หลักการและการสร้างเครื่องเอกซเรย์

รังสีเอกซ์ถูกค้นพบโดยศาสตราจารย์เรินต์เกนแห่งเยอรมนีในปี พ.ศ. 2438 เส้นรังสีประเภทนี้ที่ปล่อยออกมาจากหลอดสุญญากาศที่สามารถทะลุผ่านวัตถุได้นั้นมีพลังงานสูงกว่า ความยาวคลื่นสั้นกว่า และความถี่สูงกว่าในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อเทียบกับแสงที่ตามองเห็น เส้นรังสีที่คล้ายกัน ได้แก่ รังสีคอสมิก รังสีเอกซ์ เป็นต้น [5]
ในการสร้าง X-Ray จำเป็นต้องมีหลอด X-ray และโครงสร้างพื้นฐานของ X-ray tube ต้องมี:
เส้นใยแคโทด
เป้าหมายขั้วบวก
ซองแก้วอพยพ
แน่นอนว่ายังมีแหล่งจ่ายไฟและแหล่งจ่ายพลังงานด้วย
รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นสั้นมาก ช่วงความยาวคลื่นคือ 0.0006-50nm ช่วงความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่ใช้โดยทั่วไปในการตรวจสอบความปลอดภัยของรังสีเอกซ์คือ 0.008-0.031nm (เทียบเท่ากับ 40-150kV) ในสเปกตรัมการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ความยาวคลื่นระหว่างรังสีและแสงอัลตราไวโอเลตนั้นสั้นกว่าแสงที่ตามองเห็นมาก และมองไม่เห็นด้วยตาเปล่า
การถ่ายภาพรังสีเอกซ์ใช้ความสามารถในการทะลุทะลวง เอฟเฟกต์การเรืองแสง และเอฟเฟกต์การถ่ายภาพของรังสีเป็นหลัก
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างรังสีเอกซ์กับวัตถุ
1. เอฟเฟกต์ตาแมว
2. การกระเจิงแบบคอมป์ตัน (การกระเจิงแบบไม่ต่อเนื่องกัน)
3. การกระเจิงแบบเรย์ลี (การกระเจิงที่สอดคล้องกัน)
4. เอฟเฟกต์คู่อิเล็กตรอน
ขั้นตอนของการสร้างรังสีเอกซ์คือการเชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟก่อน ส่งผ่านหม้อแปลงแบบ step-down และให้ความร้อนแก่เส้นใยของหลอดรังสีเอกซ์ สร้างอิเล็กตรอนอิสระและรวมตัวกันใกล้กับแคโทด เมื่อหม้อแปลงแบบ step-up จ่ายกระแสไฟฟ้าแรงสูงให้กับขั้วทั้งสองของหลอดรังสีเอกซ์ ความต่างศักย์ระหว่างแคโทดและแอโนดจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และอิเล็กตรอนอิสระในสถานะแอ็กทีฟจะถูกดึงดูดอย่างมาก เพื่อให้อิเล็กตรอนแบบมัดรวมกันเดินทางจากแคโทดไปยังแอโนดด้วยความเร็วสูง ชนโครงสร้างอะตอมของเป้าหมายทังสเตนแอโนด ณ จุดนี้ การแปลงพลังงานเกิดขึ้น โดยมีพลังงานน้อยกว่า 1 เปอร์เซ็นต์ที่ก่อตัวเป็นรังสีเอกซ์ และมากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานความร้อน ส่วนแรกจะปล่อยออกมาทางหน้าต่างของหลอดเอ็กซ์เรย์ ส่วนส่วนหลังจะปล่อยออกมาจากเครื่องกระจายความร้อน