Röntgenröhre
Physik
Basiswissen
Eine Röntgenröhre ist eine besondere Elektronenröhre[1]. Der Zweck ist die Erzeugung von Röntgenstrahlung[2]. Die wichtigsten Bauelemente sind eine Glühkathode[3] zur Erzeugung freier Elektronen[4] sowie eine elektrisch positive Anode, die die Elektronen dann über die Coulombkraft anzieht[5] und stark beschleunigt[6]. Auf der Anode prallen die Elektronen dann auf Metall (z. B. Kupfer, Molybdän oder Tungsten). Als Folge des Aufpralls entsteht dann die Röntgenstrahlung ↗
Fußnoten
- [1] In einer Elektronenröhre erzeugt man freie Elektronen. Die Röntgenröhre ist eine von vielen verschiedenen Bauarten einer Elektronenröhre ↗
- [2] Röntgenstrahlung ist eine besondere Form elektromagnetischer Strahlung. Die Frequenzen reichen von 10 hoch 17 bis über 10 hoch 21 Hz. Die Wellenlängen liegen etwa zwischen einem Pikometer und 10 Nanometern. Die Quantenenergien reichen von etwa 120 eV bis über 120 keV. Mehr unter Röntgenstrahlung ↗
- [3] Durch elektrische Ströme wird Metall erhitzt. Dadurch treten Elektronen aus dem Metall aus. Siehe mehr unter Glühkathode ↗
- [4] Als frei bezeichnet man Elektronen, die nicht in Atomen oder Molekülen gebunden sind sondern sich als individuelle Teilchen frei bewegen können. Siehe mehr unter freie Elektronen ↗
- [5] Als Coulombkraft bezeichnet man die Kräfte auch zwischen ruhenden elektrischen Ladungen (+ und -) wirken. Siehe mehr unter Coulombkraft ↗
- [6] Die Elektronen werden so schnell, dass sie bereits deutlich der Relativitätstheorie von Albert Einstein unterliegen. Bei 25 tausend Volt werden bereits rund 30 % der Lichtgeschwindigkeit erreicht. Bei 400 tausend Volt wären es schon etwa 83 %. Bei einer extrem starken Beschleunigungsspannung von 900 tausend Volt erreichen die Elektronen rund 93 % der Lichtgeschwindigkeit. Siehe mehr unter Beschleunigungsspannung ↗
- [3] "A complete induction coil x‐ray outfit is described for 900,000 volts and 5 milliamperes, which has just been installed for experimental therapy at the Memorial Hospital in New York City. In the industrial field, it seems almost certain that such high voltage x‐ray equipment will be used for the radiographic examination of thick sections of metal." In: W. D. Coolidge, L. E. Dempster, H. E. Tanis; HIGH VOLTAGE CATHODE RAY AND X‐RAY TUBES AND THEIR OPERATION. Physics 1 October 1931; 1 (4): 230–244. Siehe auch Beschleunigungsspannung ↗
