Funcionamiento del tubo de rayos X
¿Como funciona un tubo de rayos X?
Primero tenemos que saber que son los rayos X
¿ Qué son los rayos X ?
Antes de detallar el funcionamiento de los distintos tubos para rayos X, debemos explicar, que son estos rayos. Las radiaciones electromagnéticas tienen un amplio espectro que va desde las ondas de radio (que poseen la mayor longitud de onda y menor frecuencia), pasando por las microondas, el infrarrojo, la luz visible, el ultravioleta, los rayos X y finalmente los rayos gamma, que poseen la mayor frecuencia y menor longitud de onda.Los rayos X, por tanto, es una de las radiaciones electromagnéticas de menor longitud de onda (0,1 a 10 nanómetros) y mayor frecuencia (3000 a 30 PHz). Estos tienen altas energías y pueden atravesar cuerpos opacos.
Aquí un vídeo para entender mejor que son los rayos x :D
Seria bueno conocer la historia del descubrimiento de los rayos X
Aquí un poco de información :
La historia de los rayos X comienza con los experimentos del científico británico William Crookes, que investigó en el siglo XIX los efectos de ciertos gases al aplicarles descargas de energía. Estos experimentos se desarrollaban en un tubo vacío, y electrodos para generar corrientes de alto voltaje. Él lo llamó tubo de Crookes. Este tubo, al estar cerca de placas fotográficas, generaba en las mismas algunas imágenes borrosas. Pese al descubrimiento, Nikola Tesla, en 1887, comenzó a estudiar este efecto creado por medio de los tubos de Crookes. Una de las consecuencias de su investigación fue advertir a la comunidad científica el peligro para los organismos biológicos que supone la exposición a estas radiaciones.
El físico alemán Wilhelm Conrad Röntgen descubrió los rayos X en 1895, mientras experimentaba con los tubos de Hittorff-Crookes y la bobina de Ruhmkorff para investigar la fluorescencia violeta que producían los rayos catódicos. Tras cubrir el tubo con un cartón negro para eliminar la luz visible, observó un débil resplandor amarillo-verdoso proveniente de una pantalla con una capa de platino-cianuro de bario, que desaparecía al apagar el tubo. Determinó que los rayos creaban una radiación muy penetrante, pero invisible, que atravesaba grandes espesores de papel e incluso metales poco densos. Usó placas fotográficas para demostrar que los objetos eran más o menos transparentes a los rayos X dependiendo de su espesor y realizó la primera radiografía humana, usando la mano de su mujer. Los llamó "rayos incógnita", o "rayos X" porque no sabía qué eran, solo que eran generados por los rayos catódicos al chocar contra ciertos materiales. Pese a los descubrimientos posteriores sobre la naturaleza del fenómeno, se decidió que conservaran ese nombre.En Europa Central y Europa del Este, los rayos se llaman rayos Röntgen (en alemán: Röntgenstrahlen).
La noticia del descubrimiento de los rayos X se divulgó con mucha rapidez en el mundo. Röntgen fue objeto de múltiples reconocimientos: el emperador Guillermo II de Alemania le concedió la Orden de la Corona y fue premiado con la Medalla Rumford de la Real Sociedad de Londres en 1896, con la medalla Barnard de la Universidad de Columbia y con el premio Nobel de Física en 1901.
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Ahora si ¿Como funciona un tubo de rayos X?
Estos rayos se producen por la desaceleración rápida de electrones de altas energías cuando chocan con un blanco metálico. El aparato usado para producir rayos X se denomina tubo de rayos X y se dividen en dos tipos diferentes. Tipos de tubos de rayos X y funcionamiento Tubos con filamentos: tubos de cristal al vacío que posee dos electrodos en los extremos. En el cátodo se encuentra un filamento caliente de tungsteno, este emite un chorro de electrones hacia un punto específico denominado “blanco” que se encuentra inmerso en el ánodo. Por su parte, este ánodo está compuesto por un bloque de cobre y es enfriado continuamente, pues gran parte de la energía que se produce al incidir los electrones con el blanco es disipada en forma de calor. El tubo posee una ventana de aluminio, berilio o mica por donde salen los rayos X, ya que es transparente a esta radiación. Finalmente toda esta estructura está cubierta por un blindaje de plomo para impedir la fuga de la radiación en otro sentido que no sea la ventana. Tubos con gas: este posee una válvula que controla la presión del gas en unos 0,01mmHg. El cátodo de aluminio es cóncavo para así enfocar los electrones hacia el ánodo. El gas (nitrógeno y oxígeno) al ser ionizado es atraído hacia el cátodo y el ánodo. Los iones positivos inyectan electrones al cátodo al ser atraídos por este. Estos electrones son proyectados a altas energía hacia el blanco situado en el ánodo. El resto de los componentes son similares a los del tubo con filamentos.
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Para entender todo esto aquí otro vídeo: :)
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