Raigs X: Energia, Efectes i Producció

Quin raig característic té més energia per un ànode donat; el K o el L? I entre el K alfa i K beta? El K, ja que són els que estan més a prop. Els beta perquè són més lluny del nucli. Si apliquem un voltatge de 50 keV (pic), es podran observar els raigs K del tungstè (K=69 keV)? No, perquè no té prou energia per produir-se; per tant, no es mourà. Explica què és i per què l’efecte fotoelèctric augmenta el contrast de la imatge mentre que l'efecte Compton l’empitjora. L’efecte fotoelèctric és un tipus d’interacció dels raigs X amb la matèria, que consisteix en l’emissió d’electrons gràcies al fet que hi ha incidit un raig. Perquè l’efecte fotoelèctric té poca contribució en dispersió, tindrà més atenuació. Quan hi ha més blanc, hi haurà més contrast. Efecte Compton: molta dispersió, poca atenuació i menys contrast. Descriu el fenomen de producció de parells. Per què és necessària una energia dels raigs X incidents superiors a un valor llindar? El raig X incideix a l’àtom i l’excita. Això produeix la producció de parells; un electró i un positró (B+), sempre i quan l’energia del raig X sigui més gran de 1,02 MeV. Això surt de la fórmula: E=mc²; massa= me^- + b⁺. Explica el flux de calor del tub de raigs X. Com a conseqüència de l’impacte dels electrons a l’ànode, la major part de l’energia cinètica dels electrons acaba transformant-se en calor. El flux de calor és el següent:

• De l’ànode a la carcassa per radiació i conducció.
• De la carcassa a l’oli per radiació i conducció.
• De l’oli a un sistema d’intercanvi de calor per convecció, conducció i radiació.
• Del sistema d’intercanvi de calor a l’habitació on estigui instal·lat per convecció, radiació i conducció.

La calor de l’ànode es mesura amb J en el SI i també en unitats de calor HU. Les unitats de calor depenen del sistema de raigs X; així, si el sistema és trifàsic o d’alta freqüència, es considera un valor constant de voltatge igual o molt igual a kV pic per 1 mAs. Si el tub està connectat a un corrent monofàsic, el valor del voltatge eficaç no coincideix amb el kVpic, sinó amb el valor del voltatge eficaç. Efecte termoiònic: Dins del càtode hi ha l’emissió termoiònica, que consisteix en l’alliberament d’electrons superficials (els de les capes més externes) dels àtoms que componen el filament catòdic quan s’escalfa pel pas d’un corrent elèctric. Aquests electrons, si no està tancat el circuit d’alt voltatge, es mantenen a prop de la superfície del filament. Quan es tanca el circuit d’alt voltatge, els electrons prèviament excitats saltaran a l’ànode amb una energia que depèn del kVpic entre el càtode i l’ànode. Quan el tècnic ajusta els mA, està fent un ajustament del corrent que escalfa el filament catòdic. No tots els electrons del filament catòdic salten, de manera que per obtenir un corrent en el tub de l’ordre de mA, és necessari que pel filament catòdic circuli un corrent de l’ordre dels ampers (100 vegades més gran). Efecte catòdic: fa referència al fet que la intensitat dels raigs produïts depèn de la trajectòria seguida, de manera que les trajectòries més pròximes al càtode sofriran menys filtrat i, per tant, es correspondran a major intensitat.

1. Raig més pròxim al càtode: imatge més homogènia, major intensitat de raig.
2. Raig més pròxim a l’ànode: menor intensitat de raig.

Exemple: si al 2 hi ha 10 raigs, a l'1 n'hi hauran 15.