X線の発生としくみ（制動X線・特性X線）

X線は、加熱した陰極（フィラメント）から飛び出した電子を、高電圧で加速し、陽極のターゲット（タングステンなど）に衝突 させて発生します。生まれるX線には2種類あります。

制動X線と特性X線

• 制動X線（連続X線）：高速の電子が原子核のそばで 急減速 するときに出るX線。連続したスペクトル になります。診断に使うX線の主成分です。
• 特性X線（線スペクトル）：電子が原子の内殻電子をはじき出し、外殻の電子が落ちてくるときに出るX線。ターゲット物質に固有のエネルギー をもつ 鋭いピーク になります。

スペクトルを変える要因

• 管電圧（kV）を上げる → 電子の加速エネルギーが上がり、最大エネルギーと全体の強度が増加（X線が「硬く」なる）。
• 管電流（mA）・時間（mAs）を上げる → 電子の数が増え、スペクトルの形は変えずに強度（X線量）が増加。
• ターゲット物質 → 特性X線のエネルギー（ピーク位置）が変わる。
• ろ過（フィルタ） → 低エネルギー成分を取り除き、平均エネルギーを上げる。

試験で問われやすいポイント

• 制動X線＝連続スペクトル（電子の急減速）、特性X線＝線スペクトル（内殻の遷移、ターゲット固有）。
• 最大エネルギーは管電圧（kV）で決まる。
• mAs はスペクトルの形を変えずに線量を増やす。
• ろ過 で低エネルギーを除き、平均エネルギーを上げる。

まとめ

• X線は 加速電子をターゲットに衝突 させて発生し、制動X線 と 特性X線 がある。
• kVで最大エネルギー、mAsで線量 が決まる。
• ターゲットやろ過でスペクトルが変わる。