엑스선관이란?

엑스선관은 고전압에서 작동하는 진공 다이오드입니다.
X선관은 두 개의 전극, 즉 양극과 음극으로 구성되며, 양극과 음극은 각각 전자를 충돌시켜 표적에 충돌시키고 필라멘트는 전자를 방출하는 역할을 합니다. 두 전극은 모두 고진공 유리 또는 세라믹 하우징에 밀봉되어 있습니다.

X선관의 전원 공급부에는 필라멘트 가열을 위한 저전압 전원 공급 장치와 두 극에 고전압을 인가하기 위한 고전압 발생기가 최소한 하나 포함되어 있습니다. 텅스텐 와이어에 전자 구름을 생성할 만큼 충분한 전류가 흐르고 양극과 음극 사이에 충분한 전압(킬로볼트 정도)이 인가되면 전자 구름은 양극 쪽으로 끌려갑니다. 이때 전자는 고에너지, 고속 상태로 텅스텐 타깃에 충돌합니다. 고속 전자는 타깃 표면에 도달하면 이동이 갑자기 차단됩니다. 전자의 운동 에너지 중 일부는 복사 에너지로 변환되어 X선의 형태로 방출됩니다. 이렇게 생성된 복사를 제동복사(bremsstrahlung)라고 합니다.

필라멘트 전류를 변경하면 필라멘트의 온도와 방출되는 전자의 양이 변하여 관전류와 X선의 세기가 변합니다. X선관의 여기 전위를 변경하거나 다른 표적을 선택하면 입사 X선의 에너지 또는 다른 에너지에서의 세기가 변할 수 있습니다. 고에너지 전자의 충격으로 인해 X선관은 고온에서 작동하며, 이로 인해 양극 표적을 강제로 냉각해야 합니다.

X선관의 X선 발생 에너지 효율은 매우 낮지만, 현재 X선관은 여전히 ​​가장 실용적인 X선 발생 장치이며 X선 기기에 널리 사용되고 있습니다. 현재 의료용 X선관은 크게 진단용 X선관과 치료용 X선관으로 나뉩니다.