Фокальное пятно

При подаче на электроды трубки накального и анодного электропитания катод разогревается и начинает испускать поток электронов, которые под действием анодного напряжения разгоняются и устремляются к аноду. Достигнув анода, электроны тормозятся на его ФП, а их кинетическая энергия преобразуется в тепловую энергию и рентгеновское излучение. Доля рентгеновского излучения составляет несколько процентов, а основная часть приходится на тепло, что приводит к быстрому и сильному нагреву материала анода.

Чтобы не допустить разрушения анода, его зеркало изготавливается из тугоплавких металлов – в основном из вольфрама. На практике существует несколько понятий ФП. Участок зеркала анода, на который падает поток электронов, называется истинным или действительным фокусом трубки, а его проекция в направлении рентгеновского излучения – оптическим фокусом. Именно оптический фокус наряду с фокусным расстоянием является одной из определяющих характеристик рентгеновской трубки. Для изменения размера оптического фокуса в настоящее время применяется различный угол скашивания анода по отношению к направлению электронного потока: чем меньше угол – тем меньше ФП и наоборот. В радиационных дефектоскопах применяются рентгеновские трубки, как с круглыми, так и с линейными ФП размером от 0,3 до 10 мм, в зависимости от выполняемых задач.

Оптические свойства трубки напрямую зависят от формы и размеров ФП. При стремлении ФП к размеру точечного источника излучения формируется картинка с максимальной разрешающей способностью и высокой резкостью и чёткостью изображения. По мере увеличения размеров ФП появляется и растёт размытость контуров изображения, снижается его чёткость. Однако уменьшение размеров ФП влечёт за собой снижение интенсивности рентгеновского излучения, а это в свою очередь, вызывает необходимость увеличивать время экспозиции детектора. При бо́льших размерах ФП возможно увеличение электрической нагрузки трубки, что приведёт к снижению временны́х затрат и повышению производительности труда в работе с аппаратом. На практике приходится искать компромисс между качеством контроля и его оперативностью.