rayos x 14-o

M. C. Eugenio Torijano Cabrera

Descubiertos en 1895 por Wlihelm Conrad Roentgen.

Proceso inverso al fotoeléctrico.

Las interacciones de electrones rápidos con los átomos de un material producen energía térmica y radiación electromagnética.

Del 98 al 99% de la energía cinética de los electrones acelerados se transforma en calor; sólo del 1% al 2% es convertido en rayos X.

No son desviados por campos eléctricos o magnéticos.

A mayor energía cinética de los electrones incidentes, mayor penetración de los rayos X resultantes.

A mayor número de electrones mayor la intensidad del haz de rayos X.

Max von Laue utiliza cristales, como rejillas tridimensionales, para experimentar con la difracción de rayos X.

Duane y Hunt encontraron que existe una λ

mínima dada por:

Ve = hmáx = hc / λmín

λmín = hc / Ve = 1,24 x 10-6 / V, volts-metro.

+ _ Fuente de

alto voltajehaz de rayos-X

tubo de rayos - X

ánodo

cátodo

flujo de electrones

CÁTODO .- Productor de electronesTRANSFORMADOR.- Generador de alto voltaje.ANTICÁTODO ó ánodoENERGÍA DE LOS ELECTRONES E= ½ m v2 = eV

N

N

N

N

N

N

NN

N

NN

N

N

N

P

P

PP

P

P

PP

PP

N

N

P

P

P

P

P

NÚCLEO

e-

RAYOS-X DE BREMSSTRAHLUNG

ELECTRÓN INCIDENTE

ATRACCIÓN ELECTROSTATICA

P

P

e-

N

Los electrones rápidos colisionan con los electrones de las capas internas de los átomos del blanco y dan como resultado la ionización o excitación, ocasionando que el átomo se vuelva inestable.

ION POSITIVO

ION NEGATIVO

El átomo libera la energía absorbida en forma de radiación electromagnética (radiación característica). Si se remueve un electrón de la capa K, el hueco será llenado por un electrón de las capas superiores. La diferencia de energía entre el electrón de la capa superior y el hueco llenado de la capa inferior se emite en forma de rayos X característicos.

núcleo

K

L

M

N

e-

Electrón incidente

e-

Electrón expulsado

Rayos X característicos

intensidad

relativa

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Energía (keV)

Rayos – X característicos

Espectro de rayos– X sin filtrar

Espectro de rayos– X filtrado

La fracción de la energía de la radiación que se transforma en bremsstrahlung es:

f = 3.5 x 10-4 Z E

núcleo

K L M N