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通常X射线是通过给X射线管施加一个高电压值,这个电压通常大于20KV,常用的领域一般都在50~450KV范围区间。在X射线管的阳极,一般会在铜的基体材料上铸进一块高熔点高密度的阳极靶,常用的靶一般是钨靶,某些管子用的是钼靶或其他的。
X射线管的阴极是有一个钨丝的。工作是要给钨丝通电加热到红热状态以发射出热电子。热电子在高压电场的作用下轰击阳极钨靶,将钨的电子轰击到高能态,当处于高能态的自由电子跃迁回低能态时,就会发出一个X射线光子。
X射线管的要求要有良好的真空、绝缘特性。阴极要有能产生电子的装置。阳极必须有高熔点高密度的材料作为靶材。同时,阳极还必须有足够的热容量和散热方式。因为工作过程中所消耗的能量约99%都是以热的方式释放,只有1%左右的能量是X射线。