Tabung sinar-X: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tag: Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler |
k Bot: Mengganti kategori yang dialihkan Tabung elektron menjadi Tabung vakum |
||
| (7 revisi perantara oleh 4 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 16:
Spektrum yang muncul dari tabung adalah superposisi radiasi pengereman dan fluoresensi sinar-X sasaran.
Tabung sinar-X memiliki [[efisiensi energi]] yang sangat buruk , dengan sebagian besar [[daya listrik]] (99%) dihamburkan sebagai [[panas]]. Oleh karena itu tabung harus didinginkan, umumnya dengan sirkulasi air, penangas minyak atau dengan sistem anoda berputar.
== Tabung Crookes ==
{{Main|Tabung Crookes}}
Secara historis, tabung sinar-X pertama ditemukan oleh Sir [[William Crookes]]. Awalnya dimaksudkan untuk menyebabkan [[fluoresensi]] bercahaya [[mineral]]. Tabung Crookes juga disebut tabung pelepasan, tabung gas atau tabung katoda dingin.
Tabung ini adalah bola [[kaca]] di mana ruang hampa dibuat, sehingga masih ada [[tekanan udara]] sisa sekitar 100 [[Pascal|Pa]] (
Kumparan induksi memberikan [[tegangan tinggi]]. Kemudian terjadi ionisasi dari udara sisa, dalam bentuk [[petir]] atau "discharge", yang menyebabkan aliran elektron dari katoda ke anoda. Aliran ini, yang disebut [[sinar katoda]], menghasilkan [[radiasi elektromagnetik]] yang mampu menciptakan cahaya fluoresensi pada benda tertentu serta menghasilkan pelepasan benda yang dialiri listrik pada jarak tertentu. Itu juga menciptakan sinar-X.
Tabung ini hanya dapat menghasilkan sinar-X sebentar-sebentar. Beberapa jenis siklotron masih menggunakan tabung jenis ini.
Baris 101 ⟶ 100:
* baik menggunakan tabung dengan anoda memiliki puncak di tempat yang tidak mengganggu, seperti anoda [[krom]];
* atau gunakan target sekunder: tabung menyinari target, dan radiasi fluoresen dari target inilah yang akan menyinari sampel; ini memungkinkan untuk bekerja dalam radiasi kuasi-monokromatik, dan dengan intensitas yang sangat rendah; kita juga berbicara tentang sumber "terpolarisasi".
=== Penuaan tabung ===
[[File:Tube Cu LiF.PNG|thumb|right|Spektrum emisi tabung sinar-X tua (target tembaga), diukur dengan difraksi radiasi non monokromatis dan tak terfilter pada kristal tunggal [[Litium fluorida|LiF]].]]
Penuaan tabung melibatkan tiga fenomena:
* porositas tabung, yang menyebabkan penurunan ruang hampa;
* sublimasi filamen;
* kejutan termal pada filamen;
* [[korosi]]
Filamen wolfram dipanaskan dan di bawah vakum, sehingga secara alami akan menyublim. Gas tungsten yang dibuat akan bermigrasi ke dalam tabung dan mengembun di dinding serta di jendela. Karena itu kita akan memiliki tiga efek:
* wolfram di jendela akan bertindak sebagai filter, dan menyerap sinar-X berenergi rendah; oleh karena itu ada penurunan bertahap dalam intensitas dalam panjang gelombang panjang; dalam spektrometri fluoresensi sinar-X, hal ini menyebabkan penurunan sensitivitas untuk elemen cahaya;
* wolfram yang disimpan dibombardir dengan sinar-X, itu akan berpendar; dalam difraksi sinar-X, munculnya puncak karakteristik tungsten, dan khususnya garis L (dalam [[notasi Siegbahn]]), akan menimbulkan puncak difraksi parasit;
* filamen menipis, yang pada waktunya dapat menyebabkan kerusakannya.
Jendela tabung dibuat setipis mungkin untuk menyerap sinar-X paling sedikit. Tabung dalam keadaan vakum, gas perlahan-lahan akan berdifusi menuju bagian dalam tabung. Hal ini terutama berlaku untuk tabung ditempatkan di atmosfer helium (kasus spektrometer fluoresensi sinar-X mengukur cairan), helium menjadi molekul yang sangat kecil. Ketika vakum tidak lagi cukup, busur listrik terjadi (ionisasi gas di bawah pengaruh tegangan tinggi) yang disebut "berkedip", yang mencegah produksi sinar-X. Ketika berkedip menjadi terlalu sering, tabung tidak dapat digunakan dan harus diubah.
Tabung didinginkan dengan air. Kelembaban akan cenderung mengembun pada bagian yang dingin, dan khususnya pipa logam yang membawa air di dalam tabung. Kelembaban ini akan mempercepat korosi pada logam. Inilah salah satu alasan mengapa tabung tetap menyala saat tidak digunakan (umumnya dipasang pada tegangan dan intensitas tinggi minimum, misalnya 20 kV dan 5 mA ): dengan menjaga tabung tetap hangat, kita menghindari pengembunan.
Alasan lain tabung tetap menyala saat tidak beroperasi adalah untuk mencegah sengatan panas. Secara umum, intensitas dipertahankan dalam filamen (arus pemanas) bahkan ketika tegangan tinggi dimatikan: tabung tidak memancarkan sinar-X, tetapi tidak dimatikan, tidak mengalami variasi suhu.
Tergantung pada kondisi penggunaan, umur tabung berkisar dari satu hingga sepuluh tahun, dengan rata-rata tiga hingga lima tahun.
== Kebisingan latar belakang ==
Pancaran sinar-X bersifat acak. Oleh karena itu ada fluktuasi sinyal periode pendek yang menghasilkan kebisingan latar belakang. Hukum emisi, dan oleh karena itu laju penghitungan—jumlah X foton yang terdeteksi per detik—mengikuti [[hukum Poisson]]; dengan demikian, [[deviasi standar]] adalah akar kuadrat dari intensitas rata-rata
: <math>\sigma_\mathrm{I} = \sqrt{\bar{\mathrm{I}}}</math>.
Semakin besar intensitas, semakin besar deviasi standar, dan karena itu fluktuasi, tetapi rasio sinyal-ke-derau meningkat:
: <math>\frac{\bar{\mathrm{I}}}{\sigma_\mathrm{I}} = \sqrt{\bar{\mathrm{I}}}</math>
yang karenanya menguntungkan untuk akurasi pengukuran.
== Lihat pula ==
Baris 106 ⟶ 136:
=== Bibliografi ===
* {{cite book |language=en |author1=R. Behling |title=Modern Diagnostic X-Ray Sources. Technology, Manufacturing, Reliability |location=Boca Raton, FL, USA |publisher=[[CRC Press]] |collection=Taylor and Francis |year=2016 |page=423 |isbn=978-1-4822-4132-7}}.
* {{cite web |language=en |author1=N. Broll |author2=P. de Chateaubourg |title=Spectral distribution from end window X-ray tubes |subtitle=Advances in X-ray Analysis |description=Proceedings of the Denver X-ray Conference |volume=41 |year=1997 |format=pdf |url=http://www.icdd.com/resources/axa/vol41/V41_46.pdf |site=ICDD |access-date=2022-03-12 |archive-date=2016-03-03 |archive-url=https://web.archive.org/web/20160303225341/http://www.icdd.com/resources/axa/vol41/V41_46.pdf |dead-url=yes }}
=== Artikel terkait ===
Baris 115 ⟶ 145:
** [[Pembangkit sinar-X]]
* {{fr}} Teks Röntgen tahun 1895 tentang penemuan sinar-X online dan dianalisis di situs [http://www.bibnum.education.fr/physique/la-decouverte-des-rayons-x-par-roentgen BibNum].
* [http://www.crtsite.com/page5.html The Cathode Ray Tube site (English)]
Baris 122 ⟶ 152:
{{Portal|Fisika|Elektronik}}
[[Kategori:Radiologi]]
[[Kategori:Tabung
| |||