TUBO DE RAYOS X

Aunque los rayos X son generados por la desaceleración o la detención súbita de los electrones de alta velocidad, su empleo eficaz depende de la
producción en determinadas condiciones :
-Una fuente de electrones, el filamento catódico o cátodo.
-Un blanco, el ánodo, constituido por material adecuado y conectado de modo que atraiga a los electrones en el momento oportuno.
-Los electrones no deben encontrar ninguna interferencia extraña en su
trayectoria
Un método para acelerar a los electrones hacia el blanco.
Todas estas condiciones se cumplen en el moderno tubo de rayos X de cátodo caliente: el cátodo de filamento caliente y el ánodo de tungsteno se hallan dentro de un recipiente de vidrio al vacío, herméticamente cerrado. La
corriente alterna circula hacia el cátodo y desde éste en el circuito del
filamento, mientras que una corriente continua pulsátil va al cátodo, pasa
al ánodo y sale de él sin eliminar el vacío. Si el vacío no se mantuviese,
ocurrirían irregularidades en el flujo de electrones desde el cátodo hacia
el ánodo. Como el flujo de electrones constituye la corriente de tubo (mili
amperaje), para que el tubo de rayos X funcione bien es fundamental que el
flujo de electrones se mantenga lo mas constante posible durante cada
exposición. Si el tubo de rayos X se torna gaseoso, o sea, pierde su vacío
completo, se produce fluctuaciones perceptibles del mili amperaje cuando
está en funcionamiento. El tubo de vidrio al vacío se halla rodeado por un blindaje metálico que contiene plomo y hace las veces de barrera primaria para absorber los rayos X que no están orientados hacia la ventana de salida. El blindaje metálico tiene una ventana de material radio transparente, directamente debajo del ánodo, que permite la salida de los rayos X útiles a través de una abertura limitada. Entre el blindaje metálico y el tubo de vidrio hay un aceite muy refinado que sirve de aislador eléctrico, de conductor de calor y de filtro para los rayos X blandos e inútiles. La presencia del aceite impide que el tubo de rayos X produzca descargas eléctricas. Durante la generación de rayos X se producen enormes cantidades de calor, que se disipan desde las conexiones del ánodo, que están fuera del tubo de vidrio, hacia el blindaje metálico, y desde éste hacia el aire. Entre el tubo de vidrio y la ventana del blindaje metálico, e. Aceite actúa como un filtro intrínseco, que debe tener un valor equivalente a 0.5 mm de aluminio como mínimo. Fuera de la
ventana y en el mismo blindaje existe una hendidura para filtros
adicionales, en los viejos blindajes había una hendidura mas para conos de
diversos tamaños. En los blindajes de tubo de rayos X más modernos, en
cambio, en este sitio del blindaje metálico se monta el colimador.

GENERADORES DE RAYOS X

Los generadores de rayos X funcionan con base en el hecho de que, cuando un haz de electrones es frenado en un material, emite radiación electromagnética (fotones) principalmente de longitudes de onda correspondientes a los llamados rayos X. Sus componentes principales se indican en la figura 10. Un generador de rayos X consta de un bulbo de vidrio a alto vacío, con dos electrodos a los que se conecta un alto voltaje. El electrodo negativo, o cátodo, contiene un filamento emisor de electrones y es de forma tal que los electrones emitidos se enfocan en una pequeña región del ánodo, o electrodo positivo.

Este ánodo generalmente es de wolframio (tungsteno), cuyo elemento puede soportar las altas temperaturas que resultan del bombardeo electrónico. Si se conecta un alto voltaje entre los dos electrodos, los electrones catódicos se aceleran a altas velocidades y adquieren la energía correspondiente al voltaje aplicado. Cuando llegan al ánodo, se frenan bruscamente, produciendo rayos X y calor. Los rayos X salen del tubo lateralmente a través del vidrio.

Para activar el tubo de rayos X, es necesaria una fuente de alimentación de alto voltaje. Por lo general se emplean decenas o hasta centenas de kilovolts. El valor del alto voltaje determina la penetración de los rayos X, como veremos más adelante. El haz de electrones constituye una corriente eléctrica entre los dos electrodos, medida en miliamperes. La cantidad de rayos X producida, que define la dosis de radiación, es proporcional a la corriente de electrones, que puede ser hasta de unos 200 mamps. Esta se controla mediante una fuente de alimentación del filamento.