What are X-rays?
In questo articolo:
- I raggi X sono una forma di radiazione elettromagnetica emessa dai tubi a raggi X, costituita da uno spettro eterogeneo di lunghezze d'onda, che include sia linee continue che caratteristiche.
- L'energia e lo spettro dei raggi X dipendono dalla tensione applicata al tubo a raggi X e dal materiale del bersaglio, con tensioni più elevate che producono lunghezze d'onda più corte e un maggiore potere di penetrazione.
- La formula di Duane-Hunt definisce la lunghezza d'onda più corta possibile nello spettro dei raggi X, che è direttamente correlata all'energia massima degli elettroni incidenti.
- Gli spettri dei raggi X variano a seconda del tipo di generatore, come i sistemi a potenziale costante (CP) o auto-rettificati, e sono influenzati dai materiali di filtrazione intrinseci come il vetro, l'alluminio o il berillio.
- Nella radiografia industriale, i raggi X sono descritti dalla loro tensione di picco (ad esempio, 120 kV), non da un singolo valore di energia, a causa della loro ampia natura spettrale e della loro applicazione nei test non distruttivi (NDT).
La radiazione emessa da un tubo a raggi X è eterogenea, contiene cioè raggi x di più lunghezze d'onda, sotto forma di uno spettro continuo con alcune linee spettrali sovrapposte. La lunghezza d'onda più corta dello spettro è data dalla formula di Duane-Hunt:
La forma media dello spettro dei raggi X è generalmente la stessa ma non esattamente identica per i diversi set di raggi X; dipende principalmente dalla gamma di energia degli elettroni che colpiscono il bersaglio del tubo a raggi X e, quindi, dalla forma d'onda della tensione del generatore ad alta tensione. Una serie di raggi X a potenziale costante (PC) non avrà lo stesso spettro di una serie autorettificata che funziona con gli stessi kV e corrente nominali. La forma dello spettro dipende anche dal filtraggio intrinseco nella finestra del tubo radiogeno (vetro, alluminio, acciaio o berillio). L'energia impartita a un elettrone avente carica e, accelerato da un potenziale elettrico V è (eV) quindi l'energia degli elettroni può essere espressa in eV, keV, MeV. Queste stesse unità vengono utilizzate per denotare l'energia di una linea dello spettro dei raggi X. L’energia di una singola lunghezza d’onda è:
I raggi X eterogenei emessi da un tubo a raggi X non hanno tuttavia un'unica lunghezza d'onda, ma uno spettro, quindi sarebbe fuorviante descrivere i raggi X come (diciamo) raggi X da 120 keV. Per convenzione quindi, la "e" - in keV- viene omessa e i raggi X descritti come 120 kV, che è il valore di picco dello spettro.
