Moderní anody bývají typu RTM, rhenium, wolfram, molybden. Molybden tvoří základní materiál disku rotační anody, rhenium zvyšuje odvod tepla z aktivního povrchu a wolfram tvoří aktivní povrch anody. Těleso anody má průměr 50 až 123mm. Při dopadu elektronů na anodu se uvolňuje velké množství tepla, tím se anoda zahřívá a musí být intenzivně chlazena. Teplota povrchu anody dosahuje až 2500ºC. U rentgenek s pevnou anodou bychom chlazení zajistili vodou anebo chladícím médiem. V případě rentgenek s rotační anodou je chlazení zajištěno rotací anody, která rotuje s rychlostí 3000 až 20 000 ot/min a tím se neustále mění místo dopadu elektronového svazku.

 

Tepelné jednotky rentgenky

Protože se při vzniku RTG záření v rentgence velká část kinetické energie přemění na teplo, vzniká při používání rentgenového přístroje jisté omezení. Pokud je vzniklé teplo příliš velké, teplota rentgenky vzroste na kritickou hodnotu a to může mít za následek její poškození. To se může projevit například roztavením anody anebo prasknutím skleněného obalu. Z tohoto důvodu musí konstruktéři uvážit vztah mezi množstvím vyprodukovaného tepla a tepelnou kapacitou rentgenky. Teplo vzniká v místě kam dopadají urychlené elektrony letící z anody, tzv. termické ohnisko. Protože pouze jedno procento energie elektronů se přemění na energii RTG záření, můžeme uvažovat, že všechna energie dopadajících elektronů se přemění na teplo.

teplo (J) = energie elektronů (keV) x počet elektronů ( - )

Přestože je Joule základní jednotkou tepla, pro vyjádření tepla rentgenky se používá speciální tepelná jednotka HU (Heat Unit). Vztah mezi jednotkou J a HU je dán jako:

teplo (HU) = 1,4 x teplo (J)

Abychom mohli hodnotit problém přehřátí rentgenky, použijeme obecný vztah mezi teplem, teplotou a tepelnou kapacitou:

teplota (K) = teplo (J) / tepelná kapacita (J . K^-1)

Tepelná kapacita vyjadřuje množství tepla, kterým se těleso ohřeje o 1 K. Jde o množství tepla, které je těleso schopné pojmout v závistlosti na jeho velikosti a materiálu, ze kterého je složeno. Předáním tepla objektu roste jeho teplota. Nárust teploty u objektů s vysokou tepelnou kapacitou je menší, než u objetů s nízkou tepelnou kapacitou. Při konstrukci rentgenek je cílem, aby nebylo dosaženo kritických hodnot. Toho je docíleno udržováním teploty pod kritickýma hodnotama např. použitím materíálů s vysokou tepelnou kapacitou.


Ohniska rentgenky

U rentgenky rozlišujeme ohnisko termické, elektonové a optické.

Termické ohnisko
Část povrchu anody, na níž dopadá tok elektronů. U rentgenky s pevnou anodou je totožné s elektronovým ohniskem. U rentgenek s rotační anodou je termické ohnisko částí povrchu anody, na kterou dopadají elektrony při její jedné otáčce. V blízkosti středu termického ohniska dochází k maximální emisi rentgenového záření.

Elektronové ohnisko
Plocha na anodě rentgenky přibližně obdelníkového tvaru, na kterou je soustředěn tok elektronů a z níž vychází rentgenové záření. Udává se délkou stran tohoto obdélníka.

Optické ohnisko
Průmět elektronového ohniska do roviny kolmé k centrálnímu paprsku. Centrálním paprskem rozumíme osu svazku užitečného záření.

Schéma ohnisek rentgenky