Röntgenlähteet

Röntgenlähteet, eli röntgensäteilyä tuottavat lähteet, ovat laitteita tai aineita, jotka emittoivat röntgensäteilyä. Röntgensäteily on ionisoiva säteily, joka koostuu korkean energian fotoneista ja jota käytetään laajalti lääketieteessä, teollisuudessa ja tutkimuksessa. Röntgenlähteet voivat olla luonnollisia tai keinotekoisia, ja niiden toimintaperiaatteet perustuvat yleensä elektronien kiihdyttämiseen ja niiden törmäykseen metalliseinämään, jolloin syntyy röntgensäteilyä.

Yleisimpiä röntgenlähteitä ovat röntgenputket, jotka ovat perinteisiä ja laajalti käytössä olevia laitteita. Röntgenputkessa elektronit kiihdytetään korkeaan nopeuteen sähkökentän avulla ja ohjataan törmäämään metalliseinämään, kuten volframiin. Törmäyksessä syntyy röntgensäteilyä, joka koostuu kahdesta pääkomponentista: karakteristisestä säteilystä ja jarrutus- eli bremsstrahlung-säteilystä. Karakteristinen säteily syntyy, kun elektronit poistavat atomista sisäpiirin elektroneja, ja ulkopiirin elektronit täyttävät tyhjiöt emittoimalla säteilyä. Jarrutus-säteily puolestaan syntyy, kun elektronit hidastuvat törmäyksessä ja vapauttavat energiansa fotonien muodossa.

Keinotekoisia röntgenlähteitä käytetään muun muassa lääketieteellisissä röntgenkuvauksissa, turvallisuuskontrollissa ja materiaalitutkimuksessa. Luonnollisia röntgenlähteitä esiintyy harvoin, mutta ne voivat syntyä esimerkiksi radioaktiivisen hajoamisen yhteydessä tai tähtien pinnalla tapahtuvissa prosesseissa. Röntgenlähteiden käyttö edellyttää huolellista turvallisuussuunnittelua, sillä ionisoiva säteily voi olla haitallista eläville kudoksille. Suojautuminen röntgensäteilyltä tapahtuu esimerkiksi johtamalla säteilyä absorboiviin materiaaleihin, kuten lyijyyn, tai rajoittamalla altistumisaikaa ja etäisyyttä lähteeseen.