در سال 1895 ، درخشش کوتاه صفحه فسفرسانتي که در گوشه‌اي از آزمايشگاه نيمه تاريک بررسي اشعه کاتديک قرار داشت، ذهن آماده و خلاق رنتگن که در آن زمان استاد فيزيک بود، متوجه پرتوهاي تازه‌اي نمود که از حباب شيشه‌اي لامپهاي کاتوديک بيرون زده و بي آنکه به چشم ديده شود به اطراف پراکنده مي‌شوند. آن چه مايه شگفتي رنتگسن شده بود، نفوذ اين پرتوها از ديواره شيشه‌اي لامپ به بيرون و تأثير آن روي صفحه فاوئورسانت در گوشه‌اي نسبتا دور از لامپ در آزمايشگاه بود. رنتگن به بررسيهاي خود درباره کشف تازه که آن پرتو ايکس ناميد (بخاطر فروتني) ، ادامه داد. بعدها اين اشعه رنتگن ناميده شد.
طيف اشعه ايکس
اشعه توليد شده بوسيله لامپ اشعه ايکس يک طول موج ندارد. بلکه شامل گستره‌اي از طول موجهاست. پرتوهاي ايکس بوسيله دو نوع فرايند توليد مي‌شوند:
شتاب منفي الکترونها در موقع برخورد با انتهاي ماده هدف پرتوهاي ايکسي با طول موجهاي متفاوت توليد مي‌کند. اين پرتو "سفيد" يا نوار پيوسته فرکانسها در طيف اشعه ايکس را به عنوان تابش ترمزي مي‌شناسند.
برخورد الکترون با اتم هدف موجب جابجايي الکترون مداري در اتم هدف و راندن آن به حالت پر انرژي‌تري مي‌شود. اين عمل را برانگيزش مي‌نامند.
هنگامي که الکترون مداري پر انرژي به موقعيت مداري نخستين خود برمي‌گردد، رها شدن انرژي بصورت گسيل پرتوي با فرکانس خاصي خواهد بود. اين پرتو شدت خيلي بيشتري نسبت به پرتو "سفيد" زمينه خواهد داشت.
معمولا براي هر ماده هدف معيني بيش از يک طول موج اشعه ايکس وجود دارد. طول موج پرتو توليد شده بوسيله لامپ اشعه ايکس ، حد پاييني دارد که با ولتاژ لامپ نسبت عکس دارد. پرتو حد پاييني طول موج طيف ، بيشترين اهميت را در پرتو نگاري دارد. زيرا توانايي نفوذ آن بيشتر است.
مشخصه‌هاي بارز اشعه ايکس
بزرگي جريان لامپ بر پخش طول موج اشعه ايکس توليد شده تأثير ندارد. اما بر روي شدت پرتو موثر است.
طول موج اشعه ايکس يا اشعه گاما بسيار مهم است. با کاهش طول موج ، نفوذپذيري پرتو به درون محيط افزايش مي‌يابد. به بيان ديگر در مقايسه با پرتوي با طول موج بزرگتر ، پرتوي با طول موج بسيار کوتاه قادر به نفوذ به ماده معيني با ضخامت بيشتر و يا چگالي بيشتر خواهد بود. بنابراين ، اگر حداقل طول موج پرتو توليد شده با افزايش ولتاژ لامپ کاهش يابد، نفوذپذيري پرتو افزايش خواهد يافت.
بررسي کمي اشعه ايکس
پرتو ناشي از لامپ 200 کيلوولتي به درون فولادي به ضخامت حدود 25mm نفوذ مي‌کند.
اگر ولتاژ لامپ به 1Mv افزايش يابد، پرتو به درون فولادي به ضخامت حدود 130mm نفوذ خواهد کرد.
حد بالاي عملي براي لامپهاي اشعه ايکس رايج در حدود 1000Kv است و اين امر سبب توليد اشعه ايکس با کوتاهترين طول موج مي شود. اين پرتو انرژي فوتوني تقريبا برابر 1Mev دارد.
پرتو ايکس با انرژي فوتوني تا 30Mev را با استفاده از الکترونهاي پرانرژي (الکترونهاي سريع) بوجود آمده بوسيله مولد واندوگراف شتاب دهنده خطي يا چشمه بتاترون مي‌توان توليد کرد.
نفوذ پذيري اشعه ايکس
نفوذ پذيري پرتوهاي ايکس توليد شده از پرتوهاي گاما کمتر بوده اما براي پرتوهاي ايکس توليد شده در لامپهاي اشعه ايکس بوسيله چشمه‌هاي پرانرژي در خصوص فولاد نيز ديده مي‌شود. بايد توجه کرد که بيشترين ضخامتهاي استفاده از زمانهاي پرتودهي چند دقيقه‌اي و فيلمي با سرعت متوسط مي‌توان مورد بررسي قرار داد. مقاطع ضعيفتر را با استفاده از زمانهاي پرتودهي طولاني و فيلمي با سرعت زياد مي‌توان بازرسي کرد.
نحوه توليد اشعه ايکس
پرتوهاي ايکس را بوسيله بمباران هدفي فلزي با باريکه‌اي از الکترونهاي سريع توليد مي کنند. قطعات اصلي لامپ اشعه ايکس شامل کاتد براي گسيل الکترونها و آند به عنوان هدف مي‌باشد، که هر دو درون لامپ خلا جاي گرفته‌اند. با توجه به ميزان نفوذ اشعه ايکس و فرکانس مربوطه‌اش از لامپهاي اشعه ايکس متنوعي در کارهاي تحقيقاتي ، پزشکي ، صنعت و ... استفاده مي‌کنند.
منبع:tamirat-zone1.persianblog.ir