Die Röntgenröhre befindet sich in einem Glaszylinder, der mit Vakuum gefüllt ist.
Enthält eine Kathode mit einem Mühlrad, typischerweise aus Wolfram, und eine Anode.
Funktionsweise
Kathode:
Ein Draht wird durch Anlegen einer Spannung zum Glühen gebracht.
Elektronen lösen sich aus dem Material.
Beschleunigung der Elektronen:
Zusatzliche Anoden-Spannung beschleunigt Elektronen in Richtung Anode.
Brennfleck:
Elektronen werden beim Auftreffen abgebremst.
Großteil der Energie wird in Wärme umgesetzt.
Nur ca. 1% wird in Röntgenstrahlung umgewandelt, die durch ein Fenster austritt.
Strahlungsarten
Bremsstrahlung:
Entsteht durch das Abbremsen der Elektronen.
Charakteristische Strahlung:
Entsteht, wenn Atome des Anodenmaterials in ihren Grundzustand zurückkehren.
Spektrum der Strahlung
Bremsstrahlung hat ein kontinuierliches Spektrum.
Charakteristische Strahlung zeigt ein Linienspektrum mit materialabhängigen Peaks.
Filterung
Ein Aufwertungsfilter, z.B. aus Aluminium oder Kupfer, filtert niederenergetische Strahlung, die zur Strahlenbelastung beiträgt, aber nicht zur Bildinformation.
Röntgenbildentstehung
Strahlen divergieren vom Brennfleck.
Röntgenfilm:
Strahlen, die ungehindert auf den Film treffen, schwärzen diesen.
Objekte, die Strahlung absorbieren, lassen den Film heller erscheinen.
Interaktion von Strahlung mit Materie
Fotoeffekt:
Photon schlägt ein Elektron aus der Atomhülle und überträgt seine Energie.
Führt zur Abschwächung der Strahlung.
Organe mit hoher Ordnungszahl, wie Knochen, absorbieren stark.
Compton-Effekt:
Photon trifft auf Elektron, überträgt einen Teil seiner Energie und ändert seine Richtung.
Führt zu Streustrahlung, die die Bildqualität vermindert.
Schlusswort
Der Vortragende bietet an, weitere Fragen im Kommentarbereich zu beantworten.