Mi történik, ha a röntgencső tértöltése korlátozott?

A tértöltés korlátozása röntgencsőben akkor lép fel, ha a katódból kibocsátott elektronok száma meghaladja azt a számot, amely a csövön keresztül gyorsulhat, és anélkül érheti el az anódot, hogy jelentős feszültségcsökkenést okozna. Ilyen esetekben virtuális katód képződhet a csőben.

A tértöltés korlátozása esetén számos hatás figyelhető meg:

1. Megnövekedett röntgensugárzás:Kezdetben, amikor az áramerősség növekszik egy tértöltéssel korlátozott csőben, a röntgenkibocsátás is növekszik az anóddal ütköző elektronok nagyobb száma miatt.

2. Feszültségesés:Ahogy azonban egyre több elektron halmozódik fel a csőben, azok taszítják egymást, ami egy potenciálgát, az úgynevezett tértöltés. Ez az ellenállás feszültségeséshez vezet a csövön, ami csökkenti a potenciál gradienst a katód és az anód között.

3. Telítettségi hatás:Egy bizonyos ponton a feszültségesés olyan jelentőssé válik, hogy az áram további növelése alig vagy egyáltalán nem befolyásolja a röntgenkimenetet. Ez a telítési hatás akkor jelentkezik, amikor a cső eléri a tértöltés határát.

4. Virtuális katódképzés:A potenciálesés növekedésével virtuális katód alakulhat ki a csövön belül. Ez a virtuális katód másodlagos katódként viselkedik, gátolva az elektronok áramlását az anód felé. A virtuális katód helyzete a cső jellemzőitől és az elektronenergia-eloszlástól függ.

5. Hőtermelés:A röntgensugárzás csökkentett hatékonysága és a csövön keresztüli megnövekedett potenciálesés nagyobb hőtermelést eredményezhet a röntgencsőben. Ez károsíthatja a röntgencsövet és annak alkatrészeit, ha nem hajtják végre a megfelelő hűtési intézkedéseket.

6. Képminőség:A tértöltés hatások potenciálisan befolyásolhatják a röntgenképek minőségét. Például a túlzott tértöltés egyenetlen röntgenintenzitás-eloszlást eredményezhet, ami befolyásolja a diagnosztikai megjelenítést.

Fontos megjegyezni, hogy a tértöltés korlátozása általában nem kívánatos a röntgencső működése során, és gyakran elkerülhető, ha a csövet a meghatározott áram- és feszültségtartományon belül működtetik. A modern röntgencsöveket úgy tervezték, hogy minimalizálják a tértöltést és optimalizálják a röntgengyártás hatékonyságát. Azokban az esetekben, amikor fokozott áramerősségre van szükség, speciális kialakításokat, például forgó anód röntgencsöveket használnak a tértöltési korlátozások megkerülésére.