proses terjadinya sinar X

gambar diatas adalah proses terjadinya radiasi

Proses Terjadinya sinar X

1. Di dalam tabung roentgen ada katoda dan anoda dan bila katoda (filament) dipanaskan lebih dari 20.000 derajat C sampai menyala dengan mengantarkan listrik dari transformator,

2. Karena panas maka electron-electron dari katoda (filament) terlepas,

3. Dengan memberikan tegangan tinggi maka electron-elektron dipercepat gerakannya menuju anoda (target),

4. Elektron-elektron mendadak dihentikan pada anoda (target) sehingga terbentuk panas (99%) dan sinar X (1%),

5. Sinar X akan keluar dan diarahkan dari tabung melelui jendela yang disebut diafragma,

6. Panas yang ditimbulkan ditiadakan oleh radiator pendingin.

 

 Sinar-X Brehmsstrahlung

Electron dengan kecepatan tinggi (karena ada beda potensial 1000 Kvolt) yang mengenai target anoda, electron tiba-tiba akan mengalami pelemahan yg sangat darastis oleh target sehingga menimbulkan sinar-x, sinar-x yg terjadi dinamakan “sinar-x brehmsstrahlung” or “braking radiation”. Pada waktu muatan (electron) yang bergerak dengan kecepatan tinggi (mengalami percepatan), karena adanya beda potensial, muatan (electron) akan memancarkan radiasi elektromagnetik dan ketika energy electron cukup tinggi maka radiasi elektromagnetik tersebut dalam range sinar-x.Sinar-x jenis ini tidak dipergunakan untuk XRD (X-Ray Difraction)

2. Sinar-x karakteristik

Electron dari katoda yang bergerak dengan percepatan yg cukup tinggi, dapat mengenai electron dari atom target (anoda) sehingga menyebabkan electron tereksitasi dari atom, kemudian electron lain yang berada pada sub kulit yang lebih tinggi akan mengisi kekosongan yang ditinggalkan oleh electron tadi, dengan memancarkan sinar-x yang memiliki energy sebanding dengan level energy electron. Karena sinar-X karakteristik memiliki Panjang gelombang tertentu yang dapat difilter, maka jenis ini banyak diaplikasikan untuk XRD (X-RAy Diffraction) dalam menentukan struktur material

 

 Proses terjadinya sinar-X

Foton sinar-X dihasilkan ketika elektron berkecepatan tinggi yang berasal dari katoda menumbuk target pada anoda. Elektron-elektron dari katoda ini berasal dari pemanasan filamen ( lebih dari 2000° C ), sehingga pada filamen ini akan terbentuk awan elektron. Elektron-elektron dari katoda ini akan bergerak cepat menumbuk bidang target (anoda) akibat diberikannya tegangan tinggi atau beda potensial antara katoda dan anoda. Dari hasil tumbukan tersebut menghasilkan foton sinar-X lebih kurang 1 % dan sisanya 99 % berupa energi panas.

Ada dua type kejadian yang terjadi di dalam proses menghasilkan foton sinar-X yaitu, sinar-X Bremstrahlung dan sinar-X karakteristik. Dimana interaksi itu terjadi saat elektron proyektil menumbuk target ( Carlton, 1992 :165 )

 

 Sinar-X Karakteristik
Sinar-X karakteristik terjadi ketika elektron proyektil dengan energi kinetik yang tinggi berinterkasi dengan elektron dari tiap-tiap kulit atom. Elektron proyektil ini harus mempunyai energi kinetik yang cukup tinggi untuk melepaskan elektron pada kulit atom tertentu dari orbitnya. Saat elektron dari kulit atom ini terlepas dari orbitnya maka akan terjadi transisi dari orbit luar ke orbit yang lebih dalam. 

 

 Energi yang dilepaskan saat terjadi transisi ini dikenal dengan photon sinar-X karakteristik. Energi photon sinar-X karakteristik ini bergantung pada besarnya energi elektron proyektil yang digunakan untuk melepaskan elektron dari kulit atom tertentu dan bergantung pada selisih energi ikat dari elektron transisi dengan energi ikat elektron yang terlepas tersebut.