Tubo de rayos X

Los tubos de rayos X evolucionaron a partir del aparato diseñado por William Crookes, con el que Wilhelm Röntgen descubrió los rayos X a finales del siglo XIX .Una porción de los electrones que circulan por el filamento se desprenden debido al efecto termoiónico.El ánodo es un metal de alto número atómico Z, lo que mejora la eficiencia del tubo.En los tubos de Crookes, los electrones necesarios para generar rayos X se liberaban mediante la ionización de aire residual presente en el tubo tras hacerse un vacío parcial hasta alcanzar presiones entre 10−6 y 5×10−8 atmósferas o 0,1-0,005 Pascales.En los primeros modelos, el ánodo se utilizaba para acelerar los electrones, que colisionaban contra el vidrio al final del tubo.Normalmente el anticátodo o, en su ausencia, el ánodo, era de platino, posicionado oblicuamente de tal modo que los rayos X se emitían hacia el lado del tubo.El cátodo emitía electrones cuando los iones con carga positiva chocaban contra el metal.Con el paso del tiempo, el gas residual en su interior era absorbido por las paredes del tubo; como consecuencia, la presión se reducía, el voltaje aumentaba y se producían rayos X de mayor energía, hasta que el tubo dejaba de funcionar.[9]​ En 1913, William Coolidge realizó varias mejoras al tubo de Crookes.En estos instrumentos, el ánodo sólido es reemplazado por un chorro de metal líquido, generalmente galio en circulación continua.[16]​[17]​ En la actualidad, también se usan para obtener imágenes médicas tridimensionales mediante la tomografía axial computarizada.Los tubos de rayos X para esta aplicación requieren un voltaje muy alto y gradualmente han sido reemplazados por otras fuentes de rayos X, como los aceleradores lineales.El haz de rayos X se traslada horizontal y verticalmente y los rayos reflejados en cada posición componen una imagen bidimensional del exterior del cuerpo.[20]​ Los tubos de microfoco son particularmente útiles para visualizar componentes electrónicos en circuitos integrados.Dado que algunos tubos pueden resultar en exposiciones entre 10 y 10 000 mSv/h, es necesario adoptar medidas para minimizar la dosis recibida durante el uso y manipulación de los tubos de rayos X.[29]​ Cuando los tubos se usan en medicina, se protegen las áreas del cuerpo alrededor de la zona a tratar; en medicina diagnóstica los pacientes son situados a cierta distancia, para disminuir la dosis por unidad de superficie, y se usan tiempos de exposición tan cortos como sea posible.