Estructura y
generación del tubo de Coolidge
El tubo de coolidge,
también conocido como «tubo de cátodocaliente», ha estado en uso desde entonces
con algunas modificaciones sobre el diseño básico. Funciona en un alto vacío,
de unos 10−4 pa, o 10−6 torr y los electrones son generados por emisión
termoiónica en un filamento de wolframio —el cátodo— calentado por una
corriente eléctrica. El haz de electrones emitido por el cátodo es acelerado
aplicando una diferencia de potencial entre el cátodo y el ánodo; al colisionar
con el ánodo, los electrones producen rayos x por los mismos procesos que en el
tubo de crookes.TiposEsquema de un tubo de ánodo rotatorio. A: ánodo; R: rotor;
T: área donde incide el haz de electrones; C: cátodo; E: superficie del tubo en
vacío; S: estátor; O: volumen ocupado por el aceite refrigerador; B: fuelle que
permite la expansión termal del aceite; W: ventana de salida de los rayos
XÁnodo rotatorioEl tubo de ánodo rotatorio es un tubo de Coolidge en el que se
hace girar el ánodo mediante inducción electromagnéticagenerada por estátores
situados alrededor del tubo. Al girar, el calor generado por el impacto del haz
de electrones se distribuye sobre una mayor superficie, lo que permite aumentar
la intensidad del haz de electrones en aplicaciones que requieran una alta
dosis de rayos X.Tubos de microfocoCiertas técnicas, como la microtomografía,
precisan de imágenes de muy alta resolución que pueden conseguirse usando un
haz de rayos X de sección reducida. Los tubos de microfoco producen haces con
un diámetro típico menor de 50 µm in diameter. Los tubos de microfoco de ánodo
sólido son similares a un tubo de Coolidge convencional, pero con el haz de
electrones incide sobre una área muy pequeña del ánodo, normalmente entre 5 y
20 µm; la densidad de potencia del haz de electrones está limitada a un valor
máximo de 0.4-0.8 W/µm para no derretir el ánodo, por lo que estas fuentes son
poco potentes, por ejemplo, 4-8 W para un haz de electrones de 10 µm de
diámetro.Cátodo de nanotubos de carbonoEl cátodo empleado en los tubos
convencionales se puede reemplazar por una serie de nanotubos de carbono que
emiten electrones al aplicárseles un voltaje, en vez de por calentamiento, como
el filamento de wolframio, por lo que pueden funcionar a temperatura ambiente.
Este diseño fue concebido por un grupo de científicos de la Universidad de
Carolina del Norte y patentado en el año 2000. Además de mejorar el consumo de
energía, este diseño presenta ventajas en aplicaciones que requieran imágenes
de objetos en movimiento: los haces de electrones provenientes de distintos
nanotubos emiten rayos X en direcciones distintas, por lo que no es necesario
mover el aparato, como ocurre con los tubos con un único filamento, lo que
resultaría en imágenes más nítidas.https://www.coursehero.com/sitemap/schools/3405-University-of-Santo-Tomas/
No hay comentarios.:
Publicar un comentario