נראה לה שהיא מוקרנת עם צילומי רנטגן. היסטוריה של גילוי והיקף של רנטגן

תפקיד עצום ברפואה המודרנית מנגן קרינת רנטגן, ההיסטוריה של פתיחת X-Ray לוקחת את תחילתו במאה ה -19.

קרינת רנטגן היא גלים אלקטרומגנטיים, אשר נוצרים עם השתתפות של אלקטרונים. עם האצה חזקה של חלקיקים טעונים, רנטגן מלאכותי נוצר. הוא עובר באמצעות ציוד מיוחד:

צילומי רנטגן;
מאיצים של חלקיקים טעונים.

היסטוריה פתיחה

המציא את נתוני הקרניים בשנת 1895, מדען גרמני רנטגן: תוך כדי עבודה עם צינור catodolis, הוא גילה את אפקט הקרינה של פלטינום- Cyano בריום. ואז היה תיאור של קרניים כאלה ויכולתם המדהימה לחדור לרקמות הגוף. הקרניים נקראו צילומי רנטגן (צילומי רנטגן). מאוחר יותר ברוסיה הם נקראו רנטגן.

צילומי רנטגן מסוגלים לחדור אפילו דרך הקירות. אז רנטגן הבין שהוא עשה את התגלית הגדולה ביותר בתחום הרפואה. זה היה מרגע כי חלקים בודדים במדע הוקמו, כגון רדיולוגיה ורדיולוגיה.

קרניים יכול לחדור דרך רקמות רכות, אבל עיכוב, אורך מהם נקבע על ידי מכשול של משטח מוצק. בדים רכים בגוף האדם הוא עור, מוצק הוא עצמות. בשנת 1901 הוענק המדען בפרס נובל.

עם זאת, עוד לפני פתיחת וילהלם, Konrad רנטגן, מדענים אחרים היו מעוניינים בנושא דומה. בשנת 1853, פיסיקאי צרפתי אנטואן-פיליבר מייסון למד פריקה מתח גבוה בין האלקטרודות בצינור הזכוכית. הגז הכלול בו בלחץ נמוך החל לייצר זוהר אדמדם. מפריד גז עודף מן הצינור הוביל את ריקבון של זוהר על רצף מורכב של שכבות זוהרות בודדות, גוון אשר תלוי בכמות הגז.

בשנת 1878, ויליאם קרוקים (פיסיקאי אנגלית) הציע כי הקרינה מתעוררת בשל קרן קרניים על משטח הזכוכית של הצינור. אבל כל המחקרים הללו לא פורסמו בכל מקום, ולכן רנטגן לא זיהה תגליות כאלה. לאחר פרסום תגליותיה בשנת 1895 בכתב העת המדעי, שבו כתב המדען כי כל הגופים שקופים עבור קרניים אלה, אם כי מדענים אחרים מעוניינים בניסויים דומים. הם אישרו את ההמצאה של רנטגן, ופותח עוד ושיפור צילומי רנטגן.

וילהלם רנטגן עצמו פרסם שתי עבודה מדעית נוספת בנושא צילומי רנטגן ב- 1896 ו -1897, ולאחר מכן עסק פעילות אחרת. לפיכך, קרינת רנטגן המציא כמה מדענים, אבל זה היה רנטגן פורסם בעבודות מדעיות על זה.

עקרונות קבלת תמונה

המוזרויות של קרינה זו נקבעות על ידי הטבע עצמו מפני הופעתם. קרינה מתרחשת בשל הגל האלקטרומגנטי. המאפיינים העיקריים שלה כוללים:

הִשׁתַקְפוּת. אם הגל נופל על פני השטח בניצב, זה לא ישפיע. במצבים מסוימים, היהלום יש רכוש השתקפות.
היכולת לחדור לרקמה. בנוסף, הקרניים יכול לעבור דרך משטחים אטומים של חומרים כאלה כגון עץ, נייר, וכו '
קְלִיטָה. הקליטה תלויה בצפיפות החומר: ככל שצפורי יותר, צילומי הרנטגן הם סופגים יותר.
כמה חומרים יש פלואורסצנטי, כלומר, זוהר. ברגע שקרינה נעצרת, זוהר גם עובר. אם זה ממשיך ואחרי לעצור את הקרן, השפעה זו נקראת זרחנות.
צילומי רנטגן יכולים להאיר סרט, כמו גם אור גלוי.
אם הקורה עבר באוויר, ואז מתרחשת יינון באטמוספירה. מדינה כזו נקראת מוליך חשמלית, והיא נקבעה באמצעות Dosimeter, אשר קובע את שיעור המינון הקרנה.

קרינה - נזק ותועלת

כשהגילוי נעשה, הפיזיקאי של הפיסיקאי לא יכול לדמיין עד כמה מסוכן המצאה. בימים ההם, כל המכשירים שהפקיעו קרינה היו רחוקים מלהיות מושלם ובסופו של דבר שהושגו במינונים גדולים של הקרניים שהונפקו. אנשים לא הבינו את הסכנות של קרינה כזו. למרות כמה מדענים כבר קידמו את הגרסאות לגבי הסכנות של צילומי רנטגן.

צילומי רנטגן, חודר לרקמה, יש השפעה ביולוגית עליהם. יחידת מנה של קרינה - רנטגן לשעה. ההשפעה הבסיסית היא על אטומים מייננים כי הם בתוך הרקמות. קרניים אלה פועלות ישירות על מבנה הדנ"א של התא החי. ההשלכות של קרינה בלתי מבוקרת כוללות:

מוטציה תא;
הופעתו של גידולים;
כוויות רדיאליות;
מחלת קרינה.

התוויות נגד ללימודי רנטגן:

חולים במצב קשה.
תקופת הריון בשל ההשפעה השלילית על הפרי.
חולים עם דימום או pneumothorax פתוח.

איך רנטגן והיכן חל

בתרופה. אבחון רנטגן משמש כדי שקוף בדים חיים כדי לזהות כמה הפרעות בתוך הגוף. רדיותרפיה מתבצעת לחיסול תצורות הגידול.
במדע. מבנה החומרים והאופי של צילומי רנטגן מתגלה. נושאים אלה עוסקים במדעים כאלה כגון כימיה, ביוכימיה, קריסטלוגרפיה.
בתעשייה. לזהות הפרעות במוצרי מתכת.
על בטיחות האוכלוסייה. קרני רדיולוגיה מותקנות בשדות תעופה ובמקומות ציבוריים אחרים כדי למטען שקוף.

שימוש רפואי בקרינה רדיוגרפית. ברפואה וברפאה, צילומי רנטגן נמצאים בשימוש נרחב למטרות הבאות:

כדי לאבחן מחלות.
כדי לפקח על תהליכים מטבוליים.
לטיפול במחלות רבות.

יישום של צילומי רנטגן במטרות טיפוליות

בנוסף לזהות שברים עצם, צילומי רנטגן נמצאים בשימוש נרחב במטרות טיפוליות. שימוש מיוחד של צילומי רנטגן הוא ההישג של המטרות הבאות:

להרוס תאים סרטניים.
כדי להפחית את גודל הגידול.
כדי להפחית את הכאב.

לדוגמה, יוד רדיואקטיבי המשמש במחלות אנדוקרינולוגיות משמש באופן פעיל בסרטן בלוטת התריס, ובכך לעזור לאנשים רבים להיפטר מחלה נורא זו. נכון לעכשיו, צילומי הרנטגן מחוברים למחשבים לאבחון של מחלות מורכבות, כתוצאה מכך, שיטות המחקר האחרונות מופיעות, כגון טומוגרפיה ממוחשבת טומוגרפיה צירית.

סריקה כזו מספקת רופאים בתצלומים צבעוניים שבהם ניתן לראות את האיברים הפנימיים של אדם. כדי לזהות את פעולת האיברים הפנימיים, מנה קטנה של קרינה די די. גם בשימוש נרחב צילומי רנטיקה נמצאו הן פיסיוטיקה.

המאפיינים העיקריים של צילומי רנטגן

יכולת חודרת. כל הגופים עבור ריי רנטגן הם שקופים, ואת מידת השקיפות תלויה בעובי של הגוף. זה בגלל רכוש זה קרן החלה להיות מיושם ברפואה כדי לזהות את העבודה של איברים, נוכחות של שברים שפות זרות באורגניזם.
הם מסוגלים לגרום זוהר של כמה פריטים. לדוגמה, אם בריום ופלטינה הם על הקרטון, ואז עובר דרך קרני סריקה, זה יהיה זוהר צהוב ירקרק. אם אתה שם את היד בין צינור רנטגן לבין המסך, האור יחדור יותר לתוך העצם מאשר ברקמה, כך רקמת העצם יוצג על המסך, ואת השרירי הוא פחות בהיר.
פעולה על הסרט. צילומי רנטגן יכול לאהוב את האור כדי ליצור סרט אפל, זה מאפשר לך לצלם את הצד הצל שהתקבל במחקר צילומי רנטגן טל.
צילומי רנטגן יכולים ליצור גזים. זה מאפשר לא רק למצוא קרניים, אלא גם לזהות את עוצמתם, מדידת הנוכחי מייניזציה בגז.
השפעה ביוכימית על גוף היצורים החיים. בזכות נכס זה, צילומי רנטגן מצאו את השימוש הנרחב שלהם ברפואה: הם יכולים לטפל בשני מחלות עור ואיברים פנימיים. במקרה זה נבחרה המינון הרצוי ואת תקופת התוקף של הקרניים. שימוש ארוך ומוגז על טיפול כזה הוא מזיק מאוד מזיק לגוף.

התוצאה של השימוש בקרני רנטגן היתה הישועה של חיי אדם רבים. רנטגן מסייע לא רק בזמן לאבחן את המחלה, טכניקות הטיפול באמצעות טיפול בקרינה. Ey חולים מפתולוגיות שונות, החל עם hyperfunction בלוטת התריס ומסתיים עם גידולים ממאירים רקמות עצמות.

Rengen קרינה מיוצגת על ידי גלים אלקטרומגנטיים. אורך גל רנטגן יכול להיות ממאה עד 10-3 ננומטר. על פי סולם מיוחד עם גלים אלקטרומגנטיים, X-Ray ממוקם בין קרינת גמא UV. ריי ריי הופיע בסוף המאה התשע-עשרה, הודות לזולת פרס נובל ק 'רנטגן.

מידע קצר

טבעו של קרינת רנטגן קיבל הכרה בשנת 1895. על פי ההיסטוריה, פתיחת המאפיינים של רנטגן שייך לפיסיקה V. K. רנטגן. גילוי דומה היה פריצת דרך בהיסטוריה, אשר נתנה לאדם הזדמנות להשתמש בקרינת רנטגן ברפואה. יש לה השפעה מסוימת על הגוף האנושי. יש לציין כי גילוי כזה עשה תרומה לא יסולא בפיתוח של העתיד של כל התרופה.

לקרינה כזו יש גלים אלקטרומגנטיים מתאימים, אשר אורך הוא ממאה עד 10-3 ננומטר. קרינה קצרה חופפת גל ארוך, כמו גם להיפך.

באשר למיקוד, רב שכבת מראות משמשים זה, אשר יכול לשקף עד 40% של קרינה. לעתים קרובות קרינה על הגוף האנושי יוצר אפקט נוקשה. עם זאת, יש מראות קעור, הם דומים אופטי, אבל יש להם חלק חיצוני של צלחת, אשר משקף את צילומי הרנטגן, אשר יש השפעה רכה. התמקדות תפקיד חשוב שיסייע במניעת השפעה קשות על הגוף.

הייצור של קרינת רנטגן מתרחשת בצינורות המתאימים. הצינור הוא בקבוק זכוכית מיוחד, המכיל ואקום גבוה. הצינור מצויד באלקטרודות, כלומר, ל (קתודה), כמו גם (אנודה), מתח גבוה מחובר אליהם. הקתודה היא מקור אלקטרונים, מוט אנודה - משטח נוטה. מבנה כזה יש חומר שאת תכונותיו של החום. הם נוצרים בזמן הפיגוע של אלקטרונים. הסוף הצריף מצויד בצלחת מתכת טונגסטן.

קרינת רנטגן יש מקורות קרינה משלו יכול להיות טבעי (איזוטופים רדיואקטיביים), כמו גם מלאכותי (צינור). הצינור מכיל ואקום ושתי אלקטרודות. אלקטרונים מחוממים על ידי הקתודה, הם מקבלים מהירות הגון מספיק על חשבון השדה. בשל שימוש בנתוני אלקטרונים, צילומי רנטגן עם חומר עם חומר מתרחש Vacuo. כתוצאה מכך, ישנם 2 סוגים עיקריים של קרינה דומה.

סוגי קרינת רנטגן:

מאפיין;
בֶּלֶם.

כאחוז אחד של האנרגיה של כל האלקטרונים מומרת לתוך הקרניים. האנרגיה הנותרת יוצאת בצורה של שטף חום. זה למטרה זו כי משטח העבודה של האנודה נעשה באמצעות חומרים עקשן.

קרינה אופיינית

כאשר מגע של אטומי האנודה עם אלקטרונים קתודית מתרחשת, יחד עם קרינת הבלמים, x קרני נוצרים, טווח שבו יש שורות נפרדות. קרינה כזו, כלומר, קרינת הרנטגן האופיינית יש מוצא מיוחד.

מילים פשוטות, האלקטרונים הקתוד הולכים לאטום. המקום הריק מלא באלקטרונים האלה שהיו בקליפה העליונה, כך שתוכל לחשב את מקדם הקרינה. הוא מכיל קבוצה של תדרים הנקראים - קרינת רנטגן אופיינית.

חוק מוסלוס הוא חוק מסוים שיכול לשלב את תדירות הקווים הספקטראליים של לימוד מאפיין עם מספר האלמנטים הכימיים. פתיחת החוק התרחשה בשנת 1913 בשל העיר מוסלי. גילוי כזה הוא ראיות ברורות לכך שכל האלמנטים של טבלת מנדליאב ממוקמים, בצדק, אשר תרמו להסרת משמעות פיזית.

חוק מוסלוס מחליט כי הטווח האופייני אינו מסוגל לזהות את התבנית התקופתית, הטבועה בספקטרום האופטי. מילים פשוטות, מוסלי מסייע לקבוע את מספר האלמנט הכימי, בזמן השימוש בטווח הקרינה של המאפיין, אשר היה תפקיד חשוב במיקום של האלמנטים בטבלה.

קרינה בלימה

כאשר האלקטרון עובר בסביבה מסוימת, הוא מאבד את המהירות שלו. האצה שלילית מופיעה. הקרינה, שנדגמה בתהליך של בלימה אלקטרונים באנודה, נקראה קרינת בלימה. נכסיה נקבעים על בסיס גורמים מיוחדים, כלומר:

קרינה מתרחשת עם קוונטי מסוים, האנרגיה שלהם נוגעת לתדירות הנוסחה;
אנרגיה של אלקטרונים הגיע לאנודה שווה;
האנרגיה יכולה להיות מועברת לחומר, לחמם אותו.

חוק היחלשות

החומר יכול להיות במגע עם החומר בשתי דרכים:

אפקט תמונה - ספיגת פוטון;
פִּזוּר.

פיזור הוא כדלקמן:

אלסטי או קוהרנטי. פיזור כזה מתרחשת אם אין מספיק אנרגיה בפוטון כדי לבצע את תהליך היינון של האטום. פיזור קוהרנטי מרמז על השימוש בשיטות שונות של תנועה, אך האנרגיה נשארת ללא שינוי. לכן סוג זה של פיזור נקרא קוהרנטי.
קומפטון או פיזור לא קוהרנטי. סוג זה של פיזור אפשרי אם פוטון יש הרבה יותר אנרגיה מאשר רמת האנרגיה Ionization אנרגיה. עם פיזור כזה, את הכיוון של התנועה משתנה, האנרגיה הופכת פחות.

אנחנו חייבים לומר כמה מילים ועל החוק של היחלשות קרינת רנטגן. זה לוקח אפקט תמונה ופיזור צילומי רנטגן כי מחליש את קרן הקרינה. לפיכך, הופיע היחלשות. לפתיחת חוק היחלשות יש אופי מעריכי. היחלשות הקרינה עם אטומים מיוחדים יש את המאפיינים של תוספת. לדוגמה, אם אתה משתמש במקדם המוני כדי להחליש את הנוגע לרכיבים בודדים, אתה יכול למצוא הנחתה מסיבית עבור אלמנטים מורכבים יותר. במקרה זה, יהיה צורך ליישם את הנוסחה המתאימה.

היישום של הנוסחה תאפשר לך ללמוד, את התכונות של מקדם הנחת ליניארי, אשר שווה לסכום של 3 רכיבים המייעצים אפקט תמונה ופיזור. ערך מקדם הנחתה תלוי בטווח הקרינה. שיעור חישוב מקדם הנחתה תלוי בהשפעת מקדם היחלשות המוני, השווה למקדם ליניארי לצפיפות האלמנט. כדי לקבוע את המקדם עבור חומרים מורכבים, תצטרך נוסחה כימית.

קרינה מונוכרומטית

הקרינה מונוכרומטית נופל על סורג קריסטל, מתרחשת, אז פיזור ופיזור מתרחשת. קרניים דומות מסוגלות להתערב. קרינת רנטגן מונוכרומטית עם אורך גל מפיצה גרפיט. לקרינה אלקטרומגנטית זו יש תדר אחד.

זה יכול להיות מתקבל בדרכים כאלה:

עקיפה;
לייזר;
מערכת מנסרתית;
מקורות שונים;
מנורת פריקה גז.

תכונות קרינה אלפא

קרינת אלפא היא זרם מסוים המורכב מחלקים חיוב חיובי, מהירות התנועה שלהם היא 20,000 ק"מ / s. Alpha Rays להתעורר לאחר קריסת הליבות בעל מספר רצף גדול. הזרימה מחזיקה באנרגיה 2-11. באשר לברוח של חלקיקי אלפא, הכל תלוי במהותו של החומר ומהירותה.

חשוב לציין כי חלקיקי אלפא נבדלים על ידי מסטיביות, אנרגטי, לגרום יינון.

זרם וכתוצאה מכך של חלקיקי אלפא (לא זרם של קרינת רנטגן) יש השפעה שלילית על הגוף האנושי. בעזרת גיליון נייר, אתה יכול להחזיק חלקיקי אלפא, כך שהם לא יוכלו לחדור לעור האדם.

קרינת אלפא אינה מסוכנת על ידי גוף האדם עד החומרים הרדיואקטיביים העוסקים בקרינה של חלקיקי אלפא אינם חודרים לגוף דרך הפצע. אם קרינת אלפא חודרת לגוף האדם באוויר, במזון, יש סכנה חמורה של בריאות.

סוגים של מקלטים

מקלטי קרינת רנטגן קיימים ברפואה הם מספר סוגים:

מטר דוסימטרי;
סרט צילום;
צלחת רגישות;
מסך פלואורסצנטי;
ממיר אלקטרו-אופטי.

לכל אחד מהמקלטים האלה יש השפעה אחרת על גוף האדם, כיעבוד טווח אחר. בהתבסס על מקלטי אלה, את השיטות הבאות של מחקר רנטגן:

צילום רנטגן;
רדיוגרפיה;
חשמלי generagegen;
עקיפה רנטגן;
רנטגן radiothelieving.

השפעה על הגוף האנושי

למרות היתרונות העצומים של צילומי רנטגן ברפואה, נמצא כי ההשפעה שלהם על הגוף הוא די נוקשה. לכן, חשוב להחיל אמצעי הגנה מיוחדים ברפואה.

האורגניזם האנושי לאחר רנטגן:

הקרינה יכולה לגרום לשינויים בעור, את המראה של כוויות המרפא במשך זמן רב מאוד;
בהתחשב במאפיינים של רנטגן, נזק ממחקרים, כמו גם מ אינפרא אדום, אולטרה סגול, יכול ללבוש זמן רב. לדוגמה: שיעור ההזדקנות עולה, ההרכב של שינויים בדם, את הסיכון ללוקמיה;
הגנה מיוחדת מפני קרינת רנטגן יסייע למנוע נזק כזה, ולכן זה ייקח להוביל מיגון, כמו גם את הניהול של התהליך מרחוק;
ההשלכות תלויות באיזה איבר מוקרן, כמו גם את המינון. לדוגמה, אי פוריות עשויה להופיע;
קרינה שיטתית גורמת למוטציות גנטיות.

הודות לניסויים רבים, מחקרים, מומחים הצליחו להכין הגנה מתאימה, וכן לפתח תקן מינון בינלאומי של הקרינה.

ישנן שיטות ההגנה הבאות:

מכשיר מיוחד המסוגל להגן על אנשי צוות;
הגנה קולקטיבית, כלומר: ניידים, נייחים;
פירושו לחולים;
חומרים מקרני X ישירים.

התבוננות בכל האירועים הדרושים, אתה יכול להגן על הבריאות שלך.

תכונות של קרינה שונים

ישנם מספר סוגים של קרינה, שכל אחד מהם יש מגוון מסוים של פעולה, כלומר:

אוּלְטרָה סָגוֹל;
אינפרא אדום;
צילום רנטגן.

יצוין כי קרינה אינפרא אדום פועלת בטווח של 3 1011 - 3.75 1014 הרץ. המקור מגיש גוף חם. לדוגמה, קרינה אינפרא אדום מתרחשת בסוללות חימום, תנורים, תנורים, מנורות. לכן לעתים קרובות מאוד גלי אינפרא אדום נקראים תרמית.

קרינה אולטרה סגולה תקפה בטווח מסוים, כלומר 8 1014 עד 3 1016Hz. קרינה אולטרה סגולה יש פעילות כימית גבוהה מאוד. Lne יכול לגרום לתמונות חזותיות, כפי שהם בלתי נראים.

באשר לקרינת רנטגן, הטווח שלה הוא מ 3 1016 ל 3,1020Hz. חשוב מאוד לטפל בהשפעה השלילית של הקרניים המפורטות, שכן התוצאות עשויות להיות עצובות!

קרינת רנטגן
קרינה בלתי נראית המסוגלת לחדור, אם כי במעלות שונות, בכל החומרים. זהו קרינה אלקטרומגנטית עם אורך גל של כ 10-8 ס"מ. כמו גם אור גלוי, קרינה רנטגן גורם פונקציות של הסרט. נכס זה חיוני עבור תרופות, תעשייה ו מחקר מדעי . עובר דרך האובייקט שנלמד ולאחר מכן נופל על הסרט, קרינת רנטגן מתארת \u200b\u200bאת המבנה הפנימי שלה על זה. מאז היכולת החודרת של קרינת רנטגן שונה עבור חומרים שונים, חלקים שקופים פחות של האובייקט לתת אזורים מצתים על תצלום מאשר אלה שדרכו הקרינה חודרת היטב. לפיכך, רקמות העצם הן פחות שקופות עבור קרינת רנטגן מאשר רקמות שממנו עור ואיברים פנימיים מורכבים. לכן, על הרדיוגרף של העצם, יש אזורים גדולים יותר שקוף לקרינה שבר יכול להיות די בקלות זוהה. ירי רנטגן משמש גם רפואת שיניים לאיתור עששת ומורסות בשורשים של השיניים, כמו גם בענף כדי לזהות סדקים הליהוק, פלסטיק וגומי. קרינת רנטגן משמשת בכימיה לניתוח תרכובות ופיזיקה כדי ללמוד את מבנה הגבישים. צרור רנטגן, עובר דרך המתחם הכימי, גורם לקרינה משנית אופיינית, שהיא ניתוח ספקטרוסקופי של אשר מאפשר לכימאי להקים את הרכב החיבור. כאשר נופל על החומר הגבישי, צרור הרנטגן הוא מפוזר על ידי אטומי גביש, נותן תמונה נכונה ברורה של כתמים ואת להקות על photoflastic, אשר מאפשר לך להקים את המבנה הפנימי של הגביש. השימוש בקרינת רנטגן בטיפול בסרטן מבוסס על העובדה שהוא הורג תאי סרטן. עם זאת, זה יכול להשפיע לא רצוי על תאים נורמליים. לכן, עם שימוש זה של קרינת רנטגן, זהירות קיצונית יש לצפות. קרינת רנטגן נפתחה על ידי הפיזיקאי הגרמני V. רנטגן (1845-1923). שמו הונח במונחים פיזיים אחרים הקשורים לקרינה זו: רנטגן היא יחידה בינלאומית של קרינה מייננת; תמונת מצב של מנגנון הרנטגן נקראת רדיוגרף; אזור הרפואה הרדיולוגית, שבה שימש צילומי רנטגן לאבחון והטיפול במחלות נקראים רנטגן. רנטגן נפתח קרינה בשנת 1895, להיות פרופסור בפיזיקה של אוניברסיטת וורצבורג. ביצוע ניסויים עם קרני קתודה (Fluxes אלקטרונים בצינורות פריקה), הוא הבחין כי המסך מצופה Cyano-Flathytinite גבישיים ממוקם ליד צינור ואקום, זורחת בהיר, למרות הצינור עצמו סגור עם קרטון שחור. לאחר מכן, X-RAY גילה כי היכולת החודרת של קרניים לא ידועות זוהו על ידם, אשר הוא קרא את רנטגן תלוי בהרכב של חומר ספיגת. הוא גם קיבל דימוי של עצמותיו של ידו, הצבתו בין צינור הפריקה עם קרני הקתודה לבין המסך המצופה של בריום סיאנו-ראשית. לפתיחת צילומי רנטגן, ניסויים של חוקרים אחרים היו אחריו, מצאו הרבה נכסים חדשים ואת האפשרויות של שימוש קרינה זו. מ 'נמוך, V.Fridrich ו P. Knipping, שהראה את העקיפה של צילומי רנטגן בשנת 1912 במהלך המעבר של זה דרך קריסטל; U. Kulidge, אשר בשנת 1913 המציא צינור רנטגן מחייב גבוהה עם קתודה מחוממת; G.mali, שהתקין בשנת 1913, התלות בין אורך הגל הקרינה לבין המספר האטומי של האלמנט; ג 'ו ל. בראגי, שקיבל את פרס נובל בשנת 1915 לפיתוח יסודות ניתוח מבני רנטגן.
קבלת קרינת רנטגן
קרינת רנטגן מתרחשת באינטראקציה של אלקטרונים נעים עם מהירויות גבוהות, עם חומר. כאשר האלקטרונים מתפרשים עם אטומים של כל חומר, הם במהירות לאבד את האנרגיה הקינטית שלהם. במקביל, חלקו הגדול נכנס לחום, ושיעור קטן, בדרך כלל פחות מ -1%, מומרת לאנרגיה של קרינת רנטגן. אנרגיה זו משוחררת בצורה של חלקיקי Quanta, שנקרא פוטונים, אשר יש אנרגיה, אבל המסה של השאר היא אפס. פוטונים רנטגן שונים באנרגיה שלהם, יחסי הפוך באורך הגל שלהם. בשיטה הרגילה של קבלת קרינת רנטגן, מגוון רחב של אורכי גל מתקבלים, אשר נקרא ספקטרום רנטגן. הספקטרום מכיל רכיבים בולטים, כפי שמוצג באיור. 1. רחב "רצף" נקרא ספקטרום מתמשך או קרינה לבנה. פסגות חריפות שהוטלו עליה נקראות קווי רנטגן אופייניים. למרות שכל הספקטרום הוא תוצאה של התנגשויות של אלקטרונים עם חומר, המנגנונים של התרחשותו של חלקו הרחב וקווים שונים. החומר מורכב ממספר רב של אטומים, שכל אחד מהם יש ליבה, מוקף פגזי אלקטרונים, עם כל אלקטרון בקליפה של האטום של אלמנט זה תופסת רמה נפרדת של אנרגיה. בדרך כלל, אלה פגזים, או רמות אנרגיה, מסומנים על ידי סמלים K, L, מ ', וכו', החל הקרוב הקרנל של הקליפה. כאשר האלקטרון השטוף, שיש לו אנרגיה גדולה מספקת, מתפרש עם אחד האלקטרונים הקשורים לאטום, הוא דופק את האלקטרון הזה של הקליפה. מקום ריק תופסת אלקטרון אחר מהקליפה, המתאימה לאנרגיה גדולה. זה האחרון נותן עודף של אנרגיה, פוטון רנטגן פולטות. מאז האלקטרונים של פגזים יש ערכי אנרגיה נפרדים המתעוררים גם פוטונים רנטגן גם יש ספקטרום נפרד. זה מתאים פסגות חדה עבור אורכי גל מסוימים, אשר ערכים ספציפיים תלויים במרכיב היעד. הקווים האופייניים יוצרים את סדרת K- ו- M-M, תלוי באיזה פגז (K, L או M) הוצא באופן אלקטרוני. היחס בין אורך גל הקרינה לבין המספר האטומי נקרא חוק מוסלוס (איור 2).

אם האלקטרון מבוסס על ליבה כבדה יחסית, הוא מעוכב, ואת האנרגיה הקינטית שלה נבדלת כמו פוטון רנטגן של אותו אנרגיה. אם הוא טס מעבר לגרעין, הוא יאבד רק חלק מאנרגיה, והשאר יעביר לאטומים אחרים נופלים בדרכו. כל פעולה של אובדן אנרגיה מוביל לקרינת פוטון עם איזשהו אנרגיה. יש ספקטרום רנטגן רציף, הגבול העליון של אשר מתאים לאנרגיה של האלקטרון המהיר ביותר. כזה הוא המנגנון להיווצרות של ספקטרום מתמשך, ואת האנרגיה המקסימלית (או אורך הגל המינימלי), אשר מתקן את הגבול של הספקטרום המתמשך הוא פרופורציונלי למתח האיצה, אשר קובע את המהירות של האלקטרונים הכלול. הקווים הספקטראליים המאפיינים את החומר של המטרה המופצצת, והספקטרום המתמשך נקבע על ידי אנרגיית קרן האלקטרונים והיא למעשה עצמאית של חומר היעד. קרינה רנטגן ניתן להשיג לא רק על ידי הפצצה אלקטרונית, אלא גם על ידי קרינה של קרינה רנטגן היעד ממקור אחר. במקרה זה, עם זאת, רוב האנרגיה של קרן האירוע נכנס לספקטרום רנטגן אופייני ואת חלקה הקטן שלה נופל על רציף. ברור כי הצרור של התקרית רנטגן צריך להכיל פוטונים שאנרגיה שלהם מספיק כדי לעורר את השורות האופייניות של האלמנט המופצץ. אחוז גבוה של אנרגיה לכל ספקטרום אופייני עושה את השיטה של \u200b\u200bעירור של קרינה רנטגן נוח למחקר מדעי.
צינורות רנטגן. על מנת להשיג קרינת רנטגן בשל האינטראקציה של אלקטרונים עם חומר, יש צורך לקבל מקור של אלקטרונים, אמצעי האצת במהירויות גבוהות ויעד המסוגל לעמוד בהפצצה אלקטרונית לייצר קרינת רנטגן של רנטגן את העוצמה הרצוי. מכשיר שבו כל זה נקרא צינור רנטגן. חוקרים מוקדמים נהנו צינורות "ואקום עמוק" כגון פריקת גז מודרנית. ואקום בהם לא היה גבוה מאוד. צינורות הפריקה של גז מכילים כמות קטנה של גז, וכאשר הבדל פוטנציאלי גדול מסופק אלקטרודות הצינור, אטומי הגז מומרים יונים חיוביים ושליליים. מהלכים חיוביים אל האלקטרודה השלילית (קתודה) ו, נופל על זה, האלקטרונים הם דפקו ממנו, והם, בתורו, לעבור אלקטרודה חיובית (אנודה), ולהפצץ אותו, ליצור זרם של פוטונים רנטגן . בצינור הרנטגן המודרני שפותח על ידי Culiaphem (איור 3), מקור האלקטרונים הוא טונגסטן קתודה מחומם טמפרטורה גבוהה. אלקטרונים מואצים לשיעורים גבוהים של פוטנציאלים גבוהים בין האנודה (או anticatode) לבין הקתודה. מאז אלקטרונים צריך להשיג אנודה בלי להתנגש עם אטומים, ואקום גבוה מאוד יש צורך, אשר אתה צריך במהירות לשאוב את הצינור. זה גם מקטין את הסבירות של יינון של אטומי הגז הנותרים זרמי צד שנקבעו על ידי זה.

אלקטרונים להתמקד על האנודה באמצעות האלקטרודה של טופס מיוחד סביב הקתודה. אלקטרודה זו נקראת התמקדות יחד עם הקתודה טפסים "זרקור אלקטרונית" צינור. אנודה נתונה להפצצה אלקטרונית צריכה להיות מחומר עקשן, שכן החלק האכזרי של האלקטרונים הפציצו קינטי הופך לחום. בנוסף, רצוי כי האנודה היא מחומר עם מספר אטומי גדול, כי התשואה של קרינת רנטגן גדלה עם עלייה במספר האטומי. החומר האנודה נבחר לרוב על ידי טונגסטן, מספר אטומי של אשר הוא 74. עיצוב של צינורות רנטגן יכול להיות שונה בהתאם לתנאי היישום ואת הדרישות של הדרישות.
זיהוי רנטגן
כל השיטות לאיתור קרינת רנטגן מבוססות על האינטראקציה שלהם עם החומר. גלאים יכולים להיות שני סוגים: אלה שנותנים תמונה, ואלה שאינם נותנים לו. הראשון כולל פלואורוגרפיה רנטגן והתקני רנטגן, שבו צרור רנטגן עובר דרך האובייקט תחת המחקר, ואת הקרינה בעבר נופל על מסך זוהר או סרט. התמונה מתרחשת בשל העובדה כי חלקים שונים של האובייקט תחת מחקר לספוג את הקרינה בדרכים שונות - בהתאם לעובי של החומר ואת הרכב שלה. ב גלאי מסך זוהרים, האנרגיה רנטגן הופך לתמונה שנצפתה ישירה, וברדיוגרפיה היא נרשמת על תחליב רגיש וזה יכול להיות נצפה רק לאחר הסרט מתבטא. הסוג השני של גלאים כולל מגוון רחב של מכשירים בהם האנרגיה של קרינת רנטגן מומרת לאותות חשמל המאפיינים את עוצמת הקרינה היחסית. זה כולל תאים יינוניים, מונה גייגר, מונה פרופורציונלי, מונה נצנץ וכמה גלאי גופרית מבוססי גופרמיום וסלנייד קדמיום. נכון לעכשיו, דלפקים scintillation כי לעבוד במגוון רחב של אנרגיות יכול להיחשב גלאים יעילים ביותר.
ראה גם גלאי חלקיקים. הגלאי נבחר לקחת בחשבון את תנאי הבעיה. לדוגמה, אם אתה צריך למדוד במדויק את עוצמת הקרינה רנטגן diffracted, ולאחר מכן מונים משמשים כדי לבצע מדידות עם דיוק של אחוז. אם אתה צריך לרשום הרבה קורות שונות, מומלץ להשתמש בסרט רנטגן, אם כי במקרה זה זה בלתי אפשרי לקבוע את עוצמת עם אותו דיוק.
רנטגן ו גמא Defectoscopy
אחד היישומים הנפוצים ביותר X-Ray בתעשייה - בקרת איכות של חומרים וזיהוי פגם. שיטת הרנטגן היא לא הרסנית, ולכן החומר נבדק, אם הוא נמצא לספק את הדרישות הדרושות, יכול לשמש למטרה המיועדת שלה. הן רנטגן הן רנטגן, וגם Deamma Defectoscopy מבוססים על היכולת החודרת של קרינת רנטגן ואת המוזרויות של הקליטה שלה בחומרים. היכולת החודרת נקבעת על ידי אנרגיה של פוטונים של רנטגן, אשר תלוי במתח המאיץ בצינור הרנטגן. לכן, דגימות עבות ודגימות של מתכות כבדות, כגון זהב אורניום, דורשים מהם ללמוד מקור צילומי רנטגן עם מתח גבוה יותר, ועל מקור דגימות דק והמתח התחתון. עבור גמא- defectoscopy של יציקות גדולות מאוד מוצרים מגולגל גדול, betatrons atpelerators ליניארי משמשים, מואצת חלקיקים לאנרגיות של 25 mev ועוד. הקליטה של \u200b\u200bקרינת רנטגן בחומר תלויה בעובי של בולם D ואת מקדם הקליטה ונקבע על ידי הנוסחה I \u003d I0E-MD, שבו אני עוצמת הקרינה מודבקת דרך בולם, I0 הוא העוצמה של קרינת האירוע, ו- e \u003d 2,718 הוא הבסיס של לוגריתמים טבעיים. עבור חומר זה באורך גל נתון (או אנרגיה) של קרינת רנטגן, מקדם הקליטה הוא קבוע. אבל קרינה של מקור רנטגן היא לא מונוכרומטית, אבל מכיל ספקטרום רחב אורכי הגל, כתוצאה מכך, הקליטה באותו עובי של בולם תלויה באורך הגל (תדירות) של הקרינה. קרינת רנטגן נמצאת בשימוש נרחב בכל הענפים הקשורים לעיבוד מתכות בלחץ. הוא משמש גם כדי לשלוט גזעי ארטילריה, מוצרי מזון, פלסטיק, כדי לבדוק התקנים מורכבים ומערכות בטכנולוגיה אלקטרונית. (למטרות דומות משמשות נויטרונוגרפיה, שבה נעשה שימוש בקורות נויטרונים במקום צילומי רנטגן.
רנטגן עקיפה
עקיפה רנטגן נותן מידע חשוב על גופים מוצקים - המבנה האטומי שלהם צורה של גבישים, כמו גם על נוזלים, גופים אמורפיים ומולקולות גדולות. שיטת העקיפה משמשת גם מדויקת (עם טעות של פחות מ -10-5) קביעת מרחקים בין-לאומיים, איתור מדגישים ופגמים וכדי לקבוע את הכיוון של גבישים בודדים. על פי דפוס עקיפה, אתה יכול לזהות חומרים לא ידועים, כמו גם לזהות את הנוכחות במדגם של זיהומים ולקבוע אותם. הערך של שיטת העקיפה של רנטגן להתקדמות הפיזיקה המודרנית קשה להעריך יתר על המידה, שכן ההבנה הנוכחית של המאפיינים של החומר מבוססת בסופו של דבר על מיקום האטומים בתרכובות כימיות שונות, אופי היחסים ביניהם לבין את הפגמים של המבנה. הכלי הראשי לקבלת מידע זה הוא שיטת רנטגן עקיפה. רנטגן קריסטלוגרפיה היא חשובה ביותר לקביעת המבנים של מולקולות גדולות מורכבות, כגון מולקולות חומצה דוקוקסיריבונאוקליק (DNA) - חומר גנטי של אורגניזמים חיים. מיד לאחר פתיחת קרינת רנטגן, הריבית המדעית והרפואה מרוכזת הן ביכולתו של קרינה זו דרך הגוף ובטבעו. ניסויים על עקיפה של קרינת רנטגן על החריצים ומסגרות עקשנית הוצגו כי הוא מתייחס לקרינה אלקטרומגנטית ויש לו אורך גל של כ 10-8-10-9 ס"מ. אפילו קודם לכן, ניחש, במיוחד, ניחשתה ברלו כי הצורה הנכונה והסימטרית של גבישים טבעיים נובעות מהמיקום המסודר של אטומים להרכיב גביש. במקרים מסוימים, הברלו הצליח לחזות כראוי את מבנה הגביש. גודל המרחקים החזויים בין 10-8 ס"מ. העובדה כי המרחקים הבין-לאומיים התברר להיות סדר אורך הגל של קרינת רנטגן, באופן עקרוני זה אפשר לראות את העקיפה שלהם. כתוצאה מכך, רעיון של אחד הניסויים החשובים ביותר בהיסטוריה של הפיזיקה התעוררה. מ 'לואן ארגן אימות ניסיוני של רעיון זה, אשר עמיתיו V. Friedrich ו P. Kwards החזיקו. בשנת 1912, שלושה שלישיה פרסמו את עבודתם על התוצאות של עקיפה רנטגן. עקרונות של עקיפה רנטגן. על מנת להבין את התופעה של עקיפה רנטגן, יש צורך לשקול לפי הסדר: ראשית, הספקטרום של קרינת רנטגן, שנית, את אופי מבנה הגביש, השלישית, את תופעת העקיפה עצמה. כאמור לעיל, קרינת הרנטגן האופיינית מורכבת מסדרה של קווים ספקטרליים של רמה גבוהה של מונוכרומיות שנקבעה על ידי חומר האנודה. בעזרת מסננים, אתה יכול לבחור את אינטנסיבי ביותר מהם. לכן, על ידי בחירת חומר אנודה בהתאם, ניתן לקבל מקור של קרינה מונוכרומטית כמעט עם ערך מוגדר מאוד של אורך הגל. אורך הגל של הקרינה האופיינית הוא בדרך כלל שוכב בטווח מ 2.285 עבור כרום ל 0.558 עבור כסף (ערכים עבור אלמנטים שונים ידועים בדייקנות של שישה ספרות משמעותיות). הספקטרום האופייני הוא על גבי ספקטרום "לבן" מתמשך של עוצמה נמוכה משמעותית בשל בלימה של האנודה של אלקטרונים תקרית. לכן, מכל אנודה אתה יכול לקבל שני סוגים של קרינה: המאפיין והבלימה, שכל אחד מהם ממלא תפקיד חשוב בדרכו שלו. אטומים במבנה הגבישי ממוקמים בתדירות הנכונה, ויוצרים את רצףם של אותם תאים - הרשת המרחבית. כמה סריגים (למשל, עבור רוב המתכות הרגילות) הם די פשוט, בעוד אחרים (למשל, עבור מולקולות חלבון) הם מורכבים מאוד. עבור מבנה גביש, להלן אופייני: אם נקודה אחת של תא אחד מועברת לנקודה המתאימה של התא השכן, אז הסביבה האטומית אותו תימצא. ואם קצת אטום ממוקם בנקודה אחת או אחרת של תא אחד, אז בנקודה המקבילה של כל תא שכנה יהיה אותו אטום. עיקרון זה הוא הוגן לחלוטין עבור גביש מושלם, מסודר לחלוטין. עם זאת, גבישים רבים (לדוגמה, מתכת מוצק פתרונות) נמצאים בדרגות שונות מסולקות, כלומר מקומות מקבילים קריסטלוגרפית יכולים להיות כבושים על ידי אטומים שונים. במקרים אלה היא נקבעת לא את המיקום של כל אטום, אלא רק את עמדת האטום, "ממוצעת סטטיסטית" למספר רב של חלקיקים (או תאים). תופעת העקיפה נחשבת במאמר אופטיקה, והקורא יכול ליצור קשר עם מאמר זה לפני המעבר. הוא מוצג כי אם הגלים (לדוגמה, צליל, אור, קרינה רנטגן) לעבור דרך חריץ קטן או חור, האחרון יכול להיחשב כמקור משני של גלים, ואת התמונה של חריץ או חור מורכב לסירוגין רצועות אור כהות. יתר על כן, אם יש מבנה תקופתי של חורים או סדקים, ולאחר מכן כתוצאה של חיזוק והחלשות הפרעות של קרניים המגיעות מחורים שונים, מתרחשת דפוס עקיפה ברורה. עקיפה רנטגן היא תופעה מפוזרת קולקטיבית, שבה ממוקם מעת לעת אטומים של מבנה הגביש לשחק את התפקיד של החורים ומרכזי פיזור. העלייה ההדדית בתמונותיהם בזוויות מסוימות נותנת דפוס עקיפה, בדומה לזה, עם דיפרקציה של אור תלת מימדי. פיזור מתרחשת בשל האינטראקציה של הקרן רנטגן האירוע עם אלקטרונים בגביש. בשל העובדה כי אורך גל רנטגן של אותו סדר כמו גודל האטום, אורך הגל של קרינת רנטגן מפוזרים זהה לאירוע. תהליך זה הוא תוצאה של תנודות הכפויה של אלקטרונים תחת פעולה של קרינת רנטגן האירוע. שקול עכשיו אטום עם ענן של אלקטרונים קשורים (סביב הקרנל), אשר טיפות צילומי רנטגן. אלקטרונים בכל ההוראות בו זמנית להפיג את האירוע לפלוט את קרינת הרנטגן שלהם של אותו אורך גל, אם כי אינטנסיביות שונה. עוצמת הקרינה המפוזרת קשורה למספר האטומי של האלמנט, כי המספר האטומי שווה למספר האלקטרונים המסלוליים שיכולים להשתתף בפיזור. (תלות זו של עוצמת המספר האטומי של האלמנט פיזור ובכיוון שבו נמדדת העוצמה מאופיינת בדפוס אטומי של פיזור, שמנגן תפקיד חשוב ביותר בניתוח מבנה הגביש.) אנו בוחרים שרשרת לינארית של אטומים באותו מרחק זה מזה במבנה גביש, ולשקול את תמונת העקיפה שלהם. יצוין כי ספקטרום רנטגן מורכב חלק מתמשך ("רצף") ומערכת של קווים אינטנסיביים יותר, המאפיין של האלמנט שהוא חומר אנודה. נניח שאנחנו מסננים ספקטרום מתמשך וקיבלנו קרן מונוכרומטית כמעט של קרינת רנטגן, מופנית לרשת האטומים הלינארית שלנו. מצב חיזוק (חיזוק הפרעות) מתבצע אם ההפרש בתנועת הגלים הפזורים באטומים השכנים הוא מרובים של אורך הגל. אם הצרור נופל בזווית A0 לשורה של אטומים, מופרדים על ידי אינטרוולים A (תקופה), ולאחר מכן עבור זווית של עקיפה, ההבדל התנועה המקביל להגברה נרשם כמו (cos a - cosa0) \u003d hl, שם הוא אורך הגל, ו- H - מספר שלם (איור 4 ו -5).

כדי להפיץ גישה זו לגביש תלת מימדי, זה רק הכרחי לבחור את שורות האטומים בשני כיוונים אחרים בגביש ולפתור את שלוש המשוואות לשלוש צירים גבישיים עם תקופות A, B ו- C. שני משוואות אחרות

אלה הם שלוש משוואות יסוד לאו עבור עקיפה רנטגן, עם מספרים H, K ו- C - מילר מדדים עבור המטוס עקיפה.
ראה גם גבישים וקריסטלוגרפיה. בהתחשב בכל משוואות לאו, למשל, הראשונה שניתן להבחין בכך, מאז A0, L הוא קבוע, ו- H \u003d 0, 1, 2, ..., הפתרון שלה יכול להיות מיוצג כנקודת קונוסים עם ציר נפוץ א '(אורז וחמישה). אותו הדבר נכון לגבי הכיוונים B ו- C. במקרה הכללי של פיזור תלת מימדי (עקיפה), שלושה משוואות לאו חייב להיות פתרון כללי, כלומר שלושה קונוסים עקיפה הממוקמים בכל אחד הצירים חייבים לצמצם; קו הצומת הכולל מוצג באיור. 6. הפתרון המשותף של המשוואות מוביל לחוק בראג - וולף:

L \u003d 2 (D / N) Sinq, כאשר D הוא המרחק בין מטוסים עם מדדים H, K ו- C (תקופה), n \u003d 1, 2, ... - מספרים שלמים (סדר עקיפה), ו- Q - זווית יצרה א ירידה קרן (כמו גם difracting) עם מטוס קריסטל, שבו מתרחשת עקיפה. ניתוח המשוואה של חוק בראג - וולף עבור קריסטל יחיד הממוקם בדרך של קרן מונוכרומטית של קרינת רנטגן, ניתן להסיק כי העקיפה לא קל להתבונן, כי ערכים L ו- Q קבוע, ו- SINQ שיטות ניתוח עקיפה
שיטת לאו. בשיטת Laue, ספקטרום "לבן" מתמשך של קרינת רנטגן מוחל, אשר נשלח לקריסטל יחיד קבוע. עבור הערך הספציפי של התקופה D, Bragg המתאים - WULF נבחר באופן אוטומטי מהספקטרום כולו. את Lauregram שהושג בדרך זו מאפשרים לשפוט את ההוראות של קורות שונות, וכתוצאה מכך, אוריינטציות של מטוסים קריסטל, אשר גם מאפשרים מסקנות חשובות יחסית לסימטריה, אוריינטציה של הגביש ואת נוכחותם של פגמים ב זה. במקביל, עם זאת, מידע על התקופה המרחבית d אבוד. באיור. 7 מספק דוגמה של Lauregram. הסרט רנטגן היה ממוקם בצד של הגביש מול אחד שבו חבורה רנטגן של המקור נפלה.

DeBye - שריזה (עבור דגימות polycrystalline). בניגוד לשיטה הקודמת, קרינה מונוכרומטית משמשת כאן (l \u003d const), ואת זווית Q משתנה. זה מושגת באמצעות מדגם polycrystalline המורכב של גבישים קטנים רבים של אוריינטציה אקראית, שביניהם יש ומספק את תנאי בראג - וולף. קורות שונות טופס קונוסים, הציר של אשר מכוונת לאורך קרן רנטגן. לירי, רצועה צרה של סרט רנטגן בקלטת גלילית משמשת בדרך כלל, וקרני רנטגן התפשטו לקוטר דרך החורים בסרט. החוב המתקבל החוב (איור 8) מכיל מידע מדויק על התקופה D, I.E. על מבנה הגביש, אבל לא נותן את המידע כי laegram מכיל. לכן, שתי השיטות משלים זה את זה. לשקול כמה יישומים של dbye - שריירה.

זיהוי אלמנטים וחיבורים כימיים. על פי פינה מסוימת של הפינה Q, ניתן לחשב את המרחק בין האינטרפנר D מאפיין של אלמנט זה או תרכובת. נכון לעכשיו, שולחנות רבים של ערכים D, המאפשר לזהות לא רק אחד או אחר אלמנט כימי או מתחם, אלא גם מדינות שלב שונות של אותו חומר שאינו תמיד נותן ניתוח כימי. גם ב סגסוגות חלופיות עם דיוק גבוה כדי לקבוע את התוכן של הרכיב השני על ידי התלות של התקופה D מריכוז.
ניתוח מתח. על פי ההבדל הנמדד בין מרחקים בין אינטרפנר לכיוונים שונים בגבישים, אתה יכול, לדעת את מודולוס אלסטי של החומר, עם דיוק גבוה לחישוב מדגיש קטן בו.
מחקרים על אוריינטציה מועדפת בגבישים. אם גבישים קטנים במדגם polycrystalline אינם מכוונים באופן אקראי לחלוטין, אז הטבעות על החוב תהיה אינטנסיביות שונה. בנוכחות אוריינטציה בולטת בחדות, העוצמה המקסימלית מרוכזת כתמים נפרדים בתמונה, אשר הופך להיות דומה לתמונה עבור הגביש היחיד. לדוגמה, עם מתגלגל קר עמוק, גיליון המתכת רוכש את המרקם - האוריינטציה בולטת של הגבישים. על החוב, אתה יכול לשפוט את אופי עיבוד החומר הקר.
מחקר בגודל התבואה. אם גודל התבואה של polycrystal הוא יותר מ 10-3 ס"מ, את השורות על החוב יהיה מורכב של כתמים נפרדים, שכן במקרה זה מספר הגבישים אינו מספיק כדי לחפוף את כל הטווח של זוויות של Q. אם גודל הגביעים הוא פחות מ 10-5 ס"מ, אז קווי עקיפה להיות רחב יותר. רוחב שלהם הוא ביחס הפוך לגודל של גבישים. ההרחבה מתרחשת מאותה סיבה, על ידי הפחתת מספר הסדקים, הפתרון של הסריג עקיפה מצטמצם. קרינת רנטגן מאפשרת לקבוע את גודל הגרגרים בטווח של 10-7-10-6 ס"מ.
שיטות גבישים בודדים. על מנת לעובד על הגביש כדי לתת מידע לא רק על התקופה המרחבית, אלא גם על כיוון של כל קבוצה של מטוסים diffracting, שיטות של סיבוב גביש בודד משמשים. הקריסטל מטיל את הקורה המונוכרומטית של קרינת רנטגן. הגביש מסתובב סביב הציר הראשי שעבורו מבוצעים משוואות לאו. במקרה זה, זווית Q משתנה בנוסחה של בראג - וולף. עקיפה מקסימה ממוקמות במקום של צומת של קונוסים עקיפה של Laue עם משטח גלילי של הסרט (איור 9). התוצאה היא דפוס עקיפה של הטיפוס המוצג באיור. 10. עם זאת, סיבוכים אפשריים בשל חופפים של צווי עקיפה שונים בשלב מסוים. השיטה יכולה להיות משופרת באופן משמעותי אם בעת ובעונה אחת עם סיבוב של הגביש לעבור בצורה מסוימת וסרט.

מחקר של נוזלים וגזים. זה ידוע כי נוזלים, גזים וגופים אמורפיים אין את מבנה הגביש הנכון. אבל כאן, יש קשר כימי בין אטומים במולקולות, כי המרחק ביניהם נשאר כמעט קבוע, אם כי המולקולות עצמן בחלל מכוונים באופן אקראי. חומרים כאלה גם לתת דפוס עקיפה עם מספר קטן יחסית של maxima מטושטשת. עיבוד תמונה כזו שיטות מודרניות מאפשר לך לקבל מידע על המבנה של אפילו חומרים שאינם גבישיים כאלה.
ניתוח רנטגן של רנטגן
כבר כמה שנים לאחר פתיחת צילומי רנטגן, ch. ברקלי (1877-1944) מצא כי כאשר נחשף לשטף קרינת רנטגן, צילומי רנטגן תיכוניים מתרחשים על החומר, המאפיין את האלמנט הנמצא. זמן קצר לאחר מכן, בסדרה של הניסויים שלה, אורכי הגל של הרנטגן האופייני העיקרי, שהתקבלו על ידי הפצצה אלקטרונית של אלמנטים שונים, נמדדו את אורכי הגל של הרנטגן האופייני העיקרי, ונגזרו היחס בין אורך הגל לבין האטום מספר. ניסויים אלה, כמו גם את ההמצאה של ספקטרומטר רנטגן, הניח את הבסיס לניתוח רנטגן ספקי. האפשרויות של קרינת רנטגן לניתוח כימי היו מודעות מיד. ספקטרוגרפים עם רישום על photoflastic נוצרו, שבו המדגם תחת המחקר שימש כמו אנודה צינור רנטגן. למרבה הצער, טכניקה זו התבררה להיות מאוד מייגע, ולכן שימש רק כאשר שיטות רגילות של ניתוח כימי לא היו ישים. דוגמה יוצאת דופן ללימודים חדשניים בתחום ה- X-Reyregroscopy האנליטית היתה גילוי של שבושי וד'רה של אלמנט חדש - הפניה. הפיתוח של צינורות רנטגן חזקים עבור רדיוגרפיה וגלאים רגישים למדידות רדיואימיות במהלך מלחמת העולם השנייה הובילו במידה רבה לצמיחה המהירה של ספקטרוגרפיה של רנטגן בשנים הבאות. שיטה זו היתה נפוצה בשל מהירות, נוחות, ניתוח לא הרסני ואפשרויות של אוטומציה מלאה או חלקית. זה חל במשימות של ניתוח כמותי ואיכותי של כל האלמנטים עם מספר אטומי של יותר מ 11 (נתרן). ולמרות רנטגן ספקטרוכימיים ניתוח משמש בדרך כלל כדי לקבוע את המרכיבים החשובים ביותר במדגם (עם תוכן של 0.1-100%), במקרים מסוימים זה מתאים לריכוזים של 0.005% ואפילו נמוך יותר.
ספקטרומטר רנטגן. ספקטרומטר הרנטגן המודרני מורכב משלוש מערכות עיקריות (איור 11): מערכות עירור, I.E. צילומי רנטגן עם אנודה של טונגסטן או חומר עקשן אחר ואספקת חשמל; מערכת ניתוח, I.E. Analyzer קריסטל עם שתי collimators multisc, כמו גם spectroniometer עבור התאמה מדויקת; ומערכות רישום עם מונה גייגר או על ידי מונה פרופורציונלי או scintillation, כמו גם מיישר, מגבר, בנייה מחדש של התקנים ומנהל עצמי או מכשיר רישום אחר.

ניתוח פלואורסצנטי רנטגן. המדגם הניתן ממוקם בדרך של קרינת רנטגן מרגשת. אזור המדגם הנלמד מוקצה בדרך כלל מסכה עם חור של הקוטר הרצוי, ואת הקרינה עוברת דרך collimator המעצבת קרן מקבילה. מאחורי מנתח הקריסטל, הקולימטור המצורף שולח את הקרינה הפסינלית עבור הגלאי. בדרך כלל, זווית מקסימלית Q מוגבל לערכים של 80-85 מעלות, כך שרק קרינה רנטגן יכול לגדל על מנתח קריסטל, את אורך הגל של L אשר קשור עם מרחק interplanar d אי שוויון L רנטגן microanalysis. המתואר לעיל ספקטרומטר עם Analyzer קריסטל שטוח יכול להיות מותאם עבור microanalysis. זה מושג על ידי קרן צמצום או ראשוני של קרינת רנטגן, או קרן משנית הנפלטת המדגם. עם זאת, הירידה בגודל האפקטיבי של המדגם או צמצם הקרינה מובילה לירידה בעוצמת הקרינה המוקלטת. שיפור שיטה זו ניתן להשיג באמצעות ספקטרומטר עם קריסטל מעוקל, המאפשר לרשום את החרוט של הקרינה המשתנה, ולא רק את הקרינה במקביל ציר collimator. בעזרת ספקטרומטר כזה, חלקיקים של פחות מ 25 מיקרון ניתן לזהות. ירידה גדולה עוד יותר בגודל של המדגם הניתוח מושגת במיקרואנליאנל צילומי רנטגן אלקטרונים, שהומצאו על ידי ר 'קוסטן. כאן, קרינת הרנטגן האופיינית של המדגם נרגשת, אשר ניתח אז על ידי ספקטרומטר עם קריסטל מעוקל, קרן אלקטרונים משתנה. באמצעות מכשיר כזה, ניתן לזהות את סכומי החומר של כ 10-14 גרם במדגם עם קוטר של 1 מיקרון. מתקנים עם סריקה אלקטרונית של המדגם פותחו, שבה ניתן לקבל תבנית דו מימדית של התפלגות על ידי מדגם כי אלמנט, על פליטה אופיינית של ספקטרומטר מוגדר.
אבחון רנטגן רפואי
פיתוח הטכנולוגיה לימודי רנטגן זה אפשרה להפחית באופן משמעותי את זמן החשיפה ולשפר את איכות הדימויים כדי ללמוד אפילו רקמות רכות.
פלואורוגרפיה. שיטת אבחון זו היא לצלם תמונה צל ממסך שקוף. המטופל הוא בין מקור הקרינה של רנטגן לבין המסך השטוח מן הזרחן (בדרך כלל צזיום יודיד), אשר זוהר תחת הפעולה של רנטגן. רקמות ביולוגיות של מידה אחת של צפיפות ליצור גוונים רנטגן שיש דרגות שונות של אינטנסיביות. רדיולוג בוחן תמונה צל על מסך זוהר ועושה אבחנה. בעבר, רנטגן, ניתוח התמונה, הסתמך על הראייה. עכשיו יש מגוון של מערכות המשפרות את התמונה המציגה אותו למסך הטלוויזיה או לנתוני רשומות בזיכרון המחשב.
רדיוגרפיה. הקלטת תמונה רנטגן ישירות על הסרט נקרא רנטגן. במקרה זה, גוף הבדיקה ממוקם בין מקור הרנטגן לבין הסרט, אשר רשומות מידע על מצב האיבר כרגע. רדיוגרפיה חוזרתן מאפשרת לשפוט את האבולוציה הנוספת שלו. רדיוגרפיה מאפשרת לך לחקור במדויק מאוד את שלמות של רקמות העצם, אשר מורכב בעיקר של סידן הם אטומים עבור קרינת רנטגן, כמו גם שריר הרקעות. עם זה, זה טוב יותר מאשר סטטוסקופ או הקשבה, מצב הריאות עם דלקת, שחפת או נוכחות של נוזל מנותח. בעזרת רדיוגרפיה, הגודל והצורה של הלב נקבעים, כמו גם את הדינמיקה של השינויים שלה בחולים הסובלים ממחלות לב.
חומרים ניגודיים. חלקים שקופים של הגוף וחלל של איברים בודדים להיות גלוי, אם הם מלאים בסוכן מנוגד, מזיק לגוף, אבל מאפשר לדמיין את צורת האיברים הפנימיים ולבדוק את פעולתם. חומרים ניגודיים החולה או לוקח בתוך (כמו, למשל, מלחים בריום במחקר מערכת עיכול) או שהם מציגים תוך ורידי (כגון פתרונות יודים יוד בחקר הכליה והשתן). בשנים האחרונות, עם זאת, שיטות אלה נעקרו על ידי שיטות אבחון המבוססות על שימוש באטומים רדיואקטיביים ואולטרסאונד.
סריקת סי טי. בשנות ה -70 פותחה שיטת אבחון חדשה של רנטגן, בהתבסס על הצילום המלא של הגוף או על חלקיה. תמונות של שכבות דקות ("סעיפים") מעובדות על ידי מחשב, והתמונה האחרונה מוצגת במסך הצג. שיטה זו נקראת טומוגרפיה X-Ray. הוא נמצא בשימוש נרחב ברפואה המודרנית לאבחון של חניכים, גידולים והפרעות מוח אחרות, כמו גם לאבחון של מחלות רקמות רכות בתוך הגוף. טכניקה זו אינה דורשת את ההקדמה של חומרים מנוגדים זרים ולכן הוא מהיר ויעיל יותר מאשר טכניקות מסורתיות.
השפעה ביולוגית של קרינת רנטגן
ההשפעה הביולוגית המזיקה של קרינת רנטגן נחשפה זמן קצר לאחר פתיחתו על ידי רנטגן. התברר כי קרינה חדשה עלולה לגרום למשהו כמו שריפה שטופת שמש חזקה (Erythym), מלווה, נזק לעין עמוק ועמיד. הכיבים הופיעו לעתים קרובות עברו לסרטן. במקרים רבים, הם היו צריכים לקטוע אצבעות או ידיים. התוצאות נופלות קרה. נמצא כי נגעים בעור ניתן להימנע על ידי צמצום הזמן והמינון של הקרנה על ידי החלת המגן (לדוגמה, להוביל) וכלי שליטה מרחוק. אבל ההשלכות האחרות, ארוכות טווח יותר של קרינה של רנטגן, אשר אושרו אז ולמדו בבעלי חיים ניסיוניים התגלו גם בהדרגה. ההשפעות בשל ההשפעה של קרינת רנטגן, כמו גם קרינה מייננת אחרים (כגון קרינת גמא הנפלטת חומרים רדיואקטיביים) כוללות: 1) שינויים זמניים בהרכב הדם לאחר קרינה קטנה יחסית; 2) שינויים בלתי הפיכים בהרכב הדם (אנמיה המוליטית) לאחר יתירות ארוכת טווח; 3) שכיחות של סרטן (כולל לוקמיה); 4) הזדקנות מהירה יותר ומוות מוקדם; 5) הופעתה של קטרקט. לכל שאר הניסויים הביולוגיים על עכברים, ארנבות וזבובים (תסיסניות) הראו כי אפילו מנות קטנות של קרינה שיטתית של אוכלוסיות גדולות בשל עלייה בקצב המוטציה להוביל להשפעות גנטיות מזיקות. רוב הגנטיקאים מזהים את תחולת הנתונים הללו ולגוף האדם. באשר להשפעות הביולוגיות של קרינת רנטגן על גוף האדם, היא נקבעת על ידי רמת מינון הקרינה, כמו גם את אותו הגוף על ידי הקרנה. לדוגמה, מחלות דם נגרמות על ידי קרינה של איברים hematopoietic, בעיקר מוח העצם, ואת ההשלכות הגנטיות - הקרנה של איברי המין שיכולים גם להוביל סטריליות. הצטברות הידע על ההשפעות של קרינת רנטגן בגוף האדם הובילה לפיתוח סטנדרטים לאומיים ובינלאומיים למינונים מותרים של הקרנה שפורסמו בפרסומים שונים. בנוסף לקרינת רנטגן, אשר בשימוש בכוונה על ידי האדם, יש גם את מה שנקרא מרובים, קרינה בצד, הנובעת מסיבות שונות, למשל, בשל פיזור בשל פגיעה של מסך מגן להוביל, אשר זה הקרינה אינה סופגת לחלוטין. בנוסף, מכשירים חשמליים רבים שאינם מיועדים להשיג קרינת רנטגן, עם זאת ליצור אותו בתור תוצר לוואי. מכשירים כאלה כוללים מיקרוסקופים אלקטרוניים, מתיקי מתח גבוה (Kenotrons), כמו גם Kinescopes של טלוויזיות צבע מיושן. הייצור של צבע מודרני cinescopes במדינות רבות הוא עכשיו תחת שליטה ממשלתית.
גורמי רנטגן מסוכנים
את הסוגים ואת מידת הקרן של רנטגן עבור אנשים תלויים מותנה של אנשים רגישים לקרינה.
אנשי מקצוע עובדים עם ציוד רנטגן. קטגוריה זו מכסה רדיולוגים, רופאי שיניים, כמו גם עובדים מדעיים וטכניים ואנשי צוות ושימוש בציוד רנטגן. אמצעים אפקטיביים נלקחים כדי להפחית את רמת הקרינה שבה הם צריכים להתמודד עם.
המטופלים. קריטריונים קפדניים אינם קיימים כאן, ורמה בטוחה של קרינה, המתקבלת על ידי חולים במהלך הטיפול נקבעת על ידי השתתפות ברופאים. הרופאים אינם מומלצים ללא צורך לחשוף חולים עם בדיקת רנטגן. יש לנקוט בזהירות מיוחדת בעת בחינת נשים ובילדים בהריון. במקרה זה נלקחים צעדים מיוחדים.
שיטות בקרה. כאן יש לזכור שלושה היבטים:
1) זמינות של ציוד נאות, 2) ניטור ציות לכללי בטיחות, 3) שימוש נכון של ציוד. עם בדיקה רנטגן, הקרנה צריכה לחשוף רק את העלילה הרצויה, להיות בדיקה שיניים או סקרי ריאות. שים לב כי מיד לאחר כיבוי מנגנון הרנטגן נעלמת הן קרינה ראשונית ומשנית; אין גם קרינה שיורית, שאפילו אלה הקשורים אליו ישירות לא תמיד ידועים.
ראה גם