¿Qué es un Generador de Rayos X?
Un generador de rayos X es un dispositivo que produce rayos X, un tipo de radiación.
Los rayos X fueron descubiertos por el Dr. Wilhelm Convert Röntgen en 1895. Fue el descubrimiento del siglo por su propiedad de penetrar la materia, y los rayos X asombraron a la gente de la época.
Hoy en día, los generadores de rayos X se utilizan en lugares muy diversos, y sus propiedades penetrantes se aprovechan para aplicaciones industriales como maquinaria médica e industrial, así como para aplicaciones de investigación física y química. Se trata de una tecnología ampliamente conocida, sobre todo porque se utiliza en aplicaciones médicas como los rayos X.
Usos de los Generadores de Rayos X
Los generadores de rayos X se utilizan mucho con fines médicos. El examen radiológico, del que todos hemos oído hablar, es otra tecnología que utiliza rayos X.
Cuando se irradia el cuerpo humano con rayos X, las zonas menos densas, como la piel y los pulmones, son penetradas por los rayos X, mientras que las zonas más densas, como los huesos y los dientes, no son penetradas por los rayos X y son absorbidas.
También se utiliza en otras aplicaciones industriales para comprobar productos, ya que puede comprobar el interior de un producto sin destruirlo. La tecnología también se utiliza en lugares familiares, como el control de equipajes en los aeropuertos.
Principios de los Generadores de Rayos X
Los tubos de rayos X, también llamados tubos de rayos X, son dispositivos que generan rayos X y constan de un blanco como ánodo y un filamento como cátodo, dentro de un vacío.
- Cuando se aplica un alto voltaje (de decenas a cientos de miles de voltios) entre los electrodos, los electrones calientes son expulsados del filamento del cátodo y viajan a gran velocidad hasta el blanco del ánodo.
- Al chocar con el blanco, se producen rayos X.
- Cuando los electrones chocan con el blanco y entran en el átomo, la mayor parte de su energía se convierte en calor.
- Algunos electrones chocan con electrones del interior del átomo, lo que forma un estado inestable (estado excitado).
- Cuando un átomo entra en un estado excitado, intenta volver a un estado estable liberando energía.
- Los rayos X se producen como energía durante la transición del estado excitado al estado estable.
Se producen dos tipos principales de rayos X
1. Rayos X Característicos
Se trata de rayos X producidos cuando los electrones excitados pasan a un estado estable. Se producen rayos X iguales a la diferencia de energía entre los orbitales de los electrones y, por tanto, tienen una fuerte energía en una única longitud de onda. Como la energía entre los orbitales de los electrones es única para cada elemento, también es característico del elemento que produzca rayos X específicos de ese elemento. Esta propiedad se utiliza en la fluorescencia de rayos X (XRF) para analizar la composición de las sustancias.
2. Rayos X Continuos
Rayos X producidos cuando electrones térmicos impactan en un blanco y se desaceleran rápidamente. Como los rayos X se producen durante el frenado, también se denominan rayos X de frenado. La longitud de onda de los rayos X producidos depende del lugar del blanco en el que inciden, por lo que son longitudes de onda compuestas. Se utiliza para fluoroscopia y otras aplicaciones. La mayoría de los rayos X emitidos son rayos X continuos.
Más Información sobre los Generadores de Rayos X
1. Esfera Tubular de un Generador de Rayos X
La esfera tubular de un generador de rayos X es un tubo de vacío, principalmente de vidrio, con un electrodo positivo (ánodo) y un electrodo negativo (cátodo) en su interior. La esfera tubular tiene un filamento (electrodo convergente) en el cátodo y un blanco en el ánodo.
Cuando se aplica un alto voltaje a ambos electrodos mediante un transformador de alto voltaje u otra fuente de alimentación de alto voltaje, se emiten electrones de calor desde el filamento hasta el blanco. Se utiliza tungsteno para el filamento y wolframio o molibdeno para el blanco.
Existen dos tipos de tubos: los tubos de rayos X de ánodo fijo, que no tienen una estructura de ánodo giratorio, y los tubos de rayos X de ánodo giratorio, que tienen una estructura de ánodo giratorio. El tipo giratorio hace girar el blanco en forma de paraguas a gran velocidad para evitar el sobrecalentamiento local de la superficie del blanco. Esto aumenta la corriente del tubo y, por tanto, la intensidad de los rayos X.
Los tubos de rayos X de ánodo giratorio pueden emitir ruidos anormales debido a la desalineación del eje de rotación o a la distorsión de los cojinetes tras años de uso. El uso continuado del tubo de rayos X en tales condiciones puede provocar la fusión del ánodo o la flexión del eje del ánodo, si la pared del tubo de rayos X es de vidrio, y la destrucción del propio tubo.
2.2 Notificación de Uso Relativa a los Generadores de Rayos X
Es importante comprobar cuidadosamente las normas de notificación de la autoridad local para los equipos de rayos X, ya que puede ser necesaria la notificación a la autoridad local cuando se cambie la ubicación del equipo o cuando se elimine el equipo. Tenga en cuenta que los equipos con una tasa de dosis equivalente de radiación externa superior a 20 µSv/h deben instalarse en una sala de equipos de radiación. En cambio, los equipos con una estructura de blindaje inferior a 20 µSv/h no necesitan instalarse en una sala de equipos de radiación.
Además, cuando se utilicen generadores de rayos X, deberá designarse en principio un supervisor de trabajos con rayos X para cada zona controlada entre las personas que hayan obtenido una licencia de supervisor de trabajos con rayos X. Sin embargo, si la zona de irradiación está estructurada de forma que no se irradien rayos X a menos que esté separada del exterior por una puerta, y si la dosis fuera del equipo es inferior al valor estándar, se interpreta que no hay zona controlada fuera del equipo, y hay casos en los que no se nombra a un supervisor de trabajos con rayos X.