NOTA - I TUBI A MICROFUOCO

I tubi radiogeni a microfuoco rappresentano una soluzione avanzata per il controllo non distruttivo di materiali sia in radioscopia (2D) che in Tomografia (3D).

Grazie alla loro costruzione modulare, offrono una vasta gamma di opzioni e prestazioni elevate, con tubi come i rinomati Yxlon 160 e 225 kV. Questi tubi si distinguono in due tipologie, "direzionali" e "a trasmissione".

Una delle opzioni disponibili è rappresentata dai tubi "Twinhead", che combinano i vantaggi di entrambe le tecnologie.

Utilizzando la funzione "ad alta potenza", i sistemi a microfuoco a trasmissione sono particolarmente efficaci nella scansione di materiali con basso contrasto o altamente assorbenti.

La focalizzazione estremamente precisa, tra 1 e 10 micrometri, permette ingrandimenti significativi senza perdere risoluzione a causa della sfocatura geometrica.

Il principio di funzionamento prevede che il fascio di elettroni generi raggi X nello strato di tungsteno.

La radiazione utile viene emessa attraverso l'obiettivo del target, producendo un fascio conico con un'apertura di circa 170°, che può essere regolato nei suoi angoli.

L'ingrandimento geometrico aumenta all'aumentare della vicinanza del tubo a microfuoco al componente da ispezionare.

L'ingrandimento massimo dipende dalla conducibilità termica del target.

Va sottolineato che, se il fascio di elettroni è concentrato su un'area piccola del target, si genera un maggiore calore, che potrebbe addirittura portare il materiale al punto di fusione.

Questa configurazione permette al tubo a raggi-X di funzionare fondamentalmente come un sistema di saldatura a fascio di elettroni.

Per questo motivo, viene impiegato uno strato di diamante, con la sua elevata conducibilità termica, per supportare il punto di trasmissione. Questo definisce la capacità massima del target e i limiti della dimensione del punto focale.

La testa di un tubo a trasmissione di raggi X contiene un componente chiamato "target", simile a una diapositiva, che è coperto da uno strato estremamente sottile di tungsteno, con uno spessore che va da 1 a 10 micron.

Quando un fascio elettronico è focalizzato sul cosiddetto punto focale, colpisce il target e da questa interazione viene generato il fascio di raggi X.

È importante notare che maggiore è la dimensione del punto focale, maggiore sarà la sua sfocatura geometrica.

In altre parole, la dimensione del punto focale influisce sulla nitidezza del fascio di raggi X prodotto. Un punto focale più piccolo fornirà una maggiore risoluzione dell'immagine, mentre un punto focale più grande produrrà un'immagine meno definita.

Pertanto, il controllo e l'ottimizzazione delle dimensioni del punto focale sono essenziali per garantire immagini di alta qualità e dettagliate durante l'utilizzo del tubo a raggi X a trasmissione.

Questo aspetto è particolarmente importante quando si utilizzano sistemi di microfuoco, in quanto un punto focale estremamente piccolo, tra 1 e 10 micron, consente di ottenere ingrandimenti significativi senza sacrificare la risoluzione dell'immagine.

In sintesi, il giusto equilibrio tra le dimensioni del punto focale e la nitidezza dell'immagine prodotta è cruciale per il successo del controllo non distruttivo utilizzando tubi a raggi X a trasmissione.

Il tubo direzionale, a differenza del precedente, presenta un target costituito da uno strato metallico massivo che provoca una deflessione di 60° rispetto alla direzione del fascio di elettroni.

Il raffreddamento del target è integrato, consentendo un maggiore consumo di elettroni rispetto al target a trasmissione. Di conseguenza, questo tipo di tubo è in grado di generare un fascio conico riflesso limitato a circa 30° dalla finestra del tubo.

Questo design consente una maggiore flessibilità nel posizionamento del tubo direzionale durante l'ispezione, poiché il fascio di raggi X può essere indirizzato verso diverse angolazioni.

Questo è particolarmente utile quando si eseguono controlli non distruttivi su componenti complessi o in accessi ristretti.

La maggiore capacità di raffreddamento del target permette al tubo direzionale di gestire flussi di elettroni più elevati, garantendo prestazioni ottimali durante la scansione dei materiali.

Tuttavia, è importante considerare che il fascio conico riflesso è limitato a circa 30°, il che può influenzare la copertura e la diffusione del fascio di raggi X, soprattutto quando si analizzano componenti o materiali di grandi dimensioni.

Quindi, la scelta tra un tubo direzionale e uno a trasmissione dipenderà dalle esigenze specifiche dell'applicazione di controllo non distruttivo, bilanciando la flessibilità di posizionamento e la copertura del fascio.