X射线管的焦点是X射线检测中的重要概念。在射线检测中所说的焦点与通常意义下的焦点概念是不同的。存在着两个不同的焦点概念,分别为实际焦点和有效焦点。实际焦点是指在X射线管的阳极靶上产生X射线的区域;有效焦点是指实际焦点在沿X射线辐射射线束的中心方向(一般是垂直于管轴的方向)投影的形状和尺寸,一般简称有效焦点为焦点。图1给出了实际焦点和有效焦点的比较。
X射线管的焦点尺寸,随着使用的管电流和管电压的改变会发生变化。变化的基本特点是管电压升高,焦点尺寸减小;管电流增加,焦点尺寸也增大。
产生微焦点X射线需要特殊结构的微焦点X射线管。微焦点X射线管的结构不同于普通X射线管,采用了一套电子聚焦系统,以便形成很细的电子束。并且微焦点X射线管的工作电压较低,一般不超过160千伏,管电流一般也不超过数百微安。
焦点尺寸影响射线成像的清晰度和分辨力等,减小焦点尺寸可提高检测灵敏度。常规工业X射线设备焦点尺寸为1~4毫米;0.2~0.5毫米被称作小焦点,0.001~0.05毫米为微焦点范围。微焦点X射线成像检测设备对缺陷的识别能力高于常规射线照相设备。
微焦点X射线成像检测设备的主要参数有焦点、出射角、焦点至射线窗口的最小距离等。图2是普通焦点X射线检测与微焦点X射线检测的比较。
微焦点技术的优点:①被检测物体靠近射线源,远离胶片,获得放大的原始细节图像。②被检测物体远离胶片,大多数散射线在空气中衰减掉,减少了进入探测器的散射线。③小焦点可以对检测物体的细节有更高的清晰度。