Rhenium-Wolfram-Anode in der Röntgenröhre
Die Anode (oder Antikathode) ist die Komponente der Röntgenröhren, in der Röntgenstrahlen erzeugt werden. Es ist ein scheibenförmiges Metallstück mit einem Durchmesser zwischen 55 und 100 mm und einer Dicke von 7 mm
Rheniumwolfram und reine Wolframanode in Röntgenröhren
Die Anode (oder Antikathode) ist die Komponente der Röntgenröhren, in der Röntgenstrahlen erzeugt werden. Es ist ein scheibenförmiges Metallstück mit einem Durchmesser zwischen 55 und 100 mm und einer Dicke von 7 mm, das mit der positiven Seite des Stromkreises verbunden ist. Die Anode wandelt die Energie des einfallenden Elektrons in Röntgenstrahlen um, wobei als Nebenprodukt Wärme abgeführt wird.
Die meisten Anoden von Röntgenröhren bestehen aus Wolfram (dem Targetmaterial). Wolfram hat eine hohe Ordnungszahl (Z=74) und einen hohen Schmelzpunkt von 3370 Grad mit entsprechend geringer Verdunstungsrate. Die hohe Ordnungszahl von Wolfram ermöglicht eine effizientere Produktion im Vergleich zu Zielmaterialien mit niedrigerer Ordnungszahl. Es wird auch eine Legierung verwendet, die Wolfram und Rhenium enthält, weil die Zugabe von 5-10 Prozent Rhenium ein Abstreifen der Anodenoberfläche verhindert. Der Anodenkörper besteht aus leichten und gut wärmespeichernden Materialien wie Molybdän und Graphit. Molybdän wird auch oft als Targetmaterial für Anoden verwendet, die in der Mammographie verwendet werden, weil es eine mittlere Ordnungszahl (Z=42) hat und die erzeugten Röntgenstrahlen für diesen Zweck geeignete Energien haben. Einige in der Mammographie verwendete Anoden bestehen ebenfalls aus Rhenium (Z=45), das charakteristische Röntgenstrahlen mit etwas höheren Energien aufweist, die durchdringender sind und vorzugsweise bei der dichten Brustbildgebung verwendet werden.
Die Anodenscheibe dreht sich und wird einem fokussierten Elektronenstrahl ausgesetzt, der von der Kathode ausgeht und durch eine hohe Potentialdifferenz zwischen der Kathode und der Anode beschleunigt wird. Wenn der Elektronenstrahl auf die Anode (am eigentlichen Brennfleck) trifft, erzeugen Wechselwirkungen der Elektronen mit dem Targetmaterial den Röntgenstrahl. Der Anodenwinkel ist der Winkel zwischen der Vertikalen und der Targetoberfläche, wobei die meisten Röntgenröhren einen haben Anodenwinkel von 12-15 Grad Ein kleinerer Winkel führt zu einem kleineren effektiven Brennfleck.
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