Alan yükü sınırlaması oluştuğunda çeşitli etkiler gözlemlenebilir:
1. Artan X-ışını Üretimi:Başlangıçta, alan yükü sınırlı bir tüpte akım arttıkça, daha fazla sayıda elektronun anotla çarpışması nedeniyle X-ışını çıkışı da artar.
2. Gerilim Düşüşü:Ancak tüpte daha fazla elektron biriktikçe birbirlerini iterek uzay yükü olarak bilinen potansiyel bir bariyer oluştururlar. Bu direnç, tüp boyunca voltaj düşüşüne yol açarak katot ile anot arasındaki potansiyel gradyanı azaltır.
3. Doyum Etkisi:Belirli bir noktada, voltaj düşüşü o kadar önemli hale gelir ki, akımın daha da arttırılmasının X-ışını çıkışı üzerinde çok az etkisi olur veya hiç etkisi olmaz. Bu doyma etkisi, tüpün uzay yükü sınırına ulaşmasıdır.
4. Sanal Katot Oluşumu:Potansiyel düşüş arttıkça tüpün içinde sanal bir katot gelişebilir. Bu sanal katot, ikincil bir katot gibi davranarak elektronların anoda doğru akışını engeller. Sanal katodun konumu tüpün özelliklerine ve elektron enerji dağılımına bağlı olacaktır.
5. Isı Üretimi:X-ışını üretiminin azalan verimliliği ve tüp boyunca artan potansiyel düşüş, X-ışını tüpü içinde daha yüksek ısı üretimiyle sonuçlanabilir. Bu, eğer uygun soğutma önlemleri uygulanmazsa, X-ışını tüpüne ve bileşenlerine zarar verebilir.
6. Görüntü Kalitesi:Uzay yükü efektleri potansiyel olarak X-ışını görüntülerinin kalitesini etkileyebilir. Örneğin aşırı alan yükü, düzensiz X-ışını yoğunluğu dağılımı yaratarak tanısal görüntülemeyi etkileyebilir.
X-ışını tüpünün çalıştırılmasında alan yükü sınırlamasının genellikle istenmediğini ve tüpün belirtilen akım ve voltaj aralığı içinde çalıştırılmasıyla sıklıkla bundan kaçınıldığını unutmamak önemlidir. Modern X-ışını tüpleri, alan yükünü en aza indirecek ve X-ışını üretim verimliliğini optimize edecek şekilde tasarlanmıştır. Artan akımların gerekli olduğu durumlarda, alan yükü sınırlamalarını aşmak için döner anotlu X-ışını tüpleri gibi özel tasarımlar kullanılır.