Basierend auf dem Diagramm und dem Absatz davor werden die Röntgenstrahlen durch das Abbremsen der sich bewegenden Elektronen verursacht und somit werden Röntgenstrahlen dort emittiert, wo das Diagramm es deutlich zeigt (die roten Pfeile, die nach unten zeigen, sind mit "Röntgenstrahlen" gekennzeichnet). Aber bedeutet das, dass Röntgenstrahlen auch in der Nähe der Kathode emittiert werden, wo die Elektronen zunächst beschleunigt werden?
Wie bei jeder Vakuumröhre gibt es eine Kathode, die Elektronen in das Vakuum emittiert, und eine Anode, um die Elektronen zu sammeln, wodurch ein elektrischer Stromfluss, bekannt als Strahl, durch die Röhre entsteht. Eine Hochspannungsquelle, beispielsweise 30 bis 150 Kilovolt (kV), wird über Kathode und Anode geschaltet, um die Elektronen zu beschleunigen. Das Röntgenspektrum ist abhängig vom Anodenmaterial und der Beschleunigungsspannung
....
Elektronen von der Kathode kollidieren mit dem Anodenmaterial, normalerweise Wolfram, Molybdän oder Kupfer, und beschleunigen andere Elektronen, Ionen und Kerne innerhalb des Anodenmaterials. Etwa 1 % der erzeugten Energie wird als Röntgenstrahlung emittiert/abgestrahlt, normalerweise senkrecht zum Weg des Elektronenstrahls . Der Rest der Energie wird als Wärme freigesetzt.
(Kursivschrift von mir.)
Strahlung braucht Beschleunigung oder Verzögerung.
Du fragst:
Aber bedeutet das, dass Röntgenstrahlen auch in der Nähe der Kathode emittiert werden, wo die Elektronen zunächst beschleunigt werden?
Der Strahl, der die Kathode verlässt und kontinuierlich zur Anode beschleunigt wird, strahlt, wenn er beschleunigt wird, aber mit einem viel geringeren Energieverlust. (Siehe diesen Link, die Diskussion für Linearbeschleuniger.) Die Menge ist klein und nicht in der elektromagnetisches Röntgenspektrum, eher das Infrarot (da der Strahl nicht kontinuierlich scheint) für eine Kathodenstrahlröhre. Also keine Röntgenstrahlen, weder an der Kathode noch an der Elektronenstrahllinie.
Der Grund, warum Röntgenstrahlen an der Anode erzeugt werden, ist, dass für einen Prozentsatz der Treffer (1% oben zitiert) die plötzliche Verzögerung beim Auftreffen auf die Anode (für diesen Prozentsatz) den größten Teil der Energie des Strahlelektrons und damit aufnimmt strahlt im keV-Röntgenbereich (aufgrund des keV-Spannungsabfalls zwischen Kathode und Anode), wenn es mit den Ladungen in der Anode wechselwirkt.
Dies ist ein Diagramm des Spektrums der erzeugten Photonen bei gegebenem und anfänglichem KV-Wert:
Als Nebenbemerkung machen die geringen Strahlungseffekte bei linearen Beschleunigungen im Gegensatz zu kreisförmigen Beschleunigern Linearbeschleuniger attraktiv, da im Gegensatz zur Synchrotronstrahlung bei kreisförmigen Beschleunigern wenig Energieverlust in den Strahlen auftritt .
Die Röntgenstrahlen werden als eine Form der Energiefreisetzung emittiert. Beim Abbremsen „verlieren“ die Elektronen kinetische Energie, und wir sehen, dass diese Energie in Form von Röntgenstrahlen freigesetzt wird. Um die Elektronen zu beschleunigen, müsste Energie zugeführt werden. Wir erwarten in diesem Fall keine Freisetzung von Röntgenstrahlen (Energieabgabe).
Die Beschleunigung der Elektronen auf dem Weg zwischen Kathode und Anode ist sehr viel geringer als die (negative) Beschleunigung der Elektronen beim Auftreffen auf die Zielatome.
Je höher die Beschleunigung, desto energiereicher sind die emittierten Photonen.
Die bei der Wechselwirkung der Elektronen mit dem Target emittierten Photonen sind also viel energiereicher (im Röntgenbereich) als die Photonen, die emittiert werden, wenn die Elektronen den Spalt zwischen der Kathode und der Anode durchqueren.
Der Text weist darauf hin, wenn er sagt "Röntgenstrahlen werden erzeugt, wenn die Elektronen plötzlich in der Anode gestoppt werden", nachdem er die Beschleunigung der Elektronen zwischen Kathode und Anode erwähnt hat.
EL_DON
Benutzer137289
anna v