Röntgensugarak Mi a fény
1. Röntgenfelismerés
Az első fizikai Nobel-díjat Wilhelm Röntgen német fizikus kapta azért, mert 1895-ben felfedezte az akkor még ismeretlen sugárzást, amelyet röntgennek nevezett. Ma a röntgensugarakat vagy röntgensugarakat rövidhullámú elektromágneses sugárzásnak nevezzük, amelynek hullámhossza körülbelül 10-6 m (10 nm) és 10-12 m (10-3 nm) között van. A röntgensugarak felfedezése hatalmas lendületet ad a fizika fejlődésének és széles lehetőségeket nyit meg e sugárzások gyakorlati alkalmazására.
Wilhelm Conrad Röntgen - Német fizikus
2. Röntgensugárzás
Röntgensugár akkor keletkezik, amikor egy fém célpontot nagy mozgási energiájú elektronok bombáznak. Erre a célra az ún. Röntgencsövek (10-1. Ábra). A kiürített csőben két elektródát helyeznek el egymással szemben - egy fűtőhuzalt (K katód) és egy fémlemezt (A anód), amelyek között nagyfeszültség (több tíz vagy száz kilovolt) van. Az elektronok felszabadulnak a fűtött huzalból, amely a nagyfeszültségű forrás negatív pólusához kapcsolódik. Az elektromos tér felgyorsítja őket, és a célként szolgáló fémlemezre irányítja őket.
Amikor az elektronnyaláb kölcsönhatásba lép a célponttal, kétféle röntgensugár jelenik meg:
1. Fékröntgen. A célanyag atomjaival történő ütközéskor az elektronnyaláb mozgási energiájának körülbelül 99% -a hővé alakul, és a célpont felmelegszik. Amikor azonban atommagokkal találkoznak az útjukban, az elektronok egy része élesen lelassul (nagy gyorsulással mozog) és kibocsájt: ezen elektronok kinetikus energiája részben vagy teljesen átalakul a röntgen régió elektromágneses sugárzásának energiájává. Ezt a sugárzást fékezésnek nevezzük, és folyamatos spektruma van, amely nem függ a cél atomjainak típusától, hanem kizárólag az elektronok mozgási energiája határozza meg. A fékező röntgensugarak spektrumának éles rövid hullámhossz-határa van. Amint a röntgencsőre alkalmazott gyorsító feszültség növekszik, a hullámhossz-határ csökken.
2. Jellegzetes röntgensugárzás. Magas gyorsító feszültség esetén a röntgencsőben egy másik típusú sugárzás lép fel, az úgynevezett jellegzetes sugárzás, amelyet a cél egy részének gerjesztése után bocsátanak ki, miután az őket bombázó elektronok bármilyen kémiai elemet. A jellegzetes sugárzás spektruma lineáris - keskeny, nagy intenzitású spektrális vonalakból áll (10-2. Ábra), amelyek a fékező sugárzás folyamatos spektrumára helyezkednek el.