اساس اشعه X از یک منبع الکترون ( کاتد) و یک هدف ( اند ) تشکیل میگردد که داخل یک حباب شیشه ای و خالی از هوا ( خلاء ) قرار گرفته اند.با ایجاد اختلاف پتانسیل (kVp ) بین اند و کاتد ایجاد میدان الکتریکی قوی حاصل از ان الکترونهای سطح کاتد شتاب یافته(ma ) و با سرعت به اند برخورد میکنند(بمباران الکترونی) . در اثر این پدیده بیش از98 % الکترونها پس از برخورد به سطح اند متوقف میشوند و انرژی انها بصورت انرژی گرمایی ازاد میگردد.کمتر از 2% الکترونها پس از برخورد به سطح اند به لایه های مداری اتمهای اند نفوذ مینمایند و در اثر جاذبه هسته اتم در اند متوقف شده و یا تغییر مسیر میدهند. بدنبال توقف یا تغییر مسیر الکترونها مقداری از انرژی جنبشی انها بصورت فوتونهای اشعه x ازاد می گردد و به این دلیل در اصطلاح به ان اشعه ترمزی یا Bremstrahlung ( یک واژه المانی به معنی ترمز) و یا Braking Radiation اطلاق می گردد. در حالت دیگری پس از تصادم الکترونهای شتابدار با اند، الکترونی از لایه های اطراف اتم خارج شده و اتم دارای بار مثبت شده و در نتیجه ناپایدار می گردد. جهت بازگشت اتم به حالت پایدار محل الکترون خالی توسط الکترون دیگری از لایه پر انرژی تر جبران می گردد که در اثر این جابجائی ، مابقی انرژی الکترون بصورت فوتونهای اشعه x ساطع می گردد. طول موج این فوتونها در هر ماده ( اند ) متفاوت بوده وبستگی به عدد اتمی اند دارد که به همین دلیل این فوتونها به Characteristic ( اشعه x اختصاصی ) موسوم می باشند.دریک لامپ اشعه x با افزایش اختلاف پتانسیل ( kvp ) تعداد الکترونهای شتاب گرفته (ma ) نیز افزایش می یابد و ( الکترونها ) این افزایش ادامه یافته تا زمانی که پس از ان با بالاتر بردن اختلاف پتانسیل ( kvp )، تعداد الکترونهای ساطع شده ( ma ) ثابت باقی بماند. به این نقطه کار تیوپ اشعه x "نقطه اشباع" گفته می شود. از این نقطه به بعد با گرم کردن سطح کاتد توسط فیلامان ( گرم کننده الکتریکی کوچک) ( heater ) تعداد الکترونهای تحریک شده که در اثر میدان الکتریکی موجود شتاب گرفته و به سطح آند برخورد می نمایند، افزایش می یابد. لذا با تنظیم میزان گرمای سطح کاتد ( کنترل ولتاژ اعمال شده فیلامان) می توان میزان ma را مستقل از kvp تنظیم نمود. بیش از 98%  از انرژی الکترونهای برخورد کننده به سطح آند بصورت انرژی گرمایی آزاد می گردند که این مقدار انرژی در سطح بسیار کوچکی از آند متمرکز می شود و به همین  دلیل می تواند موجب ذوب اند گردد . در تیوبهای جدید، آند به صورت صفحه از جنس بسیار مقاوم در برابر گرما ( مولیبدنیوم ، تنگستن ، رودیوم ) ساخته می شود. به منظور افزایش سطح برخورد الکترونها آند را به کمک یک موتور الکتریکی می چرخانند تا به این ترتیب در هر لحظه یک نقطه ازمحیط دایره در مقابل الکترونهای شتابدار ساطع شده قرار گیرد و سطح کوچک آند به مقدار 2pR * ( R شعاع صفحه ) افزایش می یابد. لامپ آند دوار در دستگاههای مدرن تصویرنگاری امروزی مانند آنژیوگرافی ، فلوئورسکوپی ، رادیوگرافی عمومی ، CT اسکن و ماموگرافی بکار می رود.سطحی از اند را که از آن تشعشع ساطع می گردد نقطه کانونی ( focal spot ) می نامند. هر قدر این سطح کوچکتر باشد رزولوشن ( resolution ) تصویر بهتر خواهد بود. ازطرف دیگر با کوچکتر شدن اندازه نقطه کانونی احتمال صدمه اند بدلیل گرمای زیاد نیز افزایش یافته و در نهایت موجب کاهش طول عمر تیوپ می گردد . به عنوان مثال در یک دستگاه ماموگرافی توان الکتریکی که توسط ژنراتور در اختیار تیوپ قرار می گیرد معادل 3 kw می باشد که بیش از 9/2 kw به انرژی حرارتی و کمتر از 1/0 kw به اشعه x تبدیل می گردد. مقدار انرژی تولید شده را می توان یک بخاری برقی با چهار المنت حرارتی مقایسه نمود!! انرژی حرارتی تولید شده در تیوبها به کمک پنکه الکتریکی و روغن عایقی که در محفظه پوششی دور لامپ اشعه قرار دارد به بیرون منتقل می گردد. اندازه نقطه کانونی در دستگاههای ماموگرافی امروزی بر اساس تنظیم میدان الکتریکی اعمال شده بر لامپ اشعه تنظیم می گردد و غالبا در دو اندازه 0/3 میلی مترمربع و 0/1 میلی مترمربع می باشد. با توجه به توضیحات یاد شده از نقطه کانونی با سطح 0/1 میلیمتر مربع فقط در موارد نیاز به رزولشن بسیار بالا و به طور معمول در کلیشه بزرگنمایی استفاده می گردد که انتخاب در دستگاههای مدرن غالبا به صورت اتوماتیک صورت می گیرد.

انواع اند و فیلتر در دستگاه ماموگرافیجنس و عدد اتمی اند تعیین کننده مقدار انرژی فوتونهای اشعه X است.برای مثال برای بکارگیری اند تنگستن فوتونهایی ( اشعه X ) با انرژی بالا تولید می شود، در حالیکه اگر جنس اند مولیبدن باشد فوتونهایی با انرژی کمتر تولید می گردد. هر قدر مقدار انرژی فوتونها بیشتر باشد کانتراست کمتر می شود و هر قدر انرژی فوتونها کمتر باشد کانتراست بالاتر می رود. از انجائیکه BREAST دارای کانتراست ضعیفی بین اجزاء خود است تصویر برداری از BREAST باید در جهت افزایش کانتراست اجزاء breast و افزایش دقت تصویر صورت گیرد.لذا در ماموگرافی باید از فوتونهای کم انرژی تر استفاده نمود.با توجه به نکات اشاره شده در ماموگرافی اغلب از مولیبدن به عنوان اند استفاده می شود که اشعه ضعیفتر ( نرمتر ) تولید می نماید. مولیبدن در طیف اشعه کاراکتریستیک فوتونهایی با انرژی تقریبی 17/9-19/5 kev و در طیف برم اشتروهلونگ فوتونهایی با انرژی 15-20 kev تولید می نماید که البته اشعه کاراکتریستیک بیشتر است.فوتونهای تولید شده کاملا یک دست نبوده دارای طیفی از فوتونهای پر انرژی و کم انرژی تر می باشد که باید با استفاده از صافی هایی (filter ) طیف انرژی تولید شده را باریکتر نموده به دامنه انرژی مورد نیاز دست یافت. در دستگاههای ماموگرافی اغلب از فیلترهای مولیبدنی با ضخامت 0/03 میلیمتر استفاده میشود. با استفاده از این فیلترها فوتونهای پر انرژی تر از 20 kev حذف می گردد.از طرفی مقدار زیادی از فوتونها دارای انرژی بسیار ضعیفی هستند که کارایی در تولید تصویر ندارند و جذب بدن بیمار شده تنها دوز دریافتی را افزایش می دهند، فیلتر مولیبدنی در جذب این دسته از فوتونها ی کم انرژی نیز بسیار موثر است. به این ترتیب با استفاده از آندی که فوتونهای کم انرژی تولید می نماید و فیلترهایی که فوتونهای خارج از طیف مورد نیاز را جذب کند میتوان فوتونهایی با انرژی کافی جهت تولید تصویری با کنتراست بالا تهیه نمود. مطالعات زیادی بر روی استفاده از اندها و فیلتر های رودیومی صورت گرفته که نتایج انها تنها کاهش دوز دریافتی بیمار در مقابل کاهش خفیفی در کانتراست تصویر بوده است.ترکیبات متفاوتی از اندهای مولیبدنی و فیلتر رودیوم وجود دارد که در مقایسه با اند مولیبدنی و فیلتر مولیبدنی با کاهش نسبی کانتراست ، دوز بیمار را کاهش می دهند، ولی در اند و فیلتر مولیبدنی دوز بیمار بالاتر و کانتراست بهتر است. هر گونه ناهمواری در سطح فیلتر در تصویر منعکس می شود، لذا مشاهده آرتی فاکتهای ناشی از ناهمواری فیلتر بررسی ان را الزامی می سازد.

 

انواع ترکیبات آند و فیلترها در ماموگرافی
آند فیلتر
1.تنگستن 2.تنگستن 3.رودیوم 4.مولیبدن

1.مولیبدن با ضخامت 0/06 mm 2.رودیوم با ضخامت 0/05 mm 3.رودیوم با ضخامت 0/05 mm 4.مولیبدن
با ضخامت
0/03 mm