118page

118 방 사 선 투 과 검 사 가 필요하며, 또한 고속의 전자가 충돌하여 원자와 상호작용을 일으킬 수 있는 표적 물질이 필요하다. 아래 [그림 1-6]에서 고속으로 가속된 전자가 표적에 부딪치며 정지하면 전자가 가지고 있던 운동에너지는 대부분 열에너지로 변환되어 표적의 온도를 높인다. 그러나 일 부분은 표적의 원자와 상호작용을 일으켜 가지고 있던 에너지를 X 선의 형태로 변환되어 방 출된다. 이것이 X 선을 발생시키는 원리이다. 그림 1-6 X선의 발생원리 (2) X선 관의 구조 X 선은 [그림 1-7]와 같이 두 극을 갖는 진공관인 X 선관에 의해 발생한다. X 선관의 음극 은 텅스텐 필라멘트로, 양극은 금속 타겟으로 되어 있으며, X 선관 내부는 고도의 진공상태 로 유지되고 있다. 음극의 필라멘트에 전류를 보내서 필라멘트를 백열(白熱)상태의 고온으 로 가열하면 열전자(熱電子)가 진공 속으로 방출된다. 이 때 X 선관의 양쪽 극에 고전압을 걸면 필라멘트에서 방출된 열전자가 가속되어 금속 타겟과 충돌하는데 이 때 발생하는 열 전자 운동에너지의 대부분은 열로 변하여 타겟을 가열하나 일부분의 에너지는 X 선으로 변 환되어 방사된다. 필라멘트 부근에는 열전자를 집속시키기 위한 집속캡( cap)이 있다. 양극의 타겟은 열전 자의 충돌에 의해 온도가 매우 높아진다. 따라서 특히 고전압에서 사용하는 투과시험용 X 선관에는 융점이 높은 텅스텐( W ) 금속이 타겟으로 사용된다. 열전자가 충돌해서 X 선이 발 생하는 장소를 초점(focus)이라 하는데, X 선관의 초점크기는 초점을 보는 방향에 따라 다르 기 때문에 실 초점과 실효초점의 두 가지 호칭 방법이 있다. [그림 1-7]에 나타낸 바와 같이 A 방향에서 본 초점의 크기가 실제의 초점 크기, 즉 실 초점 크기이나 실용적으로는 B 방 비파괴1권-인쇄용.indb 118 2014-12-23 오후 4:42:00