Page 8 - Giáo trình môn học Nguyên lý tạo ảnh

Cường độ
tương ứng
10

K Bức xạ đặc
trưng

5 K

Bức xạ hãm
Năng lượng
Photon (keV)
0 50 100 150 200
100 50 20 10
Bước sóng 
(pm)
Hình 1.4. Phổ năng lượng X - quang phát ra bởi anốt Tungsten ở 130kV
1.2.2. Bức xạ hãm
Một kiểu tương tác thứ hai là sự chiếu xạ liên tục của các electron tới anốt tạo
thành phổ phát xạ tia X, gọi là Bức xạ hãm (Bremsstrahlung Radiation) (X hãm). Bức
xạ này hình thành do sự thay đổi đột ngột tốc độ của chùm electron khi gặp bề mặt
anốt, làm giảm tức thời động năng electron và một phần của lượng giảm này chuyển

thành năng lượng tia X.
Bức xạ hãm chứa hầu hết năng lượng tia X, vì vậy nó rất quan trọng trong các
ứng dụng y học dựa trên cơ sở sự hấp thụ năng lượng hay đúng hơn là trong phép đo
lường liên quan tới bước sóng, như là trong các nghiên cứu tinh thể học sử dụng tia
X.
Mối liên hệ giữa điện thế anốt và năng lượng phôtôn bức xạ được chỉ ra trên
hình 1.4. Khi tăng điện áp anốt ở điều kiện dòng tia không đổi sẽ làm tăng năng
lượng các electron trong chùm. Thực tế, năng lượng của electron khi đập vào anốt
được cho bởi biểu thức:
E e = e. V A (2.2)
ở đây e là điện tích electron (e= -1.602 x 10 -19 C).
E e được tính theo đơn vị eV.
1 eV là năng lượng thu được từ một electron được tăng tốc bởi điện áp 1V.
Mặt khác, khi electron tương tác với nguyên tử của anốt sẽ tạo ra tia X có năng
lượng phù hợp với cơ học lượng tử theo công thức:
E p = h. f (2.3)
Ở đây h là hằng số Planck (h= 6.625 x 10 -34 Js); f là tần số của phôtôn. Từ
những phân tích trên cho thấy: tia X không thể có năng lượng lớn hơn năng lượng
của electron sinh ra nó trong tương tác. Như vậy năng lượng tia X hãm không thể
vượt quá giá trị e. V A và được giới hạn bởi điện áp anốt.
Khi va chạm các điện tử bị hãm đột ngột và do chuyển động có gia tốc của hạt
mang điện dẫn đến sự xuất hiện trường điện từ và do đó bức xạ hãm có phổ liên tục.

8