 |
| Descrizione Il tubo, contenente gas a pressione inferiore a 0.1 mmHg, è costituito da una parte sferoidale con tre bracci cilindrici, al cui interno sono presenti gli elettrodi per il collegamento alla sorgente di tensione: in corrispondenza del braccio più corto si trova l’anodo di forma piatta in alluminio; in corrispondenza del braccio più lungo si trova il catodo di forma concava in alluminio. Sull’asse congiungente anodo e catodo, in posizione inclinata di 45°, si trova l’anticatodo, in platino o tungsteno. L’anodo e l’anticatodo sono collegati esternamente per evitare alte differenze di potenziale che potrebbero danneggiare il tubo, essendo i due elettrodi molto vicini. Può essere presente un altro elettrodo che serve a produrre forti scariche elettriche tra esso ed il catodo per rimuovere, durante il funzionamento della macchina pneumatica che fa il vuoto all’interno del tubo, le tracce di gas aderenti alle superfici del vetro e degli elettrodi (tali scariche danneggerebbero l’anticatodo se partissero da esso). In alcuni casi il tubo presenta uno speciale dispositivo, detto rigeneratore osmotico, che serve a mantenere la pressione ad un valore ottimale tramite scariche che vaporizzano un opportuno materiale non appena la pressione scende sotto un determinato valore. Mediante tale tubo Röntgen (premio Nobel per la Fisica nel 1901) nel 1895 scoprì casualmente i raggi X. |
| Funzionamento Una differenza di potenziale di circa 30 kV viene applicata tra anodo e catodo, provocando un flusso di elettroni che, emessi dal catodo e accelerati dal campo elettrico esistente, colpiscono l'anticatodo. La decelerazione degli elettroni nell'urto con l'anticatodo (effetto braking o bremsstrahlung) produce una perdita di energia e conseguente liberazione di raggi X, ossia di radiazione elettromagnetica di frequenza compresa tra 30 × 1015 Hz e 300 × 1018 Hz . Il catodo ha forma convessa per focalizzare il flusso di elettroni in una zona molto piccola dell’anticatodo e migliorare le prestazioni del dispositivo. L’intensità dei raggi X generati dipende dal numero atomico dell’elemento che costituisce l’anticatodo: quanto più alto è questo numero atomico, tanto più intenso è il fascio di raggi X generati. Inoltre, per una produzione ottimale di raggi X, occorre un elemento che abbia un alto punto di fusione, come il tungsteno. |