Wie entstehen Röntgenstrahlen?

Röntgenstrahlen entstehen, wenn hochenergetische Elektronen plötzlich von einem Metalltarget gestoppt werden. Dieser Vorgang wird Bremsstrahlung genannt, was zu Deutsch „Bremsstrahlung“ bedeutet.

Wenn die Elektronen auf das Ziel treffen, interagieren sie mit den Metallatomen und verlieren ihre kinetische Energie. Diese Energie wird in Röntgenphotonen umgewandelt, die in alle Richtungen abgestrahlt werden. Die Energie der Röntgenphotonen hängt von der Energie der einfallenden Elektronen ab.

Zur Erzeugung von Röntgenstrahlung ist ein hochenergetischer Elektronenstrahl erforderlich. Dieser Strahl wird von einer Röntgenröhre erzeugt, die aus einer Kathode, einer Anode und einem Hochspannungsnetzteil besteht. Die Kathode wird erhitzt, um Elektronen auszusenden, während die Anode aus einem Schwermetall wie Wolfram besteht. Die Hochspannungsversorgung beschleunigt die Elektronen in Richtung Anode.

Wenn die Elektronen auf die Anode treffen, werden sie plötzlich gestoppt und es wird Röntgenstrahlung emittiert. Die Röntgenstrahlen werden dann zu einem Strahl gebündelt oder fokussiert, der für Bildgebungs- oder andere Zwecke verwendet werden kann.

Röntgenstrahlen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter in der medizinischen Bildgebung, bei Sicherheitskontrollen und bei Materialprüfungen. In der medizinischen Bildgebung werden Röntgenstrahlen verwendet, um Bilder vom Inneren des Körpers zu erstellen. Bei der Sicherheitskontrolle werden Röntgenstrahlen eingesetzt, um Waffen und andere Schmuggelware aufzuspüren. Bei der Materialprüfung werden Röntgenstrahlen eingesetzt, um Materialfehler zu erkennen.