¿Qué son los rayos X?
En este artículo:
- Los rayos X son una forma de radiación electromagnética emitida por tubos de rayos X, que consiste en un espectro heterogéneo de longitudes de onda, incluyendo tanto líneas continuas como características.
- La energía y el espectro de los rayos X dependen del voltaje aplicado al tubo de rayos X y del material del objetivo, con voltajes más altos produciendo longitudes de onda más cortas y mayor poder de penetración.
- La fórmula de Duane-Hunt define la longitud de onda más corta posible en el espectro de rayos X, que está directamente relacionada con la energía máxima de los electrones incidentes.
- Los espectros de rayos X varían según el tipo de generador, como los sistemas de potencial constante (CP) o autorectificados, y se ven influidos por materiales de filtración inherentes como el vidrio, el aluminio o el berilio.
- En la radiografía industrial, los rayos X se describen por su voltaje máximo (por ejemplo, 120 kV), y no por un valor energético único, debido a su amplia naturaleza espectral y a su aplicación en ensayos no destructivos (END).
La radiación que emite un tubo de rayos X es heterogénea, es decir, contiene rayos X de varias longitudes de onda, en forma de un espectro continuo con algunas líneas espectrales superpuestas. La longitud de onda más corta del espectro viene dada por la fórmula de Duane-Hunt:
La forma promedio del espectro de rayos X es generalmente la misma, aunque no exactamente idéntica para diferentes conjuntos de rayos X; depende principalmente del rango de energía de los electrones que inciden en el objetivo del tubo de rayos X y, por tanto, de la forma de onda de tensión del generador de alta tensión. Un equipo de rayos X de potencial constante (CP) no tendrá el mismo espectro que un equipo autorrectificado que funcione con los mismos kV y corriente nominales. La forma del espectro también depende de la filtración inherente en la ventana del tubo de rayos X (vidrio, aluminio, acero o berilio). La energía impartida a un electrón que tiene una carga e, acelerado por un potencial eléctrico V es (eV), por lo que la energía de los electrones se puede expresar en eV, keV, MeV. Estas mismas unidades se utilizan para indicar la energía de una línea del espectro de rayos X. La energía de una única longitud de onda es:
Sin embargo, los rayos X heterogéneos emitidos por un tubo de rayos X no tienen una única longitud de onda, sino un espectro, por lo que sería engañoso describir los rayos X como (digamos) rayos X de 120 keV. Por lo tanto, por convención, se omite la 'e'- en keV- y los rayos X se describen como 120 kV, que es el valor máximo del espectro.
