This animation traces the path of electrons inside an X-ray tube, from thermionic emission at the heated tungsten cathode filament to acceleration across an 80kV potential difference toward the rotating anode. It visualizes the collision at the tungsten target, showing how 99% of kinetic energy becomes heat while the remaining 1% produces X-rays through bremsstrahlung and characteristic radiation. Useful for radiography, medical imaging, and physics students studying electromagnetic radiation production.
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Emisión de electrones en el Cátodo: Al pulsar el disparador, el generador suministra una corriente eléctrica (100-200 mA) que atraviesa el filamento de tungsteno del cátodo, que es el polo negativo. Este paso de corriente calienta el filamento por efecto Joule, provocando la liberación de electrones de la superficie metálica mediante efecto termoiónico. Aceleración por diferencia de potencial: El generador establece una elevada diferencia de potencial (aproximadamente 80kV) entre el cátodo y el ánodo (polo positivo). Debido a esta diferencia de potencial los electrones son atraídos por en ánodo desde el cátodo. Los electrones frenan e interaccionan al chocar contra el foco o blanco de tungsteno/wolframio (Z=74) en el ánodo. El impacto produce: - Calor (approx 99%): La mayor parte de la energía cinética de los electrones se degrada en energía térmica. Para evitar daños en la estructura, se emplean ánodos giratorios de tungsteno sobre soportes de molibdeno y grafito que disipan el calor. Producción de Rayos X (approx 1%): Se genera mediante dos mecanismos atómicos fundamentales: - Radiación de Frenado (Bremsstrahlung, 70%-85% del total): Los electrones proyectil pierden energía al desacelerarse y desviarse por la atracción del núcleo de los átomos del blanco, emitiendo un espectro continuo de fotones policromáticos. ** Radiación Característica (15%-25% del total): Los electrones colisionan con electrones de las capas internas (capa K) del tungsteno, arrancándolos. Al reordenarse los electrones de capas externas para cubrir los huecos, se liberan fotones monocromáticos de energía definida.