Produzione di Raggi X: Come i Tubi Radiogeni Generano Raggi X

I raggi X sono prodotti in un tubo radiogeno (tubo di Coolidge) tramite il seguente processo:

1. Emissione termionica: Un filamento catodico riscaldato emette elettroni.
2. Accelerazione: Alta tensione (kVp) accelera gli elettroni nel vuoto verso l'anodo.
3. Interazione col bersaglio: Elettroni ad alta velocità colpiscono il bersaglio anodico (tipicamente tungsteno, alto punto fusione, alto numero atomico).
4. Conversione energetica: L'energia cinetica si trasforma in:
       • Calore (~99%): Energia termica, gestita da anodo rotante e raffreddamento.
       • Fotoni raggi X (~1%): Due meccanismi:
         – Bremsstrahlung (radiazione di frenamento): Elettroni decelerati nel campo elettrico del bersaglio → spettro continuo.
         – Radiazione caratteristica: Elettrone shell interno espulso → elettrone shell esterno riempie vacanza → fotoni a energia discreta.

Filtrazione: Il fascio grezzo attraversa la finestra del tubo (berillio in tubi ad alta potenza, alluminio in diagnostici) e filtri aggiuntivi (alluminio/rame) per rimuovere fotoni a bassa energia che contribuiscono solo a dose paziente, non qualità d'immagine. Questo produce il fascio di raggi X utilizzabile, indurito.