X선관

요약 빠른 속도로 운동하는 전자선을 만든 뒤 물질과 부딪혀 x선을 방출하도록 만든 기구이다. X선을 만드는 방식에 따라 열음극 x선관과 기체봉입 x선관으로 나뉜다.

X선관

기체봉입X선관(가스X선관)과 열음극X선관(쿨리지X선관) 2가지가 있다. 1897년 발명된 초기의 것은 기체봉입X선관(기체이온X선관 ·냉음극X선관)이다. 10^-3 Torr 정도의 기체를 봉입하여 이 기체의 이온화 작용을 이용하는 것인데, X선의 파장을 일정하게 유지하기 위하여 진공도를 미묘하게 조정해야 하고 X선의 세기와 파장을 각각 변화시킬 수 없는 결점이 있기 때문에 현재에는 별로 사용하지 않는다. 이에 반해 1913년 미국의 W.D.쿨리지가 텅스텐 필라멘트를 열전자원으로 한 열음극X선관(열전자X선관 ·쿨리지관)을 발명한 후, X선관이 급속히 발전하여 현재의 X선관은 이 기술을 계승한 것이 많다.

열음극X선관의 기본 구조를 보면, 가열된 텅스텐 필라멘트에서 방출된 전자는 높은 진공(10^-6∼10^-8Torr)의 관 내에서 음극(금속제의 집속캡)과 양극(구리)에 가해진 높은 전압으로 가속되어 음극과 마주보는 양극의 타깃면에 충돌한다. X선은 이 충돌 부분에서 발생하여 임의의 방향으로 방사된다. 이 중 추출하기 쉬운 방향의 일부 X선을 이용하고 다른 방향의 것은 X선 방지용 용기로 피복하여 불필요한 X선의 외부방출을 적게 한다. 이 열음극X선관의 특징은 사용목적에 따라 방사X선을 제어할 수 있다는 점이다. X선관을 사용목적에 따라 분류하면, 진단용 X선관이나 치료용 X선관의 의료용 X선관, 비파괴검사용이나 두께측정용의 공업용 X선관, 회절용 ·형광분석용 ·응력측정용의 분석용 X선관 등으로 분류할 수 있다.