L ỜI CẢM ƠN
1.3.Nguyên lý hoạt động của máy phát ti aX
Khi nung nóng một vật liệu thích hợp, một số electron trong vật liệu trở nên linh động và bứt ra khỏi vật liệu như các electron tự do. Những electron tự do này sẽ bao quanh vật liệu như một đám mây electron. Đó là sự phát xạ nhiệt các electron, được sử dụng để tạo ra nguồn electron tự do trong ống tia X.
Khi một điện thế chạy qua cathode sẽ sinh ra một dòng điện đốt nóng nó đến dải nhiệt độ phát xạ electron. Sợi đốt được nung nóng với một dòng điện AC có cường độ nằm trong khoảng từ 1 đến 5A ở hiệu điện thế trong khoảng từ 4 -12V. Dòng điện trong ống phát bức xạ tia X chạy qua giữa cathode và anode gần bằng 0,1% dòng đốt nóng cathode.
Chùm electron phát xạ nhiệt thoát ra khỏi Cathode theo mọi hướng, do đó cần hội tụ chùm electron theo hướng nhắm thẳng vào vị trí vết tiêu trên anode. Do đó cần có hệ thống hội tụ chùm electron, hệ thống hội tụ thường được gọi là chén hội tụ được lắp xung quanh tim đèn và được nối với 1 cực nguồn DC nhằm tạo ra một điện trường lái các electron. Để đạt được vết hội tụ nhỏ, chén hội tụ sẽ được cấp thêm một điện thế âm, điều này sẽ tạo nên một điện trường có các đường sức cong hơn, mức độ hội tụ sẽ cao hơn. Các bóng X quang thường có vết hội tụ khoảng 0,6 – 1,6mm.
Khi đặt một hiệu điện thế vào giữa anode và cathode, trong đó anode mang điện thế dương thì electron sẽ chuyển động về phía anode và tạo nên dòng điện chạy trong bóng X quang có chiều từ anode về cathode.
Nếu chúng ta duy trì nhiệt độ cathode ở một giá trị nào đó (do dòng sợi đốt quyết định) thì số lượng electron bức xạ ở cathode sẽ không đổi. Khi tăng dần điện thế anode, số lượng điện tử dịch chuyển về anode sẽ tăng làm dòng qua bóng tăng, đây là trạng thái làm việc chưa bão hòa.Ở trạng thái này dòng điện và điện áp của bóng X quang còn phụ thuộc vào nhau.
Khi điện áp anode tăng đến một giá trị mà tại đó toàn bộ số điện tử bức xạ được hút hết về anode, lúc này bóng X quang làm việc ở trạng thái bão hòa. Ở trạng thái này dòng điện và điện áp không phụ thuộc vào nhau. Đây là trạng thái làm việc thực tế của bóng X quang. Tuy vậy, trong thực tế không phải lúc nào cũng đạt được trạng thái này.
Để tạo ra bức xạ cần thiết dùng cho chụp ảnh bức xạ trong công nghiệp thì điện thế dùng để gia tốc các electron phải nằm trong khoảng từ 30KV đến 30MV. Các ống phát bức xạ tia X thường sử dụng điện thế gia tốc các electron lên đến 420KV trong khi đó những giá trị điện thế gia tốc các electron lớn hơn được sử dụng cho các máy gia tốc tuyến tính. Năng lượng của các electron nhận được tương đương với dải điện thế này.