Röntgenstralen

TERUGHome.html
Röntgenstralen

Röntgenstralen

Valt een bundel zeer snelle, energierijke elektronen op een metalen elektrode (anode), dan worden ze hierdoor afgeremd en dringen ze gedeeltelijk in het metaal (fig. 1). De afremming veroorzaakt een elektromagnetische straling van zeer korte golflengte, de zogenaamde röntgenstraling (remstraling), doordat bij het binnendringen in het metaal een wisselwerking met de metaalatomen optreedt die de röntgenstraling verwekt. De röntgenstraing bestaat uit een mengsel van verschillende golflengten, waarvan de samenstelling afhangt van de spanning waarmee de elektronen worden versneld. Verder zenden de atomen van het anodemateriaal een eigen straling uit, waarvan de karakteristieke golflengten kenmerkend zijn voor de structuur van de atomen. Deze straling ontstaat doordat energierijke elektronen in de schaalvormige elektronenwolken ronde de atomen dringen en daar elektronen uit inwendige banen verwijderen. Op de opengekomen plaatsen kunnen dan elektronen uit een meer naar buiten gelegen elektronenbanen vallen, bij welke overgang bepaalde stralingsenergieën vrijkomen die als röntgenstraling in de ruimte uitgezonden wordt. (fig. 2)


Dit verschijnsel werd in 1895 door W.C. Röntgen ontdekt: omdat hij de aard van de straling niet kende noemde hij ze X-stralen, een benaming die men ook tegenwoordig nog veel in Engelstalige literatuur tegen kan komen (X-rays). In het Nederlands worden ze naar hun ontdekker genoemd. In fig. 3 en 4 zijn technische uitvoeringen van röntgenbuizen getekend, die toegepast worden voor het opwekken van deze straling. Normaliter wordt niet de anode, maar een tegenover de kathode opgestelde antikathode beschoten met elektronen. Omdat zich bij het opvallen van de elektronen op deze antikathode een sterke wartmeontwikkeling voordoet, moet men hem koelen of door een draaibare opstelling verhinderen dat de elektronenstraal steeds op dezelfde plaats is gericht.


Hun korte golflengte (10-10 tot 10-14 m) stelt röntgenstraling in staat om door voorwerpen te dringen die voor normaal licht ondoorlatend zijn. Door achter het object een lichtend scherm van bariumplatinacyanide op te stellen kan men er een schaduwbeeldbeeld van vormen, dat de inwendige bouw van het voorwerp weergeeft. Bij het bestralen van kristallijne stoffen doen zich buigingseffecten voor, waaruit het golfkarakter van de röntgenstraling duidelijk blijkt. De interferentie levert op een fotografische plaat een wetmatig patroon van punten en streepjes, aan de hand waarvan men de kristalstructuur van de betreffende stof kan bepalen. Dergelijke buigingsbeelden zijn voor het eerst door M. von Laue berekend, men spreekt daarom van de methode van Laue (fig. 5).

Fig. 1

Fig. 2

Fig. 3

Fig. 4

Fig. 5 : Buiging aan sfalerietkristal (methode van Laue)