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Dieses Glossar soll Sie mit wichtigen Begriffen der Röntgeninspektion vertraut machen. Für darüber hinausgehende Fragen stehen wir Ihnen unter phoenix-info@ge.com gerne zur Verfügung.

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A
Auflösung	Die erreichbare Auflösung ist im Wesentlichen durch die Größe des Brennflecks bestimmt. Sie liegt bei modernen nanofocus-Röntgenröhren im Bereich von einigen hundert Nanometern und bei Mikrofocus-Röntgenröhren im Bereich von wenigen Mikrometern. Die Auflösung eines Röntgensystems wird definiert als die Periodenlänge des feinsten Gitters, welches vom System klar dargestellt werden kann. Dieses Gitter kann z.B. ein periodisches Muster von Goldstrukturen auf Silikon sein. Ist die Periodenlänge des Musters 2 Mikrometer, so sind die Goldstrukturen und die dazwischen liegenden Zwischenräume jeweils 1 Mikrometer breit.
B
Bildverstärker	Elektronenoptisches Gerät. Verstärker und Wandler konvertieren das Röntgenstrahlenabbild in ein sichtbares Durchleuchtungsbild, welches dann mittels einer Kamera betrachtet werden kann.
Bremsstrahlung	Bremsstrahlung ist allgemein die elektromagnetische Strahlung die entsteht, wenn ein geladenes Teilchen beschleunigt, gebremst oder abgelenkt wird. Im Fall der Röntgenstrahlung werden beschleunigte Elektronen von einem Atomkern abgelenkt. Die Bremsstrahlung ist neben der Charakteristischen Strahlung die zweite Komponente des Röntgenspektrums.
Brennfleck	Der Punkt auf dem Target, auf den der fokussierte Elektronenstrahl auftrifft. Durch die abrupte Abbremsung wird Röntgenstahlung emittiert. Der Brennfleckdurchmesser von Mikrofocusröhren beträgt nur wenige Mikrometer, der von nanofocus-Röhren sogar deutlich weniger als 1 Mikrometer. Je kleiner der Brennfleck, desto größer die mögliche Bildschärfe und damit Detailerkennbarkeit.
C
Charakteristische Röntgenstrahlung	Der diskrete Teil des Röntgenspektrums. Die Charakteristische Röntgenstrahlung entsteht, wenn das beschleunigte Elektron ein Elektron aus einer inneren Schale der Atome des Anodenmaterials herausschlägt. Es entsteht eine so genannte Vakanz, die durch ein Elektron eines höheren Energieniveaus, also einer höheren Schale aufgefüllt wird. Zwischen den beiden Schalen der Elektronenhülle besteht eine Energiedifferenz. Diese geht nicht verloren, sondern wird in Form eines Strahlungsquants (Röntgenstrahlung) abgegeben. Die Energien (Wellenlängen) der Linien der charakteristischen Strahlung sind "charakteristisch" für das jeweilige Anodenmaterial; d.h. die Energie der emittierten Strahlungsquanten ist vom Anodenmaterial abhängig und von Material zu Material unterschiedlich.
Coolidge, W.D.	Erfinder der nach ihm benannten Coolidge-Röhre, einer Glühkathoden- Vakuumröhre (1913). Die Mehrzahl der Röhren, die heutzutage verwendet werden, basiert auf dem Design der Coolidge-Röhre.
Cosslett, V.E.	Dieser britische Physiker war der erste Wissenschaftler, der - auf eine Anregung von Manfred von Ardenne hin -, eine Mikrofocus-Röntgenröhre baute und sie in einem Röntgenstrahl-Schattenmikroskop verwendete (1951). (Nature 10, 1951, ff 24).
D
Detailerkennbarkeit	Das kleinste, darstellbare Detail in einem Röntgenbild. Für nanofocus- und Mikrofocus-Röntgenröhren ist die Detailerkennbarkeit mindestens halb so groß wie der Brennfleck*.
E
Elektromagnetische Linse	Elektronenoptisches Gerät zur Fokussierung des Elektronenstrahls mit Hilfe eines elektromagnetischen Felds. Die elektromagnetische Linse ist ein drehsymmetrischer Elektromagnet bestehend aus einer Drahtspule sowie einem magnetischen Joch und Polschuhen aus Eisen. Genau wie optischen Linsen sind magnetische Linsen durch Brenn- und Hauptebenen charakterisiert.
F
Feinfokus-Röntgenröhre	Eine Röntgenröhre mit einem Brennfleck kleiner als 500 Mikrometer.
Filter	Dünne Metallplatten aus z.B. Eisen, Kupfer oder Aluminium, die den weichen, weniger energiereichen Teil der Röntgenstrahlung herausfiltern; genutzt unter anderem zur Vermeidung von Überbelichtung.
G
geschlossene Röntgenröhre	Geschlossene Röhre mit, im Gegensatz zur offenen Röhre, permanentem Vakuum. Dieser Röhrentyp ist wartungsfrei, bietet allerdings nur eine begrenzte Lebensdauer da weder Heizkathode (Filament*) noch Target* ausgetauscht werden können. Dieser Röhrentyp wird praktisch nur in Systemen mit geringeren Anforderungen eingesetzt, d.h. geringe Anforderungen an die Vergrößerungsmöglichkeiten sowie geringe Anforderungen an die Detailerkennbarkeit.
Gitter(kappe)	Siehe auch Wehnelt-Elektrode.
Gray (Gy)	Energieeinheit. 1 Gray = 1 Joule per Kilogramm.
H
Heizkathode (Filament)	Elektronenquelle der Röntgenröhre. Ein dünner Wolframdraht, der von Strom durchflossen wird und der infolgedessen im Vakuum Elektronen emittiert.
K
Kontrast	Der Dichteunterschied zweier benachbarter Teilflächen im Bild. Der Kontrast wird durch die unterschiedliche Absorption der Röntgenstrahlen in verschiedenen Objektbereichen hervorgerufen. Die technischen Grenzen für den Nachweis eines bestimmten Kontrastes sind im Wesentlichen durch die Eigenschaften des Detektors gegeben. Nehmen wir einmal an, wir haben zwei unterschiedliche Teile eines Objekts mit den Intensitäten I[A] and I[B]. Dann ist der Kontrast zwischen diesen beiden definiert als 2*| I[A] � I [B] | / ( I[A] + I [B] ). Als Faustregel für den Bildverstärker kann gelten, dass ein Absorptionsunterschied mindestens 2% - für einen direkt digitalen Detektor 0,5% - betragen muss, um im Röntgenbild eindeutig nachweisbar zu sein. Für den reinen Dickenkontrast kann ein linearer Zusammenhang zum Absorptionsunterschied angenommen werden, so dass ein Dickenunterschied ebenfalls mindestens 2% - für einen direkt digitalen Detektor 0,5% - im Verhältnis zur Gesamtdicke ausmachen muss, um im Röntgenbild dargestellt werden zu können. Weiter hängt der Kontrast von der Qualität der Röntgenstrahlung ab. Je energiereicher oder härter die Röntgenstrahlung ist, desto besser kann sie Materie durchdringen. Der Kontrast zwischen zwei Objekten ist umso höher, je weicher/langwelliger die Strahlung ist.
M
Mann, Thomas	Soweit es uns bekannt ist, der erste Schriftsteller, der die Röntgeninspektion in Echtzeit beschrieben hat. In seinem Roman "der Zauberberg" aus dem Jahre 1924 beschreibt Mann, wie ein junger Mann von einem Arzt auf Tuberkulose untersucht wird. Der Patient fühlt sich beschämt und empfindet den, durch den Einsatz der Röntgentechnik ermöglichten, Einblick in seine Brust als Eingriff in seine Privatsphäre und als Sakrileg.
Mikrofocus-Röntgenröhre	Der Definition nach eine Röntgenröhre mit einer Brennfleckgröße von unter 200 Mikrometer.
N
Nanofocus-Röntgenröhre	Der Definition nach eine Röntgenröhre mit einer Brennfleckgröße von unter 1 Mikrometer (1000 Nanometer).
Newton, Helmut	Soweit wir wissen der erste Fotograf, der Röntgenbilder zum Zwecke der künstlerischen Fotografie benutzte.
O
Offene Röntgenröhre	Eine Röntgenröhre, die zu Wartung und Austausch von Teilen wie Filament* und Target* geöffnet werden kann. Dieser Röhrentyp bietet praktisch eine unbegrenzte Lebensdauer, muss allerdings regelmäßig gewartet werden. Da kritische Teile ersetzt werden können, ist es möglich, diesen Röhrentyp fast bis an seine physikalischen Grenzen zu betreiben. Offene Röntgenröhren sind daher hochleistungsfähiger, bieten kleinere Brennfleckgrößen und werden bei hohen und höchsten Vergrößerungsanforderungen eingesetzt (Röntgenmikroskopie).
R
Radioaktivität	Unter Radioaktivität versteht man die Eigenschaft instabiler Atomkerne, sich spontan unter Freisetzung von ionisierender oder Gammastrahlung umzuwandeln, bzw. zu zersetzen. Diesen Vorgang nennt man radioaktiven Zerfall oder Kernzerfall. Im Gegensatz zur Röntgenstrahlung, die einfach abgeschaltet werden kann, ist Radioaktivität eine permanente Eigenschaft eines Stoffes.
Röhrenleistung	Röhrenleistung: Das Produkt aus Röhrenspannung* und Röhrenstrom*. Nur ein geringer Anteil der Röhrenleistung wird in Röntgenstrahlung umgewandelt. (siehe auch Strahlungsertrag*).
Röhrenspannung	Die Potentialdifferenz zwischen Heizkathode (Filament*) und Anode in einer Röntgenröhre. Die Röhrenspannung bestimmt die Geschwindigkeit, mit der die Elektronen auf das Target* auftreffen. Bei einer Röhrenspannung von 100 kV ist diese ein Drittel der Lichtgeschwindigkeit. Die Röhrenspannung bestimmt die Höchstenergie des Röntgenspektrums*. Die Intensität der Teilchen ist ungefähr proportional zum Wert der Röhrenspannung im Quadrat.
Röhrenstrom	Röhrenstrom: Elektrischer Strom, welcher durch die Heizkathode (Filament*) fließt und so die Emission von Elektronen verursacht. Je höher der Strom, desto energiereicher die Elektronen, desto höher ihre Fähigkeit, Materie zu durchdringen. Röhrenstrom und Energiereichtum der Elektronen sind ungefähr proportional zueinander.
Röntgen, W.C.	Als Professor an der Universität Würzburg entdeckte Röntgen 1895 die X-Strahlen, die später im deutschen Sprachraum, unter Missachtung des Testaments von W.C. Röntgen, in Röntgenstrahlen umbenannt wurden. Diese Entdeckung geschah zufällig am 8. November 1895, als während eines Experiments mit einer evakuierten, abgedunkelten Kathodenröhre ein speziell beschichtetes Papier in der Nähe der Röhre zu leuchten begann. Röntgen bemerkte, dass die noch unbekannten Strahlen auf ihrem Weg mehrere Objekte durchdrungen haben mussten. Röntgen hielt seine Entdeckung mittels fotografischer Platten fest und veröffentlichte im Dezember 1895 einen ersten Bericht "Über eine neue Art von Strahlen: Vorläufige Mitteilungen" im Journal der Würzburger Physikalisch-Medizinischen Gesellschaft. In einer Fußnote gab er der neuen Strahlung den vorläufigen Namen "X-Strahlen". Die Nachricht der Entdeckung einer neuen Strahlung, welche Einblick in Körper und Objekte ermöglichte, eine Tatsache, die Röntgen selbst als eher nebensächlich betrachtete, verbreitete sich innerhalb weniger Wochen wie ein Lauffeuer in der Welt der Wissenschaft. Doch bereits damals war Röntgen sich der Bedeutung seiner Entdeckung fär die zerstörungsfreie Materialprüfung bewusst. So erwähnte er in seiner Veröffentlichung "Über eine neue Art von Strahlen" (Würzburg, 1895) er sei im Besitz einer Fotografie eines Metallstücks "dessen Inhomogenität durch die X-Strahlen bemerkbar werde."
Röntgenausbeute	Die Röntgenausbeute ist der Prozentsatz an Röhrenleistung* welcher in Röntgenstrahlung umgewandelt wird. Der größte Teil der Röhrenleistung wird zum Aufwärmen des Targets verwendet. Die Ausbeute steigt linear zum Röhrenstrom* und der Atomzahl Z des Targetmaterials* an. Zur Erzielung energiereicher Röntgenstrahlung sollten daher schwere Materialen mit hohen Atomzahlen wie z.B. Wolfram* verwendet werden. Für Wolfram liegt die Röntgenausbeute bei einer Röhrenspannung von 100 kV bei 0,7%.
Röntgenfilm	Ein fotografischer Film, der zur Erzeugung eines Röntgenbildes Röntgenstrahlung ausgesetzt wird. Einerseits bieten Röntgenfilme sehr gute räumliche und Kontrastauflösung, benötigen aber andererseits lange Belichtungszeiten und einen aufwendigen, chemischen Entwicklungsprozeß. Röntgenfilme können nicht direkt der Bildbe- und -verarbeitung zugeführt werden.
Röntgengenerator	Versorgt die Röntgenröhre mit der nötigen Beschleunigungsspannung, dem Strom für die Heizkathode (Filament*) und der Spannung für die Wehnelt-Elektrode (Gitter). Die vom Generator produzierte Gitterspannung muss stabil und geglättet sein, um Defokussierung (Bildunschärfe) und chromatische Aberrationen zu vermeiden.
Röntgenparameter	Röhrenspannung* und Röhrenstrom*.
Röntgenröhre	Gerät zur Erzeugung von Röntgenstrahlung, im klassischen Aufbau (siehe unten) auch Elektronenstrahlerzeuger oder Elektronenkanone genannt. In der Elektronenkanone werden im Vakuum Elektronen emittiert, beschleunigt und zu einem Strahl formiert. Der Elektronenstrahl trifft auf die Anode auf, die Elektronen werden abgebremst und elektromagnetische Strahlung, Röntgenstrahlung, freigesetzt. Dieser klassische Aufbau wird auch Elektronenkanone genannt; hier dient die Anode der Elektronenkanone auch gleichzeitig als Target. In der nanofocus bzw. Mikrofocus-Röntgenröhre hingegen trifft der Elektronenstrahl durch ein Loch in der Anode hindurch und wird danach auf einen kleinen Punkt auf dem Target* fokussiert. Auf diese Weise, wird eine sehr kleine, helle Röntgenquelle generiert. Abhängig vom Gehäuse unterscheidet man zwei Typen von Röntgenröhren: offene und geschlossene Röntgenröhren. Beide Typen können entweder mit einem Direktstrahl- und Transmissionstarget* ausgestattet werden.
Röntgenröhre, geschlossene	siehe geschlossene Röntgenröhre
Röntgenröhre, offene	siehe offene Röntgenröhre
Röntgenspektrum	Die Energieverteilung der von einer Röntgenquelle emittierten Röntgenphotonen (Wellenlänge, Frequenz). Typischerweise besteht das Röntgenspektrum aus dem kontinuierlichen Bremsspektrum (siehe Bremsstrahlung*), welches durch die Spektrallinien des Charakteristischen Spektrums* überlagert wird.
Röntgenstrahlung	Röntgenstrahlen sind elektromagnetische Wellen mit Wellenlängen im Bereich von 10-9m (1 nm) bis 6 x 10-12m (6 pm) bzw. Frequenzen im Bereich von 3 x 1017Hz bis 5 x 1019Hz und einer Photonenenergie zwischen 1,2 keV und 240 keV. Bei ihrer Erzeugung in einer Röntgenröhre werden Elektronen, die durch Glühemission aus einer Kathode (z.B. Wolframwendel) austreten, zu einer Anode hin beschleunigt und treffen auf diese auf, wobei durch Ausgleich von Energiedifferentialen in den Anodeatomen Strahlungsquanten freigesetzt werden. Die freigesetzte Röntgenstrahlung besteht aus zwei Arten von Röntgenstrahlung, die nach ihren Entstehungsmechanismen unterschieden werden: Bremsstrahlung* und Charakteristische Röntgenstrahlung*.
S
Sievert (Sv)	Das Sievert (Einheitenzeichen: Sv) ist die Maßeinheit der Äquivalentdosis. Die Äquivalentdosis beschreibt die biologische Wirkung ionisierender Strahlung im Gegensatz zur Absorptionsdosis, welche in Gray gemessen wird. Benannt ist die Einheit nach dem schwedischen Mediziner und Physiker Rolf Sievert (1896-1966), berühmt für seine Forschungsarbeit im Bereich der biologischen Auswirkung ionisierender Strahlung.
T
Target	Röntgenstrahlung entsteht typischerweise beim Auftreffen beschleunigter Elektronen auf einen festen Körper, das so genannte Target*. Während das Target bei Direktstrahlröhren ein massiver Wolframblock ist, besteht es bei Transmissionsröhren aus einer dünnen Wolframschicht auf einer Leichtmetallplatte. Die im Brennfleck erzeugte Röntgenstrahlung tritt größtenteils durch die dünne Wolframschicht und die Trägerplatte hindurch, so dass das Target zugleich auch als Austrittsfenster für die Röntgenstrahlung dient.
V
Vakuum	Es ist notwendig, dass in der Röntgenröhre ein Vakuum herrscht, da sonst die Elektronen durch Luft oder andere Gase gestoppt werden würden. Im Gegensatz zu einer geschlossenen Röntgenröhre mit einem permanenten Vakuum wird in einer offenen Röntgenröhre ein Vakuum durch Einsatz einer Vakuumpumpe hergestellt.
Vergrößerung, elektronenoptische	Das Verhältnis der Bildgröße im Eingangsbereich des Detektors und der Größe des Bildes auf dem Bildschirm (Benutzeroberfläche). Sie wird bestimmt durch alle optischen und elektronischen Bildprozesse der Bildkette, vorausgesetzt dass ein Kamerapixel genau auf einen Bildschirmpixel abgebildet wird.
Vergrößerung, geometrische	Die geometrische Vergrößerung ergibt sich aus der Geometrie des Strahlenganges. Im Falle eines nanofocus- bzw. Mikrofocus-Röntgensystems ist die geometrische Vergrößerung definiert durch das Verhältnis der Strecken FDA (Fokus-Detektor-Abstand) und FOA (Fokus-Objekt-Abstand): M=FDA/FOA.
Vergrößerung, gesamt	Das Produkt aus geometrischer und elektronenoptischer Vergrößerung. Das Verhältnis aus der scheinbaren Größe eines Objekts (oder der Abbildung eines Objekts) und seiner tatsächlichen Größe, vorausgesetzt dass jeder Kamerapixel auf exakt einen Monitorpixel abgebildet wird. Mit phoenix|x-ray Röntgensystemen sind Vergrößerungen von bis zu 26.600 fach sind möglich.
Vergrößerung, mittels Software	Um die Gesamtvergrößerung mit Hilfe der Software weiter steigern zu können, wird ein Bildpixel auf eine n x n- große Matrix abgebildet. Diese Art der Vergrößerung ist nicht dazu geeignet zusätzliche Objektinformationen zu gewinnen, sondern bietet u.U. einen besseren Blick auf Objektdetails.
W
Wehnelt-Elektrode	Zylindrische Elektrode, welche die Kathode in der Röntgenröhre umschließt; auch Gitterelektrode, Gitter oder grid. Die Wehnelt-Elektrode liegt gegenüber der Kathode auf negativem Potential. Durch Variieren der Wehnelt- (oder Gitter)spannung wird die elektrische Stromstärke des Elektronenstrahls und damit die Intensität der Röntgenstrahlung geregelt.
Wolfram	Element No. 74. Wegen seines hohen Schmelzpunktes von 3410 °C wird Wolfram u.a. als Target*- und Heizkathodenmaterial* verwendet. Auf Grund seiner hohen atomaren Ordnungszahl ist die Strahlungsausbeute des Wolframtargets relativ hoch.

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