مكونات أنبوبة الأشعة السينية (إكس راي تيوب) وإنتاج الأشعة السينية

• أنبوب زجاجي مفرغ من الهواء Vaccum Glass:

توجد بداخله جميع أجزاء أنبوبة الأشعة الداخلية الأخرى ويمنع من وجود أي هواء داخل أنبوبة الأشعة فهذا سيؤثر على إنتاج الأشعة السينية.

• المهبط أو الكاثود Cathode

وظيفته هو إنتاج الإلكترونات التي سيتحول جزء منها لاحقاً إلى أشعة سينية. الكاثود هو سالب الشحنة. يتكون الكاثود من جزئين رئيسيين: الأول هو الفتيلة filament. عندما يتعرض الكاثود إلى فرق جهد تسخن الفتيلة وتولد الإلكترونات وتنطلق بسرعة عالية نحو الأنود. وفرق الجهد هو الطاقة الازمة لجعل الإلكترونات تتحرك من القطب السالب إلى القطب الموجب.

عادة يكون فرق الجهد في الأشعة التشخيصية مابين 20 إلى 150 كيلوفولت kv. وكلما زاد فرق الجهد زادت كمية الإلكترونات المنبعثة من الفتيلة. الجزء الثاني هو الموجه focusing cup ودوره فقط توجيه الإلكترونات نحو الأنود.

• المصعد أو الأنود Anode

هذا هو الجزء الذي ينتج الأشعة السينية. وهو يتكون من مادة التنجستن Tungsten. تصطدم الإلكترونات القادمة من الكاثود بمعدن التنجستن في الأنود ممايولد الأشعة السينية. الأنود هو موجب الشحنة. ويتكون الأنود من جزأين: الأول كما ذكرنا سابقاً هو التنجستن. وظيفة التنجستن هو   تحويل الإلكترونات القادمة بسرعة عالية جداً من الكاثود إلى أشعة سينية.

لكن كيف يتم ذلك؟ الإلكترونات القادمة من الكاثود تتوجه نحو التنجستن بسرعة عالية وهذه طاقة حركية Kinetic Energy. عندما تصطدم بالتنجستن يحدث توقف مفاجئ للإلكترونات وتتحول الطاقة الحركية إلى نوعين آخرين من الطاقة هما أشعة سينية وطاقة حرارية. تقريباً 2% من الطاقة الحركية تتحول إلى أشعة سينية و 98% تتحول لطاقة حرارية.

وهذا تطبيق لقانون حفظ الطاقة الذي درسناه في الثانوية: “الطاقة لاتفنى ولاتستحدث من العدم ولكن تتحول من شكل إلى آخر”. الجزء الثاني من أجزاء الأنود هو القاعدة النحاسية Copper Base ولديه القدرة على إمتصاص الطاقة الحرارية من التنجستن.

رسم توضيحي يبين مكونات أنبوبة الأشعة الداخلية وكيفية إنتاج وتصنيع الأشعة السينية