metallico (anticatodo, che può coincidere con l'anodo); le particelle incidenti strappano dagli atomi costituenti l'anodo gli elettroni dei livelli più interni, il cui posto viene rimpiazzato da elettroni situati nei livelli energetici più esterni: in questo passaggio si producono fotoni di elevata frequenza (raggi X).
Principio di funzionamento di un tubo radiogeno: gli elettroni, prodotti in un tubo a vuoto per effetto termoionico, vengono accelerati fino ad una velocità pari al 63% circa della velocità della luce, in uno spazio di pochi centimetri, e successivamente proiettati contro un bersaglio in lega di tungsteno, in genere ruotante per diminuirne l'usura, montato su un supporto di rame, per disperdere meglio il calore.
Applicazioni dei tubi radiogeni
I tubi radiogeni sono usati per applicazioni in medicina, nella diagnostica medica e nei trattamenti terapeutici, nell'industria e nelle ricerche scientifiche e anche nelle prove non distruttive di materiali in tutta l'industria.
Nella scienza pura e applicata i tubi radiogeni trovano numerose applicazioni nello studio della diffrazione nei cristalli, nell'analisi chimica mediante spettri di assorbimento di raggi X e nelle ricerche sulla struttura atomica.
Per ottenere i migliori risultati nei diversi campi di applicazione, si costruiscono tubi con speciali caratteristiche atte a soddisfare le diverse esigenze, come correnti intense o deboli, raggi X con tensioni basse o alte, grande intensità del fascio di raggi X per brevi o lunghi intervalli, diverso materiale del bersaglio per ottenere tipi particolari di spettri di raggi X.
I tubi moderni per raggi X sono apparecchi di precisione, di grande stabilità e flessibilità, capaci di lavorare con correnti e tensioni di qualsiasi valore predeterminato, che possono generare raggi X con ampio campo d'energia e d'intensità.
Link correlati:
Che cos'è il tubo di Crookes?
Che cos'è il tubo catodico?
Come è fatto il nucleo dell'atomo?
Che cosa sono i nucleoni?
Studia con noi