Physik * Klasse 9b * Röntgenstrahlung und ihre Erzeugung

Physik * Jahrgangsstufe 9 * Röntgenstrahlung und ihre Erzeugung
Die Röntgenstrahlung ist wie das sichtbare Licht eine elektromagnetische Strahlung,
allerdings haben die zugehörigen Photonen eine wesentlich höhere Energie als die
Photonen des sichtbaren Lichts.
10 -3 10 -2 10 -1 1 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7
Infrarot
sichtbares
Licht
Ultraviolett
Röntgenstrahlung
Gammastrahlung
Erzeugung der Röntgenstrahlung in der Röntgenröhre
K ............................................
A ............................................
U h ............................................
U a ............................................
X ............................................
W ............................................
E photon
in eV
Im Spektrum einer Röntgenröhre unterscheidet
man nach ihrer Entstehung zwei Strahlungsarten:
Bremsstrahlung:
................................................................................
................................................................................
................................................................................
................................................................................
charakteristische Strahlung:
E Photon 25 keV 12,5 keV 6,25 keV
......................................................................
......................................................................
......................................................................
......................................................................
......................................................................
N
M
L
K
N
M
L
K
N
M
L
K - Photon
K
..................................................................................................................................................
..................................................................................................................................................

Physik * Jahrgangsstufe 9 * Röntgenstrahlung und ihre Erzeugung
Die Röntgenstrahlung ist wie das sichtbare Licht eine elektromagnetische Strahlung,
allerdings haben die zugehörigen Photonen eine wesentlich höhere Energie als die
Photonen des sichtbaren Lichts.
10 -3 10 -2 10 -1 1 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7
Infrarot
sichtbares
Licht
Ultraviolett
Röntgenstrahlung
Gammastrahlung
Erzeugung der Röntgenstrahlung in der Röntgenröhre
E photon
in eV
K
A
Kathode
Anode (auch Antikathode)
U h Heizspannung (ca. 6 V)
U a
X
W
Anodenspannung (ca. 30 kV)
Röntgenstrahlung (X-Ray)
Wasser zum Kühlen der Anode
Im Spektrum einer Röntgenröhre unterscheidet
man nach ihrer Entstehung zwei Strahlungsarten:
Bremsstrahlung: (kontinuierliches Spektrum)
Die hochenergetischen Elektronen werden in der
Antikathode abgelenkt und zum Teil abgebremst und
strahlen dabei Röntgen-Photonen ab. Die maximale
maximale
Photonenenergie
Photonenenergie beträgt eU a („Einmal-Abbremsung“)
charakteristische Strahlung: (Linienspektrum)
E Photon 25 keV 12,5 keV 6,25 keV
Ein hochenergetisches Elektron schlägt ein
Elektron aus dem tiefsten Energieniveau
eines Antikathodenatoms heraus.
Ein Elektron aus einem höheren Energie-
Niveau füllt diese „Lücke“ auf ; dabei wird
N
M
L
K
N
M
L
K
N
M
L
K - Photon
K
Die entsprechende Energiedifferenz als Röntgenphoton abgegeben.
K - Linie ( L-Elektron in „K-Schale“) K ß - Linie ( M-Elektron in „K-Schale“) usw.