Röntgenstrålning skapas i ett röntgenrör genom att en stråle av högenergetiska elektroner accelereras mot ett metallmål, oftast tillverkat av volfram. Hela processen äger rum i en försluten vakuumkammare, vilket är helt nödvändigt – utan vakuum skulle elektronerna kollidera med luftmolekyler och tappa sin energi innan de någonsin når fram till målet.
När de höghastiga elektronerna träffar metallytan och bromsas upp omvandlas deras rörelseenergi till två olika former:
Värme och ljusenergi (cirka 99 %) – den överväldigande majoriteten av energin blir värme. Det är därför röntgenrör måste kylas effektivt för att inte överhettas.
Röntgenstrålning (cirka 1 %) – endast en mycket liten andel av energin omvandlas till den eftertraktade röntgenstrålningen som används inom medicinsk bildtagning och industriell kontroll.
Här ligger nyckeln till frågan: av den röntgenstrålning som alstras i röret är det endast en smal och specifik del av spektrumet som kan tränga ut genom rörets fönster. Fönstret fungerar som ett filter som låter rätt typ av strålning passera samtidigt som oönskad strålning blockeras.
I röntgenrör med hög effekt består fönstret vanligtvis av beryllium, ett material som släpper igenom röntgenstrålar nästan utan absorption. I diagnostiska bildgivande apparater används däremot ofta aluminium, som filtrerar bort den mjuka, lågenergetiska strålningen som skulle ge patienten onödig stråldos utan att bidra till bilden.
Röntgen kan alltså endast produceras på ett kontrollerat och användbart sätt i ett rör, eftersom processen kräver både ett vakuum för att accelerera elektronerna till tillräcklig hastighet och ett specialanpassat fönster av beryllium eller aluminium som släpper igenom exakt rätt våglängder av strålning.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online