Röntgenstrahlung und Röntgenröhre: Diskrete Röntgenstrahlung

Veröffentlicht von: Onmeda-Redaktion

Sichtbares Licht entsteht u.a. dadurch, dass Elektronen auf den äußeren Schalen der Atome, z.B. in der Glühwendel einer Glühbirne, durch Erhitzen auf höhere Energieschalen verbracht werden. Beim Zurückspringen auf das ursprüngliche Energieniveau geben sie die gewonnene Energie in Form von sichtbarem Licht oder Wärmestrahlung wieder ab.

Etwas vergleichbares geschieht in der Anode der Röntgenröhre. Die in der Röhre beschleunigten energiereichen Elektronen schlagen Elektronen aus den innersten Schalen der Atome des Anodenmaterials. In diese Lücken "springen" entweder Elektronen aus höheren Energieniveaus oder "freie" Elektronen. Da die Bindungsenergie der innersten Elektronenniveaus sehr groß ist, entsteht dabei kein Licht, sondern sogenannte charakteristische (diskrete) Röntgenstrahlung mit einer festen diskreten Energie. Diese Energie entspricht dabei der Differenz aus der Bindungsenergie von z.B. der K-Schale und der energieärmeren N-Schale.

Grafische Darstellung: Diskrete Röntgenstrahlung

Entstehung von diskreter (= charakteristischer) Röntgenstrahlung

Natürlich sind auch alle möglichen anderen diskreten Energien möglich, also z.B. die zwischen K- und L-Schale zwischen M- und K-Schale, M- und L-Schale oder, wie erwähnt auch, von "freien" Elektronen zur K- oder L-Schale.

Diese diskrete bzw. charakteristische Röntgenstrahlung mit jeweils festen Energien und damit Frequenzen wird jedoch, mit Ausnahme bei der Mammographie, nicht bzw. nur zum kleinen Teil für die Bilderzeugung genutzt. Bei der Mammographie wird ein Anodenteller aus Molybdän mit entsprechenden Filtern verwendet, so dass in diesem Fall die K-Strahlung des Molybdäns für die Aufnahme der Mamma verwendet wird. Von dieser Ausnahme abgesehen wird für die Bilderzeugung in der Röntgendiagnostik ausschließlich die Röntgenbremsstrahlung verwendet.

Es sei erwähnt, dass die Elektronen der inneren Schalen nicht nur durch Stösse von aussen, wie z.B.in der Röntgenröhre, sondern auch durch den Prozess der inneren Konversion aus dem Atom herausgeschlagen werden können.



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