Spektrale Röntgenbilder

Mit der verwendeten Röhre mit Wolframanode und den angewandten Spannungen besteht das erzeugte Röntgenspektrum im wesentlichen nur aus der kontinuierlichen Bremsstrahlung, erst ab einer Spannung von 70 kV würden die charakteristischen K-Linien des Wolframs erregt. Aber auch die Bremsstrahlung hat spektrale Eigenschaften, und zwar hat sie eine genau definierte untere Grenzwellenlänge.

	Neben den Naturkonstanten > Planksches Wirkungsquatum (h), Lichtgeschwindigkeit (c) und der Elementarladung (e) beeinflusst nur die Betriebsspannung (U) der Röhre die kurzwellige Grenzwellenlänge. Die rechte Tabelle zeigt die Wellenlängen in Picometer der verwendeten Spannungen. Das untere Diagramm zeigt auch die unterschiedlichen Intensitäten der Strahlung bei gleichem Röhrenstrom.	15 kV 83 pm
		20 kV 62 pm
		30 kV 41 pm
		40 kV 31 pm

	Um diesen Umstand für spektral beeinflusste Aufnahmen zu nützen wird man mehre Aufnahmen bei verschiedenen Beschleunigungsspannungen machen und miteinander kombinieren. Z.B. würde die Differenz der 40 keV Aufnahme und der 30 keV Aufnahme hauptsächlich die Absorption des Wellenlängebereichs von 31 pm1 bis 41 pm zeigen.

Untersucht man den Absorptionsverlauf gegenüber der Wellenlänge verschiedener Materialen so erkennt man sogenannte Kantenspektren. Auffällig ist die K-Kante bei der die Absorption sinkender Wellenlänge langsam abfällt um ab einem bestimmten Wert abrupt wieder anzusteigen. Hier wird die Energie der Strahlung groß genug um Elektronen in der K-Schale des Elements anzuregen. Die aufgenommene Energie wird als charkteristische Strahlung, K-Strahlung wieder abgegeben. Neben der K-Kante gibt es auch noch die Absorption der L, M,N Schalen, die aber in schwerer zugänglichen Bereichen liegen.

Ni	8,3 keV	148.5 pm	Cd	26,7keV	46,4 pm
Cu	8,9 keV	137.9 pm	In	27,9 keV	44,3 pm
Zr	18,0 keV	68,8 pm	Sn	29,2 keV	42,4 pm
Mo	20,0 keV	61,9 pm	Ta	67,4 keV	18,3 pm
Ag	25,5 keV	48,5 pm	W	69,5 keV	17,8 pm

Um die Fähigkeit zur Erstellen von Vielfarben-Aufnahmen zu prüfen wurde eine Testprobe gefertigt. Sie besteht aus einer 5 mm dicken Bleiplatte mit 35 Löcher die mit verschiedenen Materialien, meist Metall-Folien abgedeckt wurden

Für das linke Bild wurden 3 Bilder mit verschiedenen Spannungen aufgenommen, und zwar bei ca. 15kV (Blaukanal), 20 kV (Grünkanal) und 30 kV (Rotkanal). Die Bilder wurden über die Belichtungszeit auf etwa gleiche Helligkeit normiert.
Proben die vollkommen durchstrahlt erscheinen weiß, Proben die vollständig absorbieren natürlich schwarz. Rote, orange und gelbliche Töne deuten auf spektral ausgewogene Absorption hin. Aus der Reihe fallen Silber, Zirkonium und Molydän mit Blau- und Grüntönen. Beachtet man die obige Tabelle sieht man dass deren K-Kanten in den gemessenen Spannungsbereich liegen.

Bei der Aufnahme normaler Gegenstände erhält man aber nur in wenigen Fällen eine Farbdifferenzierung. Der Verlauf der Absorption über die Wellenlänge ist zu gleichmäßig. Bilder, die mit 20kV Röhrenspannung aufgenommen werden unterscheiden sich kaum von Bildern die mit 30kV erstellt, vorausgesetzt die Aufnahmen werden über die Belichtungszeit auf gleiche Helligkeit normiert.

Spielzeug-Revolver	Sicherungsautomat	Kleinbildkamera