Principios de funcionamiento de la TC: ¿Cómo funciona un tubo de rayos X de microfocalización?
En este artículo:
- Los tubos de rayos X de microenfoque permiten obtener imágenes CT de alta resolución: Estos tubos generan rayos X a partir de un punto focal minúsculo, de solo unas pocas micras de ancho, lo que permite obtener imágenes nítidas, con una resolución micrométrica, esenciales en aplicaciones industriales de tomografía computarizada (CT).
- Generación y aceleración de haces de electrones: los electrones se emiten desde un filamento calentado en el vacío y se aceleran hacia un blanco de tungsteno utilizando un potencial de alto voltaje (UACC), donde generan rayos X al impactar.
- Las lentes magnéticas enfocan el haz: un sistema de lentes magnéticas estrecha el haz de electrones hasta un punto focal preciso, lo que mejora la claridad de la imagen y permite una inspección detallada de componentes pequeños o densos.
- Intensidad del haz controlada por rejilla: El electrodo Wehnelt (o rejilla) regula la corriente del haz de electrones mediante un voltaje de polarización (UG), lo que ofrece un control preciso de la intensidad y la exposición de los rayos X.
- Los tubos nanofocus amplían los límites de la resolución: Los avanzados tubos nanofocus de tipo transmisión utilizan múltiples lentes de electrones para alcanzar resoluciones de hasta 200 nanómetros, lo que permite aplicaciones de vanguardia en electrónica, aeroespacial y ciencia de los materiales.
En un tubo al vacío, se usa un filamento calentado para emitir electrones que se aceleran hacia el ánodo por la diferencia de potencial UACC. A través de un orificio del ánodo, los electrones penetran en una lente magnética que enfoca el haz de electrones hacia un pequeño punto de unas cuantas micras de diámetro situado en el objetivo masivo de tungsteno (tubo direccional).
En el tungsteno, los electrones se desaceleran bruscamente y, en ese proceso, se generan rayos X. El punto focal representa una fuente de rayos X muy pequeña que permite obtener imágenes muy precisas con una resolución de micrómetros. Los tubos de nanoenfoque (tubo de transmisión) más recientes ofrecen una capacidad de detección de detalles de hasta 200 nanómetros (0,2 micras) mediante el uso de varias lentes de electrones. La corriente del haz de electrones se controla con la tensión de polarización UG a través del electrodo Wehnelt («rejilla»).
