結(jié)構(gòu)分析X射線管的發(fā)展

充氣X射線管是早期的X射線管。1895年，W.C.倫琴在進(jìn)行克魯克斯管實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)了 X射線。克魯克斯管就是早期的充氣X射線管。這種管接通高壓后,管內(nèi)氣體電離，在正離子轟擊下，電子從陰極逸出，經(jīng)加速后撞擊靶面產(chǎn)生X射線。充氣X射線管功率小、壽命短、控制困難，后已很少應(yīng)用。

　　1913年，W.D.庫利吉發(fā)明了真空 X射線管。管內(nèi)真空度不低于10-4 帕。陰極為直熱式螺旋鎢絲，陽極為銅塊端面鑲嵌的金屬靶。根據(jù)管子的用途選擇靶材和電子束能量，常用鎢作靶材。在某些用途下，還采用銀、鈀、銠、鉬、銅、鎳、鈷、鐵、鉻等材料。陰極工作溫度約為2000K,發(fā)射出的電子經(jīng)數(shù)萬至數(shù)十萬伏高壓加速后撞擊靶面。陰極被一個(gè)前端開槽的金屬罩包圍。金屬罩的電位等于或低于陰極，迫使電子聚焦在靶面上的一個(gè)狹窄區(qū)域內(nèi),形成焦斑。X射線就從焦斑上向各個(gè)方向輻射，通過管壁上的窗口輸出。窗口一般用對 X射線吸收很小的鈹、鋁或輕質(zhì)玻璃制成，以鈹片為佳。

　　結(jié)構(gòu)分析X射線管對X射線管的要求是焦點(diǎn)小，強(qiáng)度大,以形成較大的功率密度。因此，在陽極上須供給比較大的功率,但X射線管的效率很低，99％以上的電子束功率成為陽極熱耗，而使焦斑過熱。避免陽極過熱的方法是對陽極或管子采取不同方式的冷卻，以降低焦斑處的溫度，或使靶面傾斜一定角度，以提供較大的散熱面積。后又出現(xiàn)，因靶面高速旋轉(zhuǎn)（達(dá)10000轉(zhuǎn)／分），允許功率密度高、焦點(diǎn)小。現(xiàn)代出現(xiàn)一種在陽極靶面與陰極之間裝有控制柵極的X射線管,在控制柵上施加脈沖調(diào)制，以控制X射線的輸出。改變脈沖寬度及重復(fù)頻率,即可調(diào)整定時(shí)重復(fù)曝光。