빠른 속도의 전자기류 ( 電磁氣流 )를 물질에 충돌시켜 X선을 발생시키는 진공관으로 기체봉입X선관 ( 가스X선관 )과 열음극X선관 ( 쿨리지X선관 ) 2가지가 있다. 1897년 발명된 초기의 것은 기체봉입X선관 ( 기체이온X선관·냉음극X선관 )이다. 10-3 Torr 정도의 기체를 봉입하여 이 기체의 이온화 작용을 이용하는 것인데 , X선의 파장을 일정하게 유지하기 위하여 진공도를 미묘하게 조정해야 하고 X선의 세기와 파장을 각각 변화시킬 수 없는 결점이 있기 때문에 현재에는 별로 사용하지 않는다. 이에 반해 1913년 미국의 W.D.쿨리지가 텅스텐필라멘트를 열전자원으로 한 열음극X선관 ( 열전자X선관·쿨리지관 )을 발명한 후 , X선관이 급속히 발전하여 현재의 X선관은 이 기술을 계승한 것이 많다. 열음극X선관의 기본 구조를 보면 가열된 텅스텐 필라멘트에서 방출된 전자는 높은 진공 ( 10-6∼10-8 Torr )의 관내에서 음극 ( 금속제의 집속캡 )과 양극 ( 구리 )에 가해진 높은 전압으로 가속되어 음극과 마주보는 양극의 타깃면에 충돌한다. X선은 이 충돌 부분에서 발생하여 임의의 방향으로 방사된다. 이 중 추출하기 쉬운 방향의 일부 X선을 이용하고 다른 방향의 것은 X선 방지용 용기로 피복하여 불필요한 X선의 외부방출을 적게 한다. 이 열음극X선관의 특징은 사용목적에 따라 방사X선을 제어할 수 있다는 점이다. X선관을 사용목적에 따라 분류하면 , 진단용 X선관이나 치료용 X선관의 의료용 X선관 , 비파괴검사용이나 두께측정용의 공업용 X선관 , 회절용·형광분석용·응력측정용의 분석용 X선관 등으로 분류할 수 있다. <산업보건기준에 관한 규칙 제124조>
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