تلعب تقنية الأشعة السينية- دورًا حاسمًا في العديد من المجالات، بما في ذلك التشخيص الطبي، والاختبارات غير المدمرة، والفحص الأمني، والبحث العلمي. ويعتمد أدائه إلى حد كبير على المواد الأولية المستخدمة في عمليات التوليد والكشف. يجب أن تمتلك هذه المواد أعدادًا ذرية وكثافات وهياكل بلورية وثباتًا محددًا لضمان توليد ونقل وتعديل واستقبال الأشعة السينية - بشكل فعال.
فيما يتعلق بمصادر الأشعة السينية، فإن المادة الأساسية عبارة عن هدف معدني ذو عدد -ذري-عالي، يتضمن عادةً التنغستن (W)، والموليبدينوم (Mo)، والكروم (Cr). أصبح التنغستن، نظرًا لنقطة انصهاره العالية، والتوصيل الحراري الجيد، وقدرته على إنتاج أطياف مميزة ومستمرة عالية الطاقة-، المادة المستهدفة الرئيسية لأنابيب الأشعة السينية للكشف عن العيوب الطبية والصناعية. يمكن أن ينتج الموليبدينوم إشعاعًا مميزًا مناسبًا لتصوير الأنسجة الرخوة عند جهد أنبوبي منخفض وغالبًا ما يستخدم في سيناريوهات تشخيصية خاصة مثل التصوير الشعاعي للثدي. يُستخدم الكروم في تحليل مضان محدد وأجهزة الأشعة السينية ذات الطاقة المنخفضة--. يؤثر نقاء المادة المستهدفة واتجاهها الحبيبي على كثافة وتوزيع طيف الطاقة للأشعة السينية -؛ ولذلك، مطلوب رقابة صارمة على تقنيات المعادن والمعالجة أثناء الإعداد.
في مجال اكتشاف الأشعة السينية-، تنقسم المواد الرئيسية إلى فئتين: المواد الوامضة ومواد كاشف أشباه الموصلات. تقوم أجهزة الوميض، مثل يوديد الصوديوم (NaI)، ويوديد السيزيوم (CsI)، وتنغستات الكادميوم (CdWO₄)، بتحويل إثارة فوتون الأشعة السينية -} إلى ضوء مرئي، والذي تتم قراءته بعد ذلك بواسطة أنابيب المضاعف الضوئي أو الثنائيات الضوئية. يجب أن تمتلك هذه المواد كفاءة إضاءة عالية، وزمن اضمحلال سريع، واستجابة خطية جيدة، وتظهر درجة معينة من المقاومة للتميع والصدمات الميكانيكية. تستخدم مواد كاشف أشباه الموصلات، ممثلة بتيلوريد الزنك والكادميوم (CZT)، وتيلوريد الكادميوم (CdTe)، والسيليكون (Si)، والجرمانيوم (Ge)، الفوتونات لتوليد أزواج ثقب الإلكترون - مباشرة وتحويلها إلى إشارات كهربائية. إنها توفر مزايا مثل دقة الطاقة العالية والاستجابة السريعة، مما يجعلها مناسبة لتصوير الطب النووي والتحليل الطيفي المشتت للطاقة عالي الدقة-.
علاوة على ذلك، فإن المعادن الثقيلة والسبائك، مثل الرصاص (Pb)، والباريوم (Ba)، والبوليمرات المحتوية على الرصاص-، تُستخدم على نطاق واسع في بصريات الأشعة السينية وأنظمة الترشيح. يعمل العدد الذري العالي وخصائص الكثافة العالية على تمكين -تدريع الأشعة السينية وتقوية الشعاع، مما يقلل من تأثير تشتت الطاقة- المنخفض على جودة الصورة. فيما يتعلق بمواد النوافذ لأنابيب الأشعة السينية-، يُستخدم البريليوم (Be) على نطاق واسع نظرًا لانخفاض عدده الذري، ونفاذيته الجيدة، وقوته الميكانيكية، مما يضمن انتقال الأشعة السينية مع الحفاظ على الختم المفرغ.
بشكل عام، يتم اختيار مواد الأشعة السينية الأولية- حول العدد الذري العالي والكثافة المناسبة والخصائص الفيزيائية والكيميائية المستقرة والتوافق مع متطلبات العملية. يحدد الجمع بين المواد المختلفة وتحسينها أداء التصوير وحساسية الكشف وعمر نظام الأشعة السينية -، مما يشكل الأساس المادي للتطبيق الواسع النطاق لهذه التقنية.
