엑스레이 튜브란 무엇인가요?

X선관은 고전압에서 작동하는 진공 다이오드입니다.
X선관은 두 개의 전극, 즉 전자를 충돌시키는 대상인 양극과 전자를 방출하는 필라멘트로 구성됩니다. 두 극은 모두 고진공 유리 또는 세라믹 하우징으로 밀봉되어 있습니다.

X선관의 전원 공급부에는 필라멘트를 가열하는 저전압 전원 공급 장치와 양극과 음극에 고전압을 인가하는 고전압 발생기가 최소한으로 포함되어 있습니다. 텅스텐 와이어에 충분한 전류가 흘러 전자 구름을 생성하고, 양극과 음극 사이에 충분한 전압(수 킬로볼트 정도)이 인가되면 전자 구름은 양극 쪽으로 끌려갑니다. 이때 전자들은 고에너지 고속 상태로 텅스텐 표적에 충돌합니다. 고속 전자들은 표적 표면에 도달하면 갑자기 운동이 멈추게 됩니다. 이때 운동 에너지의 일부가 방사선 에너지로 변환되어 X선 형태로 방출됩니다. 이러한 형태의 방사선을 제동복사(bremsstrahlung)라고 합니다.

필라멘트 전류를 변경하면 필라멘트의 온도와 방출되는 전자의 양이 변하여 튜브 전류와 X선 강도가 달라집니다. X선관의 여기 전압을 변경하거나 다른 표적을 선택하면 입사 X선의 에너지 또는 각 에너지 영역에서의 강도를 변경할 수 있습니다. 고에너지 전자의 충격으로 인해 X선관은 고온에서 작동하므로 양극 표적의 강제 냉각이 필요합니다.

X선관의 X선 발생 에너지 효율은 매우 낮지만, 현재까지도 X선관은 가장 실용적인 X선 발생 장치로서 X선 기기에 널리 사용되고 있습니다. 의료 분야에서의 X선관은 크게 진단용 X선관과 치료용 X선관으로 나뉩니다.