X-ray Tube คืออะไร?

หลอด X-ray เป็นไดโอดสูญญากาศที่ทำงานด้วยแรงดันไฟฟ้าสูง
หลอดเอ็กซเรย์ประกอบด้วยอิเล็กโทรดสองตัวขั้วบวกและแคโทดซึ่งใช้สำหรับเป้าหมายที่จะถูกทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอนและเส้นใยเพื่อปล่อยอิเล็กตรอนตามลำดับ เสาทั้งสองถูกปิดผนึกในกระจกสูญญากาศสูงหรือตัวเรือนเซรามิก

ส่วนแหล่งจ่ายไฟของหลอด X-ray มีแหล่งจ่ายไฟแรงดันไฟฟ้าต่ำอย่างน้อยสำหรับการให้ความร้อนกับเส้นใยและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแรงสูงสำหรับการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงกับเสาทั้งสอง เมื่อลวดทังสเตนผ่านกระแสเพียงพอที่จะสร้างเมฆอิเล็กตรอนและแรงดันไฟฟ้าเพียงพอ (ตามลำดับของกิโลโวลต์) จะถูกนำไปใช้ระหว่างขั้วบวกและแคโทดเมฆอิเล็กตรอนจะถูกดึงไปทางขั้วบวก ในเวลานี้อิเล็กตรอนยิงเป้าหมายทังสเตนในสถานะพลังงานสูงและความเร็วสูง อิเล็กตรอนความเร็วสูงถึงพื้นผิวเป้าหมายและการเคลื่อนไหวของพวกเขาก็ถูกปิดกั้นทันที ส่วนเล็ก ๆ ของพลังงานจลน์ของพวกเขาถูกแปลงเป็นพลังงานรังสีและปล่อยออกมาในรูปแบบของรังสีเอกซ์ รังสีที่เกิดขึ้นในรูปแบบนี้เรียกว่า Bremsstrahlung

การเปลี่ยนกระแสไฟเส้นใยสามารถเปลี่ยนอุณหภูมิของเส้นใยและปริมาณของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาดังนั้นจึงเปลี่ยนกระแสไฟฟ้าของหลอดและความเข้มของรังสีเอกซ์ การเปลี่ยนศักยภาพการกระตุ้นของหลอดเอ็กซ์เรย์หรือการเลือกเป้าหมายที่แตกต่างกันสามารถเปลี่ยนพลังงานของเอ็กซ์เรย์ที่ตกกระทบหรือความเข้มที่พลังงานที่แตกต่างกัน เนื่องจากการทิ้งระเบิดของอิเล็กตรอนพลังงานสูงท่อเอ็กซ์เรย์จึงทำงานที่อุณหภูมิสูงซึ่งต้องใช้การระบายความร้อนของเป้าหมายขั้วบวก

แม้ว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานของหลอดเอ็กซ์เรย์ในการสร้างรังสีเอกซ์นั้นต่ำมากในปัจจุบันท่อเอ็กซ์เรย์ยังคงเป็นอุปกรณ์สร้างรังสีเอกซ์ที่ใช้งานได้จริงที่สุดและถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในเครื่องมือ X-ray ในปัจจุบันแอปพลิเคชันทางการแพทย์ส่วนใหญ่แบ่งออกเป็นหลอดเอ็กซ์เรย์วินิจฉัยและหลอดเอ็กซ์เรย์ในการรักษา