เทคโนโลยีรังสีเอกซ์-มีบทบาทสำคัญในหลายสาขา รวมถึงการวินิจฉัยทางการแพทย์ การทดสอบแบบไม่ทำลาย- การคัดกรองความปลอดภัย และการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ ประสิทธิภาพส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับวัสดุหลักที่ใช้ในกระบวนการสร้างและตรวจจับ วัสดุเหล่านี้จะต้องมีเลขอะตอม ความหนาแน่น โครงสร้างผลึก และความเสถียรที่เฉพาะเจาะจง เพื่อให้มั่นใจว่ามีการสร้าง การส่งผ่าน การมอดูเลต และการรับรังสีเอกซ์-อย่างมีประสิทธิผล
เกี่ยวกับแหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์- วัสดุแกนกลางคือเป้าหมายโลหะที่มีจำนวนอะตอม-อะตอม-สูง โดยทั่วไปประกอบด้วยทังสเตน (W) โมลิบดีนัม (Mo) และโครเมียม (Cr) ทังสเตนเนื่องจากมีจุดหลอมเหลวสูง มีการนำความร้อนได้ดี และมีความสามารถในการผลิตสเปกตรัมที่มีพลังงานต่อเนื่องและมีลักษณะเฉพาะสูง- ทังสเตนจึงกลายเป็นวัสดุเป้าหมายหลักสำหรับหลอดรังสีเอกซ์-การตรวจจับข้อบกพร่องทางการแพทย์และทางอุตสาหกรรม โมลิบดีนัมสามารถผลิตรังสีลักษณะเฉพาะที่เหมาะสำหรับการถ่ายภาพเนื้อเยื่ออ่อนที่แรงดันไฟฟ้าของหลอดต่ำ และมักใช้ในสถานการณ์การวินิจฉัยพิเศษ เช่น การตรวจเต้านม โครเมียมใช้ในการวิเคราะห์ฟลูออเรสเซนซ์เฉพาะและอุปกรณ์รังสีเอกซ์-พลังงานต่ำ- ความบริสุทธิ์และการวางแนวเกรนของวัสดุเป้าหมายส่งผลต่อความเข้มและการกระจายสเปกตรัมพลังงานของรังสีเอกซ์- ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการควบคุมเทคนิคทางโลหะวิทยาและการแปรรูปอย่างเข้มงวดในระหว่างการเตรียม
ในด้านการตรวจจับรังสีเอกซ์- วัสดุหลักแบ่งออกเป็นสองประเภท: วัสดุเรืองแสงวาบและวัสดุเครื่องตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์ สารเรืองแสง เช่น โซเดียมไอโอไดด์ (NaI), ซีเซียมไอโอไดด์ (CsI) และแคดเมียม tungstate (CdWO₄) แปลงการกระตุ้นด้วยรังสีโฟตอน X- เป็นแสงที่มองเห็นได้ ซึ่งจากนั้นจะถูกอ่านโดยหลอดโฟโตมัลติพลายเออร์หรือโฟโตไดโอด วัสดุเหล่านี้จะต้องมีประสิทธิภาพการส่องสว่างสูง เวลาสลายตัวเร็ว และการตอบสนองเชิงเส้นที่ดี และแสดงความต้านทานต่อการสลายตัวและการกระแทกทางกลในระดับหนึ่ง วัสดุเครื่องตรวจจับเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งแสดงโดยแคดเมียมซิงค์เทลลูไรด์ (CZT), แคดเมียมเทลลูไรด์ (CdTe), ซิลิคอน (Si) และเจอร์เมเนียม (Ge) ใช้โฟตอนเพื่อสร้างคู่รูอิเล็กตรอน-โดยตรงและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า มีข้อดีต่างๆ เช่น ความละเอียดของพลังงานสูงและการตอบสนองที่รวดเร็ว ทำให้เหมาะสำหรับการถ่ายภาพเวชศาสตร์นิวเคลียร์และการวิเคราะห์สเปกโทรสโกปีการกระจายพลังงานที่มีความแม่นยำสูง-
นอกจากนี้ โลหะหนักและโลหะผสม เช่น ตะกั่ว (Pb) แบเรียม (Ba) และโพลีเมอร์ที่มีตะกั่ว- ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในระบบออพติครังสีเอกซ์และระบบกรอง เลขอะตอมสูงและคุณลักษณะความหนาแน่นสูงทำให้สามารถป้องกันรังสีเอกซ์-และการแข็งตัวของลำแสงได้ ซึ่งช่วยลดผลกระทบของการกระเจิงพลังงานต่ำ-ต่อคุณภาพของภาพ ในส่วนของวัสดุหน้าต่างสำหรับหลอดรังสีเอกซ์- เบริลเลียม (Be) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายเนื่องจากมีเลขอะตอมต่ำ มีการส่งผ่านที่ดี และความแข็งแรงทางกล ทำให้มั่นใจได้ว่าการส่งผ่านรังสีเอกซ์-ในขณะที่ยังคงผนึกสูญญากาศไว้
โดยรวมแล้ว การเลือกวัสดุรังสีเอกซ์หลัก-จะขึ้นอยู่กับเลขอะตอมสูง ความหนาแน่นที่เหมาะสม คุณสมบัติทางเคมีฟิสิกส์ที่เสถียร และความเข้ากันได้กับข้อกำหนดของกระบวนการ การผสมผสานและการเพิ่มประสิทธิภาพของวัสดุที่แตกต่างกันจะกำหนดประสิทธิภาพการถ่ายภาพ ความไวในการตรวจจับ และอายุการใช้งานของระบบเอ็กซ์เรย์- ซึ่งก่อให้เกิดพื้นฐานของวัสดุสำหรับการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีนี้ในวงกว้าง
