O que são raios X?
Neste artigo:
- Os raios X são uma forma de radiação eletromagnética emitida por tubos de raios X, consistindo em um espectro heterogêneo de comprimentos de onda, incluindo linhas contínuas e características.
- A energia e o espectro dos raios X dependem da tensão aplicada ao tubo de raios X e do material do alvo, com tensões mais altas produzindo comprimentos de onda mais curtos e maior poder de penetração.
- A fórmula de Duane-Hunt define o comprimento de onda mais curto possível no espectro de raios X, que está diretamente relacionado à energia máxima dos elétrons incidentes.
- Os espectros de raios X variam de acordo com o tipo de gerador, como sistemas de potencial constante (CP) ou autorretificados, e são influenciados por materiais de filtragem inerentes, como vidro, alumínio ou berílio.
- Na radiografia industrial, os raios X são descritos por sua tensão de pico (por exemplo, 120 kV), e não por um único valor de energia, devido à sua ampla natureza espectral e aplicação em testes não destrutivos (NDT).
A radiação emitida por um tubo de raios X é heterogênea, ou seja, contém raios X com diversos comprimentos de onda, na forma de um espectro contínuo, com algumas linhas de espectro sobrepostas. O comprimento de onda mais curto do espectro é calculado pela fórmula de Duane-Hunt:
Em geral, a forma média do espectro de raios X é igual, mas não é verdadeiramente idêntica em aparelhos de raios X diferentes. Depende principalmente da faixa de energia dos elétrons que atingem o alvo do tubo de raios X e, portanto, da forma de onda da tensão do gerador de alta tensão. Um aparelho de raios X de potencial constante (CP) não terá o mesmo espectro de um aparelho autorretificado que opera com o mesmo valor em kV e corrente nominal. A forma do espectro também depende da filtração inerente à janela do tubo de raios X (de vidro, alumínio, aço ou berílio). A energia aplicada a um elétron com carga e, acelerada por um potencial elétrico V, é eV. Portanto, a energia dos elétrons pode ser expressa em eV, keV ou MeV. Essas mesmas unidades são usadas para expressar a energia de uma linha de espectro de raios X. A energia com comprimento de onda único é:
Entretanto, os raios X heterogêneos emitidos por um tubo de raios X não têm um comprimento de onda único, mas um espectro. Sendo assim, seria equivocado dizer que os raios X têm, por exemplo, 120 keV. Portanto, por convenção, o "e" em in keV é omitido, e os raios X são designados como de 120 kV, que é o valor do pico do espectro.
