Nas suas publicações, Roentgen não especificou o tipo de equipamento
que fora utilizado, mas não é difícil imaginar os possíveis componentes do seu arranjo experimental: uma bateria de corrente contínua, uma bobina de indução, um tubo de vácuo e uma bomba de vácuo. Incrementados por fantásticos desenvolvimentos tecnológicos, e recebendo diferentes denominações, estes componentes continuam em uso na moderna pesquisa científica.
que fora utilizado, mas não é difícil imaginar os possíveis componentes do seu arranjo experimental: uma bateria de corrente contínua, uma bobina de indução, um tubo de vácuo e uma bomba de vácuo. Incrementados por fantásticos desenvolvimentos tecnológicos, e recebendo diferentes denominações, estes componentes continuam em uso na moderna pesquisa científica. Na época de Roentgen, estes equipamentos eram conhecidos pelos nomes dos seus descobridores. Assim, as principais baterias eram as de Volta (inventada em 1800) e as de Bunsen (1843). Entre as bobinas de indução, as de Ruhmkorff (1851) eram as mais famosas.
No que se refere à utilização do vácuo, a primeira experiência de que se tem notícia foi realizada pelo italiano Gasparo Berti, por volta de 1640. A partir dessas experimentações, passando pelo barómetro de Torriceli (1644) e pela primeira bomba de vácuo construída por Guericke (1650), chegamos às diversas bombas disponíveis no final do século XX, entre as quais destacam-se: a bomba de pistão-duplo de Hauksbee (1709), as bombas de mercúrio de Geissler (1855), de Toepler (1862) e de Sprengel (1873), e a bomba de óleo de Fluess (1892). Na carta enviada a Zehnder, Roentgen informa que usou uma bomba Raps, cuja descrição não se encontra na literatura pertinente.
A elaboração de tubos de vácuo para observação de descarga eléctrica teve início com os trabalhos de William Morgan, por volta de 1785, e consistência experimental com os resultados obtidos por Faraday, por volta de 1833. Todavia, foi somente depois dos desenvolvimentos das bombas de vácuo, ocorridos depois de 1850, que as pesquisas sobre descargas eléctricas em gases rarefeitos tiveram considerável impulso. Em consequência, os tubos de vácuo mais conhecidos levam os nomes dos pesquisadores dessa época. Destacam-se os tubos de: Geissler, Pluecker, Hittorf, Crookes e Lenard.
A elaboração de tubos de vácuo para observação de descarga eléctrica teve início com os trabalhos de William Morgan, por volta de 1785, e consistência experimental com os resultados obtidos por Faraday, por volta de 1833. Todavia, foi somente depois dos desenvolvimentos das bombas de vácuo, ocorridos depois de 1850, que as pesquisas sobre descargas eléctricas em gases rarefeitos tiveram considerável impulso. Em consequência, os tubos de vácuo mais conhecidos levam os nomes dos pesquisadores dessa época. Destacam-se os tubos de: Geissler, Pluecker, Hittorf, Crookes e Lenard.
A bobina de Ruhmkorff, funcionando segundo o princípio do transformador de corrente, é capaz de produzir altas voltagens. Esta contém duas bobinas enroladas em um núcleo de ferro, e isoladas entre si. A bobina interna (primária) é feita com um fio relativamente curto (de 30 a 50 metros), enquanto a externa (secundária) é feita com um fio muito longo (centenas de quilómetros). Para o funcionamento do equipamento, usa-se uma bateria de corrente contínua (ex. bateria de Volta) para fornecer uma determinada voltagem à bobina primária. Quando a corrente é subitamente interrompida, uma voltagem maior é induzida na bobina secundária. O factor de transformação da voltagem é proporcional à razão dos comprimentos dos fios. As bobinas utilizadas no final do século XX produziam tensões de milhares de volts. A interrupção da corrente pode ser realizada, por exemplo, com o auxílio de um interruptor usado nas transmissões telegráficas de código Morse. As potências dessas bobinas, medidas pelo comprimento da centelha que estas produziam, serviam para classificar os laboratórios da época. Para se ter uma ideia da ordem de grandeza, a Royal Institution of London preserva uma grande bobina de Ruhmkorff com 280 milhas de fio na bobina secundária, e capaz de produzir centelhas com 42 polegadas de comprimento.
Parece certo que o primeiro tubo de vácuo utilizado por Roentgen foi um tubo de Lenard, mas, aparentemente, ele comprou outros tubos de raios catódicos convencionais. A diferença essencial entre um e outro tipo de tubo, é que o de Lenard possui uma janela de alumínio, projectada para permitir o estudo dos raios catódicos no seu exterior. Confeccionados em vidro, esses tubos possuíam apenas dois electrodos no seu interior. Com o uso cada vez mais frequente dos Raios X, outros tubos passaram a ser construídos. Até 1913, o mais usado era o tubo de focalização, mas logo depois passou a ter larga aceitação o tubo de Coolidge, um modelo ainda usado nos dias actuais.
A PRODUÇÃO DE RAIOS X, NOS DIAS DE HOJE...
Hoje em dia, os Raios X podem ser produzidos quando os electrões são acelerados em direcção a um alvo metálico.
O choque do feixe de electrões (que saem do cátodo com energia de dezenas de
KeV) com o ânodo produz dois tipos de Raios X. Um deles constitui o espectro contínuo, e resulta da desaceleração do electão durante a penetração no ânodo. O outro tipo é o Raio X é o característico do material do ânodo. Assim, cada espectro de Raios X é a sobreposição de um espectro contínuo e de uma série de linhas espectrais características do ânodo. O espectro contínuo é simplesmente uma curva de contagens por segundo (intensidade), versus comprimento de onda do raio X. Todas as curvas têm em comum o facto de que há um comprimento de onda mínimo, abaixo do qual não se observa qualquer tipo de raio X. O curioso é que este valor não depende do material do ânodo.
KeV) com o ânodo produz dois tipos de Raios X. Um deles constitui o espectro contínuo, e resulta da desaceleração do electão durante a penetração no ânodo. O outro tipo é o Raio X é o característico do material do ânodo. Assim, cada espectro de Raios X é a sobreposição de um espectro contínuo e de uma série de linhas espectrais características do ânodo. O espectro contínuo é simplesmente uma curva de contagens por segundo (intensidade), versus comprimento de onda do raio X. Todas as curvas têm em comum o facto de que há um comprimento de onda mínimo, abaixo do qual não se observa qualquer tipo de raio X. O curioso é que este valor não depende do material do ânodo.Baseados no modelo de Bohr podemos entender como são criados os Raios X, e a razão pela qual o espectro obtido com o tungsténio apresenta-se apenas como espectro contínuo.
Quando o electrão proveniente do cátodo incide no ânodo, este pode vir a expulsar o electrão de orbital. A órbita de onde o electrão é expulso, depende da energia do electrão incidente e dos níveis de energia do átomo do ânodo. A lacuna deixada por este electrão será preenchida por um electrão mais externo. Neste processo, a radiação X é, então, emitida, com frequência.
