X ışınlarının oluşturulduğu yapıya X ışını tüpü denir. Başlarda X ışını üretmek için Crookes tüpleri kullanılıyordu. Ancak bu yapının zaman içerisinde veriminin azaldığı gözlendi. Daha sonra Coolidge tüpü geliştirildi.
Crookes Tüpü (Soğuk Katot Tüpü)
Camdan yapılan ve havası kısmen alınan bu tüpte platin anot (pozitif elektrot) ve alüminyum katot (negatif elektrot) olmak üzere iki elektrot bulunmaktadır. Anot ucu X ışınlarının tüpün kenarlarından yapılması için açılı olarak tasarlanmıştır. Katot ucu ise X ışınlarının anot üzerinde küçük bir noktaya toplanabilmesi için içbükey yapıdadır. Anot ve katot arasına indüksiyon bobini tarafından üretilen 100 kV DC voltaj uygulanarak X ışını elde edilmektedir. Ancak zamanla tüpün içinde kalan hava, tüpün duvarları tarafından emilerek basıncı azaltır. Bunun önüne geçmek için önce uygulanan voltaj yükseltildi ancak bunun sonucunda da daha sert X ışınları elde edildi. Bu ışınları zayıflatmak için yumuşatıcı kullanıldı. Daha sonra bu yapıdan verim alınmadığı için başka bir tasarıma ihtiyaç duyuldu.
Coolidge Tüpü (Sıcak Katot Tüpü)
1913 yılında Dr. Coolidge tarafından geliştirilen X ışını tüpü havasız bir silindir içerisinde katot, hedef anot yüksek voltaj devresinden oluşur. Yaklaşık 20-30 cm uzunluğunda 15 cm genişliğindedir. Elektronlar tungsten filamanının ısıtılmasıyla üretilmektedir. Filaman tüpün katotudur. Bu yüzden sıcak katot tüpü adını almıştır. Anot ve katot arasına yüksek voltaj ile elektronlar hızlanarak anoda çarpar. Isının etkisini azaltmak için anot diski bakır bir sapa monte edilmiştir. Tüp tamamen yağ içerisindedir. Bu yağ anot ve katot arasındaki kısa devreyi önler ve tüpün soğumasına yardımcı olur.
X ışını tüplerinde anot, sabit veya döner başlıklıdır. Sabit başlıklı anotta katottan gelen elektronların çarptığı kısım daha çok ısınarak aşınmaktadır. Odak nokta sıcaklığı pozlama sırasında 2500°C’ ye kadar ulaşır. Yüksek sıcaklık sebebiyle anot zamanla hasar görür. Bu yüzden günümüzde sabit başlıklı anot kullanılmamaktadır.
Döner başlıklı anot ise bir kola monte edilmiştir. Elektronların çarptığı yüzey daha geniştir. Böylece anodun ömrü uzar. Döner başlık motorla çalışır ve dakikada 3400-10000 devir sayısına sahiptir. Bu dönüş için belli bir süre gerekir ve çekim sırasında duyulan ses anodun hızlanmasından kaynaklıdır. Anot 7-18 derece eğimli yerleştirilmiştir. Bunun sebebi X ışınlarının oluşumundan sonra pencereden rahatça çıkabilmesidir.
Son olarak bazı X ışını ile yapılan görüntüleme işlemlerinde çok yüksek çözünürlüklü görüntülere ihtiyaç duyulmaktadır. Bu yapıya Mikrofokus X Işını Tüpü adı verilmektedir.
Kaynaklar
- wikipedia.org
- Dr. Ahmet Kürşad Poyraz-X Işınlarının Tarihçesi
- static.ohu.edu.tr
