Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение

Для получения рентгеновского излучения используют рентгеновские трубки.

Рентгеновская трубка состоит из стеклянного баллона, находящегося под вакуумом. Внутри баллона размещаются катод и анод, между которыми приложено напряжение. Для накала катода служит трансформатор накала.

Электроны, испускаемые катодом, ускоряются электрическим полем, приобретают определенную кинетическую энергию и испытывают торможение на аноде. Помимо рентгеновских трубок, тормозное излучение получается и на ускорительных установках (бетатрон, синхротрон и др.), с помощью которых электроны ускоряются до сотен и более мегаэлектронвольт и испытывают торможение на мишени. В результате торможения кинетическая энергия электрона преобразуется в тепловую энергию, энергию ионизации и возбуждения атомов и энергию тормозного рентгеновского излучения.

Тормозное рентгеновское излучение представляет собой типичный пример рассмотренного тормозного излучения, возникающего при взаимодействии электронов с электрическим полем атомных электронов. Это излучение имеет непрерывный спектр с резко выраженной границей со стороны коротких волн. Спектр простирается от нуля до максимальной энергии бомбардирующих электронов, когда вся энергия тормозящегося электрона преобразуется в энергию одного фотона. Поэтому при работе с ускорителями электронов высоких энергий (МэВ, ГэВ и т. п.) спектр тормозного излучения будет содержать фотоны таких же высоких энергий (МэВ, ГэВ и т. п.).

Энергия характеристического рентгеновского излучения изменяется от нескольких электрон – вольт для легких элементов примерно до 0,1 МэВ для трансурановых элементов.