Anodenneigungswinkel

In der Röntgenröhre treffen die von der Kathode emittierten und beschleunigten Elektronen auf die Oberfläche der Anode und erzeugen im Brennfleck Bremsstrahlung und charakteristische Röntgenstrahlung. Die Anodenoberfläche ist dabei nicht senkrecht zum Elektronenstrahl ausgerichtet, sondern gegenüber dem austretenden Strahl geneigt. Diese Neigung ermöglicht das sogenannte Line-Focus-Prinzip. Dabei entsteht ein relativ großer elektronischer Brennfleck, der die Wärme auf eine größere Fläche verteilt. Durch die Projektion dieses Brennflecks in Richtung des Strahlenfeldes erscheint die effektive Strahlenquelle jedoch kleiner. Der resultierende effektive Brennfleck verbessert die geometrische Ortsauflösung der Aufnahme.

Der Anodenneigungswinkel liegt in diagnostischen Röntgenröhren typischerweise zwischen etwa 6° und 20°. Kleine Anodenwinkel führen zu:

• kleinerem effektiven Brennfleck
• besserer geometrischer Bildschärfe
• Gleichzeitig wird jedoch das nutzbare Strahlenfeld kleiner.

Der Anodenneigungswinkel ist eine wesentliche Ursache des Heel-Effekts. Da ein Teil der Röntgenstrahlung innerhalb der Anode absorbiert wird, ist die Intensität der austretenden Strahlung auf der Anodenseite geringer als auf der Kathodenseite. Dieser Intensitätsgradient nimmt mit kleiner werdendem Anodenneigungswinkel zu.

Der Anodenneigungswinkel beeinflusst mehrere Eigenschaften der Röntgenstrahlung:

• Größe des effektiven Brennflecks
• Ausdehnung des Nutzstrahlenkegels
• Intensitätsverteilung im Strahlenfeld
• Stärke des Heel-Effekts

Bei der Positionierung des Patienten wird der Heel-Effekt teilweise gezielt genutzt, indem dickere Körperregionen zur Kathodenseite des Strahlenfeldes ausgerichtet werden, wo die Strahlenintensität höher ist.