Il tipo di tubo radiogeno e la scelta del bersaglio

Specifiche di applicazione

Tipi di raggi X e selezione del target

Nelle sorgenti di raggi X, gli elettroni bombardano il materiale bersaglio per produrre raggi X in due modi.

(1) Quando l'elettrone ad alta velocità si scontra con l'atomo bersaglio, cambia la sua traiettoria originale e rallenta. I raggi X vengono emessi contemporaneamente e la loro energia è pari alla differenza di energia prima e dopo la collisione con l'elettrone ad alta velocità.

A causa delle diverse posizioni relative di ciascun elettrone ad alta velocità che interagisce con l'atomo bersaglio, anche la perdita di radiazione corrispondente a ciascuna interazione è diversa e l'energia dei fotoni a raggi X emessi è anch'essa diversa. Un gran numero di fotoni a raggi X costituisce uno spettro di emissione di raggi X con una frequenza continua - proprio come la luce monocromatica di vari colori mescolati in luce bianca - per cui i raggi X prodotti da questo principio sono chiamati raggi X bianchi (noti anche come spettro continuo).

(2) L'elettrone ad alta velocità mette fuori gioco l'elettrone dell'orbitale interno dell'atomo bersaglio, facendolo uscire dall'atomo e trasformandolo in un elettrone libero, creando così un temporaneo posto vacante nell'orbitale interno; l'elettrone esterno riempirà immediatamente questo posto vacante nell'orbitale interno. L'elettrone orbitale emette raggi X quando passa dal guscio esterno a quello interno e la sua energia è pari alla differenza tra i livelli energetici dei due orbitali.

Poiché il livello energetico dell'elettrone orbitale dell'atomo bersaglio è determinato, anche l'energia dei raggi X generati è fissa e dipende solo dalle caratteristiche dell'atomo bersaglio. Pertanto, i raggi X generati da questo principio sono chiamati anche raggi X di identificazione (noti anche come spettri di identificazione).

Qualsiasi materiale bersaglio produrrà sia raggi X bianchi che raggi X di identificazione. Nelle applicazioni di controllo non distruttivo, il campione stesso ha una varietà di materiali, quindi in genere viene selezionato per produrre più raggi X bianchi il target di tungsteno. Nell'applicazione dell'analisi di fluorescenza a raggi X per l'analisi della composizione dei materiali, si scelgono più spesso target in molibdeno, che sono più facili da produrre raggi X identificativi.