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高速電子轟擊靶時,與靶物質的相互作用過程是很復雜的。一些高速電子進入到靶物質原子核附近,在原子核的強電場作用下,速度的量值和方向都發生變化,一部分動能轉化為X光子的能量(hv)輻射出去。這種輻射稱為軔致輻射( bremsstrahlung)。一些高速電子進入靶物質原子內部,如果與某個原子的內層電子發生強烈相互作用,就有可能把一部分動能傳遞給這個電子,使它從原子中脫出,從而使原子內電子層出現一個空位,這個空位就會被更外層的電子躍遷填充,并在躍遷過程中發出一個X光子,而發出的X光子的能量等于兩個能級的能量差,這種輻射稱為特征(標識)輻射( characteristic radiation) [2] 。
高速電子數擊陽極時,上述兩種輻射,電子動能轉變為X射線的能量不到1%,而99%以上都轉變為熱能,從而使陽極溫度升高。因此,陽極上直接受到電子轟擊的區域,應該選用熔點高的物質。理論和實驗表明,在同樣速度和數目的電子轟擊下,原子序數Z不同的各種物質做成的靶,所輻射X射線的光子總數或光子總能量是不同的,光子的總能量近乎與z的三次方成正比。所以,愈大則產生X射線的效率愈高。因此,在兼顧熔點高、原子序數大和其他些技術要求時,鎢(Z=74)和它的合金是最適當的材料。如果需要波長較長的X射線,則采用較低的管電壓,如乳房透視,這時用(Z=42)作為靶則更好一些。由于靶的發熱量很大,所以陽極整體用導熱系數較大的銅做成,受電子轟擊的鎢犯或,則鑲嵌在陽極上,以便更好地導出和散發熱量 。
波長分類:在電磁輻射波諧中,波長在0,001-2.5A范圍的為X射線。按其波長利穿透力的不同又可分為兩類:硬X-射線和軟X-射線。硬X射線,波長較短為0.05-0.1A,穿透力強軟X-射線,波長較長為0.1-0.5A,穿透力較弱。