Atrodo, kad ji yra apšvitinta rentgeno spinduliais. Rentgeno atradimo ir apimties istorija

Didelis vaidmuo šiuolaikinėje medicinoje vaidina rentgeno spinduliuotę, X-Ray atidarymo istorija prasideda XIX a.

Rentgeno spinduliuotė yra elektromagnetinės bangos, kurios susidaro su elektronų dalyvavimu. Su stipriais įkrovimo dalelių pagreitinimu sukuriama dirbtinis rentgeno spindulys. Jis eina per specialią įrangą:

  • rentgeno vamzdžiai;
  • Įkrovių dalelių pagreičiai.

Istorijos atidarymas

Išrasė 1895 m. Rays duomenis, Vokietijos mokslininkas rentgenas: dirbant su katodolio vamzdeliu, jis atrado Platinum-Cyano Bario fluorescencijos efektą. Tada buvo tokių spindulių aprašymas ir jų nuostabi gebėjimas įsiskverbti į kūno audinius. Spinduliai buvo vadinami rentgeno spinduliais (rentgeno spinduliais). Vėliau Rusijoje jie tapo vadinami rentgeno spinduliais.

Rentgeno spinduliai gali prasiskverbti net per sienas. Taigi rentgeno spinduliuotė suprato, kad jis padarė didžiausią atradimą medicinos srityje. Būtent nuo to laiko buvo suformuota individualūs mokslo skyriai, pvz., Radiologija ir radiologija.


Lydai gali įsiskverbti į minkštus audinius, bet vėlavimas, kurių ilgis lemia kieto paviršiaus kliūtis. Soft audiniai Žmogaus kūnas yra oda, o kietas yra kaulai. 1901 m. Mokslininkas buvo apdovanotas Nobelio premija.

Tačiau net prieš Vilhelmo atidarymą, KONRAD rentgeno spinduliai, kiti mokslininkai domisi panašia tema. 1853 m. Prancūzų fizikas Antoine-Filiber Mason studijavo aukštos įtampos išleidimą tarp stiklo vamzdžio elektrodų. Jame esanti dujos mažame slėgyje pradėjo gaminti rausvą švytėjimą. Perteklinės dujos iš vamzdžio lėmė švytėjimo skilimą ant sudėtingos atskirų šviesos sluoksnių sekos, kurios atspalvis priklausė nuo dujų kiekio.

1878 m. William Cruks (anglų fizikas) pasiūlė, kad fluorescencija atsiranda dėl spindulių spindulių apie stiklinį vamzdžio paviršių. Tačiau visi šie tyrimai nebuvo skelbiami bet kur, todėl rentgeno spinduliai neatpažįsta tokių atradimų. Paskelbus savo atradimus 1895 m. Mokslo žurnale, kur mokslininkas rašė, kad visos įstaigos yra skaidrūs šiems spinduliams, nors kiti mokslininkai domisi panašiais eksperimentais. Jie patvirtino rentgeno išradimą ir toliau plėtojant ir gerinant rentgeno spindulius.

"Wilhelm X-Ray" pats paskelbė dar du mokslinius darbus X-Rays tema 1896 ir 1897 m., Po to buvo įtraukta kita veikla. Taigi, rentgeno spinduliuotė išrado kelis mokslininkus, tačiau tai buvo rentgeno paskelbti moksliniai darbai.


Vaizdo gavimo principai

Šios spinduliuotės ypatumus lemia jų išvaizda. Radiacija atsiranda dėl elektromagnetinės bangos. Jo pagrindinės savybės apima:

  1. Atspindys. Jei banga patenka į paviršių statmenai, jis neturės įtakos. Kai kuriose situacijose deimantas turi atspindžio turtą.
  2. Gebėjimas įsiskverbti į audinį. Be to, spinduliai gali praeiti per nepermatomus paviršius tokių medžiagų, pavyzdžiui, medienos, popieriaus ir kt.
  3. Absorbcija. Absorbcija priklauso nuo medžiagos tankio: daugiau tankesnis, rentgeno spinduliai yra absorbuojami daugiau.
  4. Kai kurios medžiagos turi fluorescenciją, tai yra, švytėjimas. Kai tik radiacijos sustoja, švytėjimas taip pat eina. Jei jis tęsis ir nutraukus spinduliuotę, šis efektas vadinamas fosforescencija.
  5. Rentgeno spinduliai gali apšviesti filmą, taip pat matomą šviesą.
  6. Jei spindulys perduotas per orą, tada jonizacija įvyksta atmosferoje. Tokia valstybė vadinama elektriniu laidžiu, ir jis nustatomas naudojant dozimetrą, kuris nustato švitinimo dozavimo greitį.

Radiacija - žala ir nauda

Buvo atliktas atradimas, fiziko fizikas negalėjo įsivaizduoti, kaip pavojingas jo išradimas yra. Senomis dienomis visi prietaisai, kurie pagamino spinduliuotę buvo toli nuo tobulo ir galiausiai gavo didelių dozių išleistų. Žmonės nesuprato tokios spinduliuotės pavojų. Nors kai kurie mokslininkai jau pažengė versijas apie rentgeno pavojus.


Rentgeno spinduliai, įsiskverbdami į audinį, turi biologinį poveikį jiems. Radiacinės dozės vienetas - rentgeno per valandą. Pagrindinė įtaka yra ant jonizuojančių atomų, kurie yra audinių viduje. Šie spinduliai veikia tiesiai ant gyvosios ląstelės DNR struktūrą. Nekontroliuojamos spinduliuotės pasekmės apima:

  • ląstelių mutacija;
  • navikų išvaizda;
  • radialiniai nudegimai;
  • radiacinės ligos.

Kontraindikacijos rentgeno tyrimams:

  1. Pacientams rimtai.
  2. Nėštumo laikotarpis dėl neigiamo poveikio vaisiui.
  3. Pacientams, sergantiems kraujavimu arba atvira pneumothorax.

Kaip veikia rentgeno spinduliuotė ir kur taikoma

  1. Medicinoje. Rentgeno diagnostika yra naudojama gyviems audiniams permatyti, siekiant nustatyti kai kuriuos kūno sutrikimus. Radioterapija atliekama siekiant pašalinti naviko formacijas.
  2. Moksle. Atskleidžiama medžiagų struktūra ir rentgeno spindulių pobūdis. Šie klausimai užsiima tokiais mokslais, tokiais kaip chemija, biochemija, kristalografija.
  3. Pramonėje. Nustatyti metalo produktų sutrikimus.
  4. Už gyventojų saugumą. Radiologijos spinduliai yra įrengti oro uostuose ir kitose viešose vietose, siekiant permatomo bagažo.


Medicininis radiografinės spinduliuotės naudojimas. Medicinoje ir odontologijoje rentgeno spinduliai yra plačiai naudojami šiems tikslams:

  1. Diagnozuoti ligą.
  2. Stebėti medžiagų apykaitos procesus.
  3. Už daugelio ligų gydymą.

Rentgeno spindulių taikymas terapiniais tikslais

Be to, nustatant kaulų lūžių, rentgeno spinduliai yra plačiai naudojami terapiniu būdu. Specializuotas rentgeno spindulių naudojimas yra šių tikslų pasiekimas:

  1. Sunaikinti vėžio ląsteles.
  2. Sumažinti naviko dydį.
  3. Sumažinti skausmą.

Pavyzdžiui, radioaktyvus jodas, naudojamas endokrinologinėms ligoms, aktyviai naudojama skydliaukės vėžiu, taip padedant daugeliui žmonių atsikratyti šios baisios ligos. Šiuo metu rentgeno spinduliai yra prijungti prie kompiuterių į sudėtingų ligų diagnozę, atsiranda naujausi tyrimų metodai, pvz., Kompiuterinė tomografija ir kompiuterinė ašinė tomografija.

Toks nuskaitymas suteikia gydytojams su spalvų momentiniais vaizdais, kuriuose galite matyti asmens vidaus organus. Norėdami nustatyti vidaus organų veikimą, šiek tiek pakanka maža spinduliuotės dozė. Taip pat plačiai naudojami abiejų fiziotikų rentgeno spinduliai.


Pagrindinės rentgeno spindulių savybės

  1. Skverbiasi gebėjimas. Visi rentgeno spindulių ray kūnai yra skaidrūs, o skaidrumo laipsnis priklauso nuo kūno storio. Būtent dėl \u200b\u200bšios savybės buvo taikomos medicinoje, kad būtų galima nustatyti organų darbą, lūžių buvimą ir užsienio kalbos organizme.
  2. Jie gali sukelti kai kurių elementų švytėjimą. Pavyzdžiui, jei bario ir platinos yra ant kartono, tada eina per spindulių nuskaitymą, jis šviečia žalsvai geltona. Jei įdėjote ranką tarp rentgeno vamzdžio ir ekrano, šviesa įsiskverbia į kaulą nei audiniuose, todėl kaulų audinys bus rodomas ekrane, o raumenys yra mažiau ryškūs.
  3. Veiksmų filme. Rentgeno spinduliai gali būti panašūs į šviesą, kad padarytų tamsią filmą, tai leidžia jums fotografuoti tą šešėlinę pusę, kuri yra gauta tyrime rentgeno spinduliai Tel.
  4. Rentgeno spinduliai gali dozuoti dujas. Tai leidžia ne tik rasti spindulius, bet ir nustatyti jų intensyvumą, matuojant jonizacijos srovę dujose.
  5. Biocheminis poveikis gyvų būtybių kūnui. Dėl šios nuosavybės, rentgeno spinduliai rado savo paplitusią naudojimą medicinoje: jie gali gydyti ir odos ligų ir vidaus organų. Šiuo atveju pasirinkta norima spinduliuotės dozė ir spindulių galiojimo laikotarpis. Ilgas ir pernelyg didelis tokio gydymo panaudojimas yra labai žalingas ir kenkia organizmui.

Iš rentgeno spindulių naudojimo pasekmė buvo daug žmonių gyvybių išgelbėjimas. "Rent-Ray" padeda ne tik laiku diagnozuoti ligą, gydymo būdus, naudojant spindulinės terapiją. Pacientai iš skirtingų patologijų, pradedant nuo skydliaukės hiperfunction ir baigiant piktybiniai navikai kaulų audiniai.

Rengen spinduliuotė yra atstovaujama elektromagnetinėmis bangomis. Rentgeno bangos ilgis gali būti nuo šimto iki 10-3 nm. Pagal specialų skalę su elektromagnetinėmis bangomis, rentgeno spinduliuotė yra tarp gama spinduliuotės ir UV. H-Ray pasirodė XIX a. Pabaigoje, dėka Nobelio premijos laimėtojo K. rentgeno.

Trumpa informacija

X-ray spinduliuotės pobūdis gavo pripažinimą 1895 m. Pagal istoriją, rentgeno savybių atidarymas priklauso fizikai V. K. rentgeno spindulių. Panašus atradimas buvo proveržis istorijoje, kuri suteikė asmeniui galimybę naudoti rentgeno spinduliuotę medicinoje. Ji turi tam tikrą įtaką žmogaus organizmui. Pažymėtina, kad toks atradimas padarė neįkainojamą indėlį į visų medicinos ateities plėtrą.

Tokia spinduliuotė turi tinkamas elektromagnetines bangas, kurių ilgis yra nuo šimto iki 10-3 nm. "Shortwave" spinduliuotė sutampa su ilga banga, taip pat priešingai.

Kaip ir fokusavimui, daugelio sluoksnių veidrodžiai naudojami, o tai gali atspindėti iki 40% spinduliuotės. Dažniausiai žmogaus kūno spinduliuotė sukuria standų poveikį. Tačiau yra veidrodžių įgaubti, jie yra panašūs į optinius, tačiau jie turi išorinę plokštės dalį, atspindintį rentgeno spindulius, kurie turi minkštą poveikį. Focus vaidina svarbų vaidmenį, kuris padės išvengti atšiaurios įtakos organizmui.

Rentgeno spinduliuotės gamyba atsiranda atitinkamuose vamzdžiuose. Vamzdis yra speciali stiklo kolba, kurioje yra didelis vakuumas. Vamzdis yra aprūpintas elektrodais, būtent iki (katodo), taip pat (anode), prie jų pritvirtinta aukšta įtampa. Katoda yra elektronų šaltinis, anodas - metalinė lazdele su pakeliamu paviršiumi. Tokia struktūra turi medžiagą, kurios šilumos laidų savybės. Jie yra suformuoti elektronų bombardavimo metu. Bezo galas turi volframo metalo plokštelę.

Rentgeno spinduliuotė turi savo spinduliuotės šaltinius gali būti natūralus (radioaktyviųjų izotopų), taip pat dirbtinis (vamzdelis). Vamzdelyje yra vakuumas ir du elektrodai. Elektronuose šildomi katodas, jie gauna pakankamai padoraus greičio lauko sąskaita. Dėl elektronų duomenų naudojimo, rentgeno spinduliai su medžiaga su medžiaga atsiranda vakuume. Kaip rezultatas, yra 2 pagrindiniai tipai panašios spinduliuotės.

Rentgeno spinduliuotės tipai:

  • charakteristika;
  • stabdis.

Apie vieną procentą visų elektronų energijos konvertuojama į spindulius. Likusi energija išeina į šilumos srautą. Šiuo tikslu yra anodo darbo paviršius yra pagamintas naudojant ugniai atsparias medžiagas.

Būdinga spinduliuotė

Kai atsiranda anodo atomų kontaktas su katodo elektronais, kartu su stabdžių spinduliu susidaro X spinduliai, kurių diapazonas yra atskiros linijos. Tokia spinduliuotė, būtent būdinga rentgeno spinduliuotė turi ypatingą kilmę.

Paprasti žodžiai, katodo elektronai eina į atomą. Tuščia vieta yra užpildyta tuos elektronų, kurie buvo viršutiniame korpuse, todėl galite apskaičiuoti radiacijos koeficientą. Jame yra dažnių, kurie yra vadinami - būdinga rentgeno spinduliuotė.

MOSLOS įstatymas yra konkretus įstatymas, galintis sujungti spektrinių krypčių dažnumą, kuriame mokoma cheminių elementų skaičius. Įstatymo atidarymas įvyko 1913 m. Dėl Mosley miesto. Toks atradimas yra aiškus įrodymas, kad visi Mendeleev lentelės elementai yra teisingai, kurie prisidėjo prie fizinės reikšmės pašalinimo.

MOSLOS įstatymas nusprendžia, kad būdingas asortimentas negali aptikti periodinį modelį, kuris yra būdingas optiniam spektrui. Paprastieji žodžiai, MOSLI padeda nustatyti cheminio elemento skaičių, naudojant būdingą radiacijos diapazoną, kuris turėjo svarbų vaidmenį lentelės elementų vietoje.

Stabdžių spinduliuotė. \\ T


Kai elektronų juda konkrečioje aplinkoje, ji praranda savo greitį. Pasirodo neigiamas pagreitis. Radiacija, atrinkta stabdant elektronus ant anodo, buvo pavadintas stabdymo spinduliuotės procese. Jo savybės nustatomos remiantis specialiais veiksniais, būtent:

  • spinduliuotė atsiranda su tam tikru kvantu, jų energija yra susijusi su formulės dažnumu;
  • elektronų energija pasiekė anodą;
  • energija gali būti perduota medžiagai, šildyti.

Susilpnėjimo įstatymas


Medžiaga gali likti su medžiaga dviem būdais:

  • nuotraukų efektas - fotonų absorbcija;
  • sklaida.

Sklaidymas yra toks:

  • Elastinga arba nuosekli. Toks išsklaidymas atsiranda, jei fotonyje nėra pakankamai energijos, kad atliktumėte atomo jonizacijos procesą. Nuoseklus sklaida reiškia įvairius judėjimo metodus, tačiau energija išlieka nepakitusi. Štai kodėl šis sklaidos tipas vadinamas nuosekliais.
  • Compton arba nesuderinamas išsklaidymas. Šis sklaidos tipas yra įmanomas, jei fotonas turi daug daugiau energijos nei energijos jonizacijos energijos lygis. Su tokia sklaida, judėjimo pokyčių kryptis, energija tampa mažiau.

Turime pasakyti keletą žodžių ir apie rentgeno spinduliuotės susilpnėjimo įstatymą. Jis užima nuotraukų efektą ir sklaidos rentgeno spindulius, kurie silpnina spinduliuotės spindulį. Taigi atsirado silpnėjimas. Susilpnėjimo įstatymo atidarymas turi eksponentinį pobūdį. Radiacijos susilpnėjimas su specialiais atomais turi priedų savybes. Pavyzdžiui, jei naudojate masinio koeficientą, kad susilpnintumėte su atskirais komponentais, galite rasti didžiulį sudėtingesnių elementų slopinimą. Šiuo atveju reikės taikyti atitinkamą formulę.

Formulės taikymas leis jums išmokti, linijinio slopinimo koeficiento, kuris yra lygus 3 komponentų, kurie patartina foto efektą ir sklaidą sumai. Slankinimo koeficiento vertė priklauso nuo spinduliuotės diapazono. Slankinimo koeficiento skaičiavimo norma priklauso nuo masinio silpninimo koeficiento poveikio, kuris yra lygus linijiniam koeficientui elemento tankiui. Norėdami nustatyti sudėtingų medžiagų koeficientą, jums reikės cheminės formulės.

Monochromatinė spinduliuotė

Radiacinė monochromatiniai krito ant kristalų grotelės, skiriasi, tada dispersija ir dispersija įvyksta. Panašūs spinduliai gali trukdyti. Monochromatinė rentgeno spinduliuotė su bangos ilgiu platina grafito. Ši elektromagnetinė spinduliuotė turi vieną dažnį.

Jį galima gauti tokiais būdais:

  • difrakcijos grotelės;
  • lazeris;
  • prizmatinė sistema;
  • Įvairūs šviesos šaltiniai;
  • dujų išlydžio lemputė.

Yra alfa spinduliuotė


Alfa spinduliuotė yra specifinis srautas, susidedantis iš dalelių teigiamai apmokestinamos, jų judėjimo greitis yra 20 tūkst. Km / s. Alfa spinduliai atsiranda po šerdys, turinčios didelės sekos numerį. Srautas turi energiją 2-11 mev. Kaip ir alfa dalelių pabėgimas, viskas priklauso nuo medžiagos esmės ir jo greičio.

Svarbu pažymėti, kad alfa dalelės išsiskiria masyvumo, energingos, sukelti jonizaciją.

Gautas alfa dalelių srautas (ne rentgeno spinduliuotės srautas) turi neigiamą poveikį žmogaus organizmui. Naudojant popieriaus lapą, galite laikyti žemyn alfa daleles, todėl jie negalės įsiskverbti į žmogaus odą.

Alfa spinduliuotė nėra pavojinga žmogaus organizmui, kol radioaktyviosios medžiagos, užsiimančios alfa dalelių spinduliuote, nepatektų į kūną per žaizdą. Jei alfa spinduliuotė įsiskverbia į žmogaus kūną su oru, maistas, yra rimtas pavojus sveikatai.

Imtuvų veislės


Rentgeno spinduliuotės imtuvai yra keletas tipų:

  • matuoklio dozimetriniai;
  • filmas;
  • plokštelių šviesai;
  • ekrano fluorescencinė;
  • elektro optinis konverteris.

Kiekvienas iš šių imtuvų turi skirtingą poveikį žmogaus organizmui, kaip ir kitokio diapazono darbai. Remiantis šiais imtuvais, šie mokslinių tyrimų metodai rentgeno spinduliai:

  • rentgeno spinduliai;
  • radiologija;
  • elektriniai geneagegen;
  • rentgeno difrakcija;
  • rentgeno spinduliuotė.

Poveikis žmogaus organizmui

Nepaisant didžiulių rentgeno spindulių naudos medicinoje, buvo nustatyta, kad jų poveikis organizmui yra gana standus. Todėl svarbu taikyti specialias medicinos apsaugos priemones.

Žmogaus organizmas po rentgeno:

  • radiacija gali sukelti odos pokyčius, nudegimų išvaizdą, kad išgydo labai ilgą laiką;
  • atsižvelgiant į rentgeno spindulių, žalos iš tyrimų, taip pat nuo infraraudonųjų spindulių, ultravioletinių, gali dėvėti ilgai. Pavyzdžiui: senėjimo greitis padidėja, kraujo pokyčių sudėtis, leukemijos rizika;
  • speciali apsauga nuo rentgeno spinduliuotės padės išvengti tokios žalos, todėl ji imsis ekranavimo švino, taip pat proceso valdymą atstumu;
  • pasekmės priklauso nuo to, kuris organas yra apšvitintas, taip pat dozę. Pavyzdžiui, gali atsirasti nevaisingumo;
  • sistemingas švitinimas sukelia genetines mutacijas.

Dėka daugelio eksperimentų, mokslinių tyrimų, specialistai galėjo parengti tinkamą apsaugą, taip pat sukurti tarptautinę dozavimo standartą švitinimo.

Yra šie apsaugos metodai:

  • specialus įrenginys, galintis apsaugoti personalą;
  • kolektyvinė apsauga, būtent: mobilus, stacionarus;
  • pacientams;
  • medžiagos iš tiesioginių x spindulių.

Stebint visus būtinus įvykius, galite apsaugoti savo sveikatą.

Įvairių spinduliuotės savybės


Yra keletas spinduliuotės rūšių, kurių kiekvienas turi tam tikrą veiksmų spektrą, būtent:

  • ultravioletinis;
  • infraraudonųjų spindulių;
  • rentgeno spinduliai.

Pažymėtina, kad infraraudonųjų spindulių spinduliuotė veikia nuo 3 1011 iki 3,75 1014 Hz. Šaltinis tiekiamas šiltas kūnas. Pavyzdžiui, infraraudonųjų spindulių spinduliuotė atsiranda šildymo baterijose, krosnyse, šildytuvuose, lempose. Štai kodėl labai dažnai infraraudonųjų spindulių bangos vadinamos šiluminėmis.

Ultravioletinė spinduliuotė galioja tam tikrame diapazone, ty 8 1014-3 1016hz. Ultravioletinė spinduliuotė turi labai didelę cheminę veiklą. LNE gali sukelti vaizdinius vaizdus, \u200b\u200bnes jie yra nematomi.

Kaip ir rentgeno spinduliuotės, jo diapazonas yra nuo 3 1016 iki 3,1020Hz. Labai svarbu pasirūpinti neigiamu išvardytų spindulių poveikiu, nes pasekmės gali būti liūdna!

Rentgeno spinduliuotė
Nematoma spinduliuotė, galinti įsiskverbti, nors ir įvairiais laipsniais visose medžiagose. Tai elektromagnetinė spinduliuotė su maždaug 10-8 cm bangos ilgiu. Taip pat matoma šviesa, rentgeno spinduliuotė sukelia filmo funkcijas. Šis turtas yra būtinas medicinai, pramonei ir moksliniai tyrimai . Praėję per objektą tiriamas ir tada krenta į filmą, rentgeno spinduliuotės vaizduoja jo vidinę struktūrą. Kadangi skverbiasi gebėjimas rentgeno spinduliuotės yra skirtingas skirtingų medžiagų, mažiau skaidrių dalių objekto suteikia lengvesnes sritis ant nuotraukos nei tie, kurie spinduliuotės prasiskverbia gerai. Taigi, kaulų audiniai yra mažiau skaidrūs rentgeno spinduliuotės nei audiniai, iš kurių susideda iš odos ir vidaus organų. Todėl dėl kaulų radiografe, yra didesnių vietų ir skaidresnė spinduliuotės lūžis gali būti gana lengvai aptinkamas. Rentgeno spindulių šaudymas taip pat naudojamas odontologijoje dėl dantų šakų ir abscesų aptikimo, taip pat pramonėje aptikti įtrūkimus liejimo, plastikų ir gumos. Rentgeno spinduliuotė naudojama chemijoje analizuojant junginius ir fiziką, kad mokytų kristalų struktūrą. Rentgeno spindulių paketas, einantis per cheminį junginį, sukelia būdingą antrinę spinduliuotę, kuri yra spektroskopinė analizė, kurios leidžia chemikui nustatyti ryšio sudėtį. Kai patenka į kristalinę medžiagą, rentgeno spinduliuotė yra išsklaidyta kristaliniais atomais, suteikiant aiškų teisingą dėmių ir grupių fotoflastic, kuris leidžia jums nustatyti vidinę kristalų struktūrą. Rentgeno spinduliuotės naudojimas vėžio gydymui grindžiamas tuo, kad jis žudo vėžines ląsteles. Tačiau ji gali turėti nepageidaujamą įtaką normalioms ląstelėms. Todėl, su šio rentgeno spinduliuotės naudojimo, labai atsargiai reikia stebėti. Rentgeno spinduliuotė atidarė vokiečių fizikas V. rentgeno (1845-1923). Jo vardas yra įamžintas kai kuriose kitose su šia spinduliuote susijusios fizinės sąvokos: rentgeno spinduliuotė yra tarptautinis jonizuojančiosios spinduliuotės dozės vienetas; Snapshot, pagamintas rentgeno aparate, vadinama rentomis; Radiologinės medicinos regionas, kuriame rentgeno spinduliai naudojami ligų diagnostikai ir gydymui vadinama rentgeno spinduliais. X-Ray atidaryta spinduliuotė 1895 m. Būdamas Würzburg universiteto fizikos profesorius. Eksperimentų atlikimas su katodo spinduliais (elektronų srautai išleidimo vamzdžiai), pastebėjo, kad ekranas padengtas kristaliniu ciano-flathytinite bariumu yra šalia vakuuminio vamzdžio, šviečia ryškiai, nors pati vamzdis yra uždarytas juoda kartona. Be to, rentgeno spinduliuotėje nustatyta, kad juos aptiktų nežinomų spindulių gebėjimas, kurį jis vadino rentgeniu, priklauso nuo sugeriančios medžiagos sudėties. Jis taip pat gavo savo rankos kaulų įvaizdį, pastatydamas jį tarp išleidimo vamzdžio su katodo spinduliais ir dengtu ekranu nuo bario ciano flathy. Dėl rentgeno atidarymo, buvo laikomasi kitų mokslininkų eksperimentų, rado daug naujų savybių ir galimybių naudoti šią spinduliuotę. M. mažas, V.Fridrichas ir P. Kifipavimas, kuris 1912 m. Pastato X-spindulių difrakciją per kristalą; U. Kulidingas, kuris 1913 m. Sugalvojo didelio privalomojo rentgeno vamzdelį su šildomu katodu; G.Mali, kuris įdiegė 1913 m., Priklausomybę nuo spinduliuotės bangos ilgio ir atominio elemento skaičiaus; G. ir L. Braggi, kuris 1915 m. Gavo Nobelio premiją 1915 m. Dėl rentgeno struktūrinės analizės pagrindų.
Gavęs rentgeno spinduliuotę
Rentgeno spinduliuotė atsiranda sąveikaujant elektronų, judančių su dideliu greičiu, su medžiaga. Kai elektronai yra suprantami su bet kurios medžiagos atomais, jie greitai praranda savo kinetinę energiją. Tuo pačiu metu jos didelė dalis patenka į šilumą, o maža dalis, paprastai mažesnė kaip 1%, konvertuojama į rentgeno spinduliuotės energiją. Ši energija išleidžiama į kvantų dalelių pavidalu, vadinamą fotonais, kurie turi energiją, bet likusios jų masė yra nulis. Rentgeno spinduliai skiriasi jų energetikos, atvirkščiai proporcingai jų bangos ilgiui. Įprastame rentgeno spinduliuotės gavimo metode gaunamas platų bangų ilgių asortimentas, vadinama rentgeno spinduliu. Spektro sudėtyje yra ryškių komponentų, kaip parodyta Fig. 1. Platus "Continuum" vadinama nuolatine spektru arba balta spinduliuote. Ūmus viršūnės, skirtos jai vadinami būdingomis rentgeno linijomis. Nors visas spektras yra elektronų susidūrimų su medžiaga rezultatas, jos plataus masto ir linijų atsiradimo mechanizmai yra skirtingi. Medžiaga susideda iš daugelio atomų, kurių kiekvienas turi branduolį, apsuptą elektronų lukštais, su kiekvienu šio elemento atomo korpusu užima tam tikrą atskirą energijos lygį. Paprastai šie kriauklės ar energijos lygiai, žymimi simboliai k, l, m ir kt., Pradedant nuo artimiausio korpuso branduolio. Kai plovimo elektronas, kuris turi pakankamai didelę energiją, yra aiškinama su vienu iš elektronų, susijusių su atomu, jis išmuša šį elektroną nuo apvalkalo. Tuščia vieta užima kitą elektroną nuo apvalkalo, kuris atitinka didelę energiją. Pastarasis suteikia energijos perteklių, skleidžiantis rentgeno spinduliuotės fotonas. Kadangi kriauklių elektronai turi atskirų energijos reikšmes, atsirandančias rentgeno fotonus, taip pat turi atskirą spektrą. Tai atitinka aštrių smailių tam tikrų bangos ilgių, kurių konkrečios vertės priklauso nuo tikslinio elemento. Charakteristikos linijos sudaro K-, L- ir M seriją, priklausomai nuo kurio apvalkalas (k, l arba m) buvo pašalintas elektroniniu būdu. Santykis tarp spinduliuotės bangos ilgio ir atominio numerio vadinamas Moslos įstatymu (2 pav.).




Jei elektronas yra pagrįstas palyginti sunkia šerdimi, ji yra slopinama, o jo kinetinė energija išsiskiria kaip rentgeno fotonas apie tą pačią energiją. Jei jis skrenda praėjus branduoliui, jis praras tik dalį savo energijos, o likusi dalis perduoda kitiems atomams. Kiekvienas energijos nuostolių aktas sukelia fotonų spinduliuotę su tam tikra energija. Yra nuolatinis rentgeno spindulių spektras, kurio viršutinė riba atitinka greičiausio elektrono energiją. Toks yra nuolatinio spektro formavimo mechanizmas ir didžiausia energija (arba minimalus bangos ilgis), kuris nustato nepertraukiamo spektro ribą, yra proporcingas pagreitinimui įtampa, kuris lemia integracinio elektronų greitį. Spektrinės linijos apibūdina bombarduoto tikslo medžiagą, o nuolatinis spektras nustatomas pagal elektronų pluošto energiją ir yra praktiškai nepriklausoma nuo tikslinės medžiagos. Rentgeno spinduliuotė gali būti gaunama ne tik elektroniniu bombardavimu, bet ir švitinant tikslinės rentgeno spinduliuotės iš kito šaltinio. Tačiau šiuo atveju dauguma incidento spindulių energijos patenka į būdingą rentgeno spindulių spektrą ir jos labai maža dalis patenka į nuolatinį. Akivaizdu, kad incidento rentgeno spinduliuotėje turėtų būti fotonų, kurių energija yra pakankama, kad sužadintų bombarduoto elemento būdingus linijas. Didelis procentas energijos vienam būdingam spektro daro šį sužadinimo rentgeno spinduliuotės patogumą moksliniams tyrimams.
Rentgeno vamzdžiai. Norint gauti rentgeno spinduliuotę dėl elektronų sąveikos su medžiaga, būtina turėti elektronų šaltinį, jų būdą pagreitinti didelius greičius ir tikslą, galintį atlaikyti elektroninį bombardavimą ir gaminti rentgeno spinduliuotę. \\ T norimą intensyvumą. Įrenginys, kuriame visa tai yra vadinama rentgeno vamzdeliu. Ankstyvieji mokslininkai patiko "giliai dulkių" vamzdžiai, pvz., Šiuolaikiniai dujų išsiskyrimas. Vakuumas jų nebuvo labai didelis. Dujų išleidimo vamzdžiai turi nedidelį kiekį dujų, o kai vamzdžių elektrodams tiekiamas didelis galimas skirtumas, dujų atomai paverčiami teigiamais ir neigiamais jonais. Teigiami juda į neigiamą elektrodą (katodą) ir, nukritusiu ant jo, elektronai išjudinami iš jo, ir jie savo ruožtu pereina į teigiamą elektrodą (anodą) ir, bombardavimui, sukurti rentgeno spindulių fotonų srautą . Šiuolaikiniame rentgeno vamzdyje sukurta culifema (3 pav.), Elektronų šaltinis yra volframo katodas aukšta temperatūra. Elektronai yra pagreitinti iki didelių didelių potencialų tarp anodo (arba antikatodo) ir katodo. Kadangi elektronai turėtų pasiekti anodą be susidūrimo su atomais, reikia labai didelio vakuumo, kuriam reikia greitai pumpuoti vamzdelį. Tai taip pat sumažina likusių dujų atomų ir šoninių srovių jonizacijos tikimybę.




Elektronai sutelkia dėmesį į anodą naudodami specialios formos elektrodą. Šis elektrodas vadinamas fokusavimas ir kartu su katodu yra "elektroninis prožektorius" vamzdis. Anodas, veikiantis elektroniniam bombardavimui, turėtų būti pagaminti iš ugniai atsparios medžiagos, nes žiauriai kinetinės bombardavimo elektronų dalis virsta šiluma. Be to, pageidautina, kad anodas būtų iš medžiagos su dideliu atominiu numeriu, nes Rentgeno spinduliuotės derlius auga su atominio numerio padidėjimu. Anodo medžiagą dažniausiai atrenka volframas, kurio atominis skaičius yra 74. rentgeno vamzdžių dizainas gali skirtis priklausomai nuo taikymo sąlygų ir reikalavimų reikalavimų.
Rentgeno aptikimas
Visi rentgeno spinduliuotės aptikimo metodai yra pagrįsti jų sąveika su medžiaga. Detektoriai gali būti dviejų tipų: tie, kurie suteikia vaizdą, ir tie, kurie to nesuteikia. Pirmasis yra rentgeno fluorografijos ir rentgeno įrenginiai, kuriuose rentgeno spinduliuotės paketas eina per studijų objektą, o praeities spinduliuotė patenka į luminescencinį ekraną arba filmą. Vaizdas įvyksta dėl to, kad skirtingos objekto dalys pagal tyrimą sugeria spinduliuotę įvairiais būdais - priklausomai nuo medžiagos storio ir jo sudėties. LUMINESCENTCENT ekrano detektoriuose rentgeno energija virsta tiesiogiai stebint vaizdu, o radiografijoje jis įrašomas ant slaptos emulsijos ir jį galima stebėti tik po to, kai filmas pasireiškia. Antrojo tipo detektoriai apima platų įrenginių, kuriuose rentgeno spinduliuotės energija yra konvertuojama į elektros signalus, apibūdinančius santykinį spinduliuotės intensyvumą. Tai apima jonizacijos kameras, Geigerio skaitiklis, proporcingas skaitiklis, scintiliacijos skaitiklis ir kai kurie specialūs sulfido detektoriai ir kadmio selenidas. Šiuo metu scintiliacijos skaitikliai, dirbantys įvairiais energijais, gali būti laikomi efektyviausiais detektoriais.
Taip pat žiūrėkite Dalelių detektoriai. Detektorius yra pasirinktas atsižvelgiant į problemos sąlygas. Pavyzdžiui, jei reikia tiksliai įvertinti difrizuoto rentgeno spinduliuotės intensyvumą, tada skaitikliai naudojami matuoti su procentiniu tikslu. Jei reikia užsiregistruoti įvairiomis sijų daug, patartina naudoti rentgeno plėvelę, nors šiuo atveju neįmanoma nustatyti intensyvumo su tuo pačiu tikslumu.
Rentgeno ir gama defektoskopija
Vienas iš labiausiai paplitusių rentgeno paraiškų pramonėje - kokybės kontrolė medžiagų ir aptikimo. Rentgeno spinduliuotės metodas yra neardomasis, todėl medžiaga yra tikrinama, jei ji yra nustatyta, atitinka būtinus reikalavimus, tada gali būti naudojamas savo paskirtį. Tiek rentgeno spinduliuotės ir gama defekoskopija yra pagrįsti skverbiasi gebėjimas rentgeno spinduliuotės ir jo absorbcijos ypatumus medžiagose ypatumus. Įsišaknėję gebėjimus lemia rentgeno fotonų energija, kuri priklauso nuo pagreitinimo įtampos rentgeno vamzdyje. Todėl storai mėginiai ir mėginiai sunkiųjų metalų, pavyzdžiui, aukso ir urano, reikalauja, kad jie mokytų rentgeno šaltinį su aukštesne įtampa ir plonais mėginių šaltinio ir žemesnės įtampos. Labai dideliems liejiniams ir dideliems valcavimo produktams, betatronams ir linijiniams spartininkams naudojami, pagreitinti daleles į 25 MEV ir daugiau. Rentgeno spinduliuotės absorbcija medžiagoje priklauso nuo absorberio D storio ir absorbcijos koeficiento m ir yra nustatomas pagal formulę I \u003d I0E-MD, kur aš esu spinduliuotės intensyvumas, įklijuotas per absorberį, I0 yra intensyvumas incidento spinduliuotės ir e \u003d 2,718 yra natūralių logaritmų pagrindas. Dėl šios medžiagos tam tikrame rentgeno spinduliuotės bangos ilgyje (arba energetikoje), absorbcijos koeficientas yra pastovus. Bet rentgeno spinduliuotės spinduliuotė nėra vieniša, bet yra platus spektras Bangos ilgiai, dėl to absorbcija tuo pačiu absorberio storiu priklauso nuo spinduliuotės bangos ilgio (dažnio). Rentgeno spinduliuotė yra plačiai naudojama visose pramonės šakose, susijusios su metalų apdorojimu spaudimu. Jis taip pat naudojamas kontroliuoti artilerijos kamienus, maisto produktus, plastikus, išbandyti sudėtingus prietaisus ir sistemas elektroninės technologijos. (Panašiems tikslams, naudojama neutrografija, kurioje vietoj rentgeno spindulių naudojamos neutronų sijos.) Rentgeno spinduliuotė naudojama kitoms užduotims, pavyzdžiui, tiriant pupeles, siekiant nustatyti jų autentiškumą arba aptikti papildymo sluoksnius dažų ant pagrindinio sluoksnio.
Rentgeno difrakcija
Rentgeno spindulių difrakcija suteikia svarbią informaciją apie kietas kūnus - jų atominę struktūrą ir kristalų formą, taip pat ant skysčių, amorfinių kūnų ir didelių molekulių. Difrakcijos metodas taip pat naudojamas tiksliam (su mažesniu nei 10-5 paklaida) tarpatominių atstumų nustatymas, aptikimo įtempių ir defektų nustatymas ir nustatyti vieno kristalų orientaciją. Pagal difrakcijos modelį galite identifikuoti nežinomas medžiagas, taip pat nustatyti buvimą priemaišų mėginyje ir nustatyti juos. Sunku pervertinti X-ray difrakcijos metodą šiuolaikinės fizikos pažangą yra sunku pervertinti, nes dabartinis supratimas apie medžiagos savybes galiausiai grindžiamas įvairių cheminių junginių atomų vieta, jų santykių pobūdis struktūros defektai. Pagrindinė šios informacijos gavimo priemonė yra difrakcijos rentgeno metodas. Rentgeno spindulių difrakcijos kristalografija yra labai svarbi nustatant sudėtingų pagrindinių molekulių, pvz., Deoxyribonukleino rūgšties molekulių (DNR) - gyvų organizmų genetinę medžiagą. Iškart po rentgeno spinduliuotės atidarymo, mokslo ir medicinos interesai buvo sutelkta tiek dėl šios spinduliuotės gebėjimo per kūną ir jo pobūdį. Eksperimentai dėl rentgeno spinduliuotės difrakcijos ant lizdų ir difrakcijos grotelės buvo įrodyta, kad jis susijęs su elektromagnetine spinduliuote ir turi maždaug 10-8-10-9 cm bangos ilgį. Net anksčiau, mokslininkai, ypač U. Barlow atspėti Kad teisinga ir simetrinė forma natūralių kristalų yra dėl užsakytos vietos atomų formuojant kristalą. Kai kuriais atvejais Barlow sugebėjo tinkamai prognozuoti kristalo struktūrą. Numatomų interatominių atstumų dydis buvo 10-8 cm. Tai, kad interoniniai atstumai pasirodė esąs rentgeno spinduliuotės bangos ilgio tvarka, iš esmės ji leido stebėti jų difrakciją. Dėl to atsirado vienos iš svarbiausių fizikos istorijos eksperimentų idėja. M. Lourue surengė eksperimentinį šios idėjos patikrinimą, kurį jo kolegos V. Friedrichas ir P. Kardyvi. 1912 m. Trys iš threesome paskelbė savo darbą dėl rentgeno difrakcijos rezultatų. Rentgeno spindulių difrakcijos principai. Siekiant suprasti rentgeno difrakcijos reiškinį, būtina apsvarstyti, kad: pirma, rentgeno spinduliuotės spektras, antra, kristalų struktūros pobūdis ir, trečia, pats difrakcijos fenomenas. Kaip minėta pirmiau, būdinga rentgeno spinduliuotė susideda iš spektrinių linijų, kurių aukšto lygio monochromatiškumas nustato anodo medžiagą. Su filtrų pagalba galite pasirinkti labiausiai intensyvų. Todėl, pasirenkant anodo medžiagą atitinkamai, galima gauti beveik monochromatinės spinduliuotės šaltinį su labai tiksliai apibrėžta vertės bangos ilgio šaltinį. Būdinga spinduliuotės bangos ilgis paprastai yra gulėti nuo 2,285 chromo iki 0,558 sidabro (skirtingų elementų vertės yra žinomos šešių reikšmingų skaitmenų tikslumu). Charakteristinis spektras yra ant nepertraukiamo "baltos" spektro žymiai mažesnio intensyvumo dėl stabdymo į incidentų elektronų anodo. Taigi, iš kiekvieno anodo galite gauti dviejų rūšių spinduliuotę: būdingą ir stabdymą, kurių kiekvienas vaidina svarbų vaidmenį savaip. Atomai kristalinėje struktūroje yra su teisingu dažniu, formuojant tų pačių ląstelių seką - erdvinį tinklą. Kai kurie grotelės (pvz., Daugumai paprastųjų metalų) yra gana paprasti, o kiti (pavyzdžiui, baltymų molekulių) yra labai sudėtingi. Dėl kristalinės struktūros, tai yra būdinga: jei vienas nurodytas taškas vienos ląstelės yra perkelta į atitinkamą tašką kaimyninės ląstelės, tada bus rasta ta pati atominė aplinka bus rasta. Ir jei kai kurie atom yra viename ar kitu vieno langelio taško, tada ekvivalentiniame bet kurios kaimyninės ląstelės taške bus tas pats atomas. Šis principas yra griežtai teisingas tobulai, puikiai užsakytam kristalui. Tačiau daugelis kristalų (pvz., Metaliniai tirpalai) yra skirtingų laipsnių, kurie yra sutrikę, i.e. Kristaliniai lygiavertes vietas gali užimti skirtingi atomai. Tokiais atvejais jis nustatomas ne kiekvieno atomo pozicija, bet tik atomo pozicija, "statistiškai vidurkis" už daugelio dalelių (arba ląstelių). Difrakcijos reiškinys yra apsvarstyti optikos straipsnyje, o skaitytojas gali kreiptis į šį straipsnį prieš pereinant. Parodyta, kad jei bangos (pvz., Garso, šviesos, rentgeno spinduliuotės) praeina per mažą lizdą ar skylę, pastaroji gali būti laikoma antriniu bangų šaltiniu, o lizdo ar skylės vaizdas susideda iš kintamosios šviesos ir tamsios juostelės. Be to, jei yra periodinė konstrukcija iš skylių ar įtrūkimų, tada dėl sustiprinimo ir silpnėjimo spindulių, kilusių iš skirtingų skylių, atsiranda aiškus difrakcijos modelis. Rentgeno spindulių difrakcija yra kolektyvinis išsklaidymo reiškinys, kuriame periodiškai išdėstyti kristalinės struktūros atomai vaidina skylių ir sklaidos centrų vaidmenį. Abipusis jų vaizdų padidėjimas tam tikruose kampuose suteikia difrakcijos modelį, panašų į, su difrakcija šviesos ant trimatis difrakcijos groteles. Sklaidymas atsiranda dėl incidento rentgeno spinduliuotės sąveikos su elektronais kristale. Dėl to, kad rentgeno bangos ilgio ilgis tos pačios eilės kaip atomo dydis, išsibarsčiusios rentgeno spinduliuotės bangos ilgis yra toks pat kaip incidentas. Šis procesas yra priverstinių virpesių elektronų rezultatas pagal incidento rentgeno spinduliuotės veikimą. Apsvarstykite atomą su susijusių elektronų debesis (aplink branduolį), kuris lašina rentgeno spindulius. Elektronai visomis kryptimis vienu metu išsklaidyti incidentą ir skleidžia savo rentgeno spinduliuotę tos pačios bangos ilgio, nors ir kitoks intensyvumas. Išsklaidytos spinduliuotės intensyvumas yra susijęs su atominiu elemento skaičiumi, nes Atominis skaičius yra lygus orbitinių elektronų skaičiui, kuris gali dalyvauti sklaidoje. (Ši intensyvumo priklausomybė nuo atominio sklaidos elemento skaičiaus ir krypties, kuria matuojamas intensyvumas, pasižymi atominiu sklaidos modeliu, kuris atlieka labai svarbų vaidmenį analizuojant kristalų struktūrą.) linijinė atomų grandinė tuo pačiu atstumu nuo vienas kito kristalų struktūroje ir apsvarsto jų difrakcijos vaizdą. Pažymėtina, kad rentgeno spindulių spektras susideda iš nuolatinės dalies ("Continuum") ir intensyvesnių linijų rinkinys, charakteristika elementui, kuris yra anodo medžiaga. Tarkime, mes filtruojame nepertraukiamą spektrą ir gavo beveik monochromatinę rentgeno spinduliuotės spindulį, nukreiptą į mūsų linijinę atomų grandinę. Stiprinimo būklė (sustiprinimo trukdžiai) atliekama, jei bangų judėjimo skirtumas, išsklaidytas kaimyniniais atomais, yra daugelio bangos ilgio. Jei paketas patenka į kampą A0 į atomų liniją, atskirti intervalais (laikotarpiu), tada difrakcijos kampu A, judėjimo skirtumas, atitinkantis amplifikaciją, įrašoma kaip a (COS A - COSA0) \u003d HL, kur aš yra bangos ilgis ir h - sveikas skaičius (4 ir 5 pav.).




Siekiant skleisti šį požiūrį į trimatį kristalą, būtina tik pasirinkti atomų eilutes dviem kitomis kryptimis Crystal ir išspręsti tris lygtis trijų kristalinių ašių su laikotarpiu A, B ir C. Yra dvi kitos lygtys


Tai yra trys pagrindinės landu lygtys rentgeno difrakcijos, su numeriai H, K ir C - Miller indeksai difrakcijos plokštumoje.
Taip pat žiūrėkite Kristalai ir kristalografija. ATSIŽVELGDAMOS į bet kurią iš Lae lygčių, pavyzdžiui, pirmoji galima pastebėti, kad, kadangi A0, L yra pastovus, ir H \u003d 0, 1, 2, ... jo sprendimas gali būti atstovaujamas kaip kūgių rinkinys su bendra ašimi a (ryžiai. penki). Tas pats pasakytina ir apie B ir C nurodymus. Bendra trijų dimensijų sklaidos (difrakcijos) atvejis, trys Liue lygtys turi turėti bendrą sprendimą, t.y. Trys difrakcijos kūgiai, esantys ant kiekvienos ašys, turi susikerta; Bendra sankirtos linija parodyta Fig. 6. Bendras lygčių sprendimas lemia Bragg - Wulf įstatymą:



L \u003d 2 (D / N) Sinq, kur D yra atstumas tarp lėktuvų su indeksais H, K ir C (laikotarpis), n \u003d 1, 2, ... - sveikieji skaičiai (difrakcijos tvarka) ir Q - kampas suformuotas a nuleisti spindulį (taip pat difracting) su kristaline plokštuma, kurioje vyksta difrakcija. Analizuojant Braggo įstatymo lygtį - Wulf už vienintelį kristalą, esantį rentgeno spinduliuotės monochromatinės spindulių keliu, galima daryti išvadą, kad difrakcija nėra lengva stebėti, nes Vertės L ir Q fiksuotas ir SINQ Difrakcijos analizės metodai
Laue metodas. Lae metodu taikomas nuolatinis "baltas" rentgeno spinduliuotės spektras, kuris siunčiamas į fiksuotą vieną kristalą. Dėl konkrečios vertės D, atitinkamas Bragg - Wulf automatiškai parinktas iš viso spektro. Tokiu būdu gautas lauregramas leidžia įvertinti difrizuotų sijų kryptis ir, atitinkamai, kristalų lėktuvų orientacijos, kurios taip pat leidžia padaryti svarbias išvadas, susijusias su simetrija, kristalų orientacija ir defektų buvimas tai. Tačiau tuo pačiu metu informacija apie erdvinį laikotarpį yra prarasta. Fig. 7 Pateikiamas Lauregramos pavyzdys. Rentgeno spinduliuotė buvo įsikūrusi kristalų pusėje priešais tą, kuris sumažėjo X-Ray krūva šaltinio.




Debye - Sherryra (polikristaliniams mėginiams). Priešingai nei ankstesnis metodas, čia naudojamas monochromatinė spinduliuotė (l \u003d const), o kampas Q skiriasi. Tai pasiekiama naudojant polikristalinį mėginį, kurį sudaro daugybė mažų atsitiktinės orientacijos kristalių, tarp kurių yra ir tenkina Bragg būklės - Wulf. Skirtingos sijos formos kūgiai, kurių ašis yra nukreipta palei rentgeno spindulį. Fotografavimui, paprastai naudojamas siauros rentgeno spindulių filmo cilindrinio kasetės, ir rentgeno spinduliai išplito į skersmens per filmo skyles. Skola gauta skola (8 pav.) Yra tiksli informacija apie d, t.y. Dėl kristalo struktūros, bet nesuteikia informacijos, kad loauegram yra. Todėl abu metodai tarpusavyje papildo vienas kitą. Apsvarstykite kai kurias Debye - Sherryros programas.

Cheminių elementų ir jungčių identifikavimas. Pagal konkretų kampo kampo kampo kampą galima apskaičiuoti šio elemento arba junginio tarpplyaro atstumą. Šiuo metu daugybė lentelių D, leidžianti identifikuoti ne tik vieną ar kitą cheminį elementą arba junginį, bet ir įvairias tos pačios medžiagos fazines valstybes, kurios ne visada suteikia cheminę analizę. Taip pat atsarginiai lydiniai, turintys didelį tikslumą, kad būtų galima nustatyti antrojo komponento turinį d laikotarpio priklausomybe nuo koncentracijos.
Įtampos analizė. Pagal išmatuotą skirtumą tarp tarpplautinių atstumų skirtingomis kryptimis kristalais, galite, žinant elastingą medžiagos modulą, dideliu tikslumu apskaičiuoti mažus įtempius joje.
Lengvatinės orientacijos tyrimai kristaluose. Jei mažų kristalių polikrystinėje mėginyje nėra visiškai atsitiktinai orientuota, tada žiedai ant skolos turės skirtingą intensyvumą. Esant ryškiai ryškiam orientacijai, maksimalus intensyvumas koncentruojamas atskirose dėmėse paveikslėlyje, kuris tampa panašus į vieno kristalo vaizdą. Pavyzdžiui, su giliai šalto valcavimo, metalo lapas įgyja tekstūrą - ryškus orientacijos kristalių. Dėl skolos galite įvertinti šalto medžiagų apdorojimo pobūdį.
Grūdų dydžio tyrimas. Jei polikristalio grūdų dydis yra daugiau kaip 10-3 cm, skolos linijos susideda iš atskirų dėmių, nes šiuo atveju kristalų skaičius nepakanka, kad būtų sutapti su visu Q. kampu. Jei kristalų dydis yra mažesnis nei 10-5 cm, tada difrakcijos linijos tampa platesnės. Jų plotis yra atvirkščiai proporcingas kristalių dydžiui. Išplėsta dėl tos pačios priežasties, mažinant įtrūkimų skaičių, sumažėja difrakcijos grotelės skiriamoji geba. Rentgeno spinduliuotė leidžia nustatyti 10-7-10-6 cm grūdų grūdų dydį.
Vienkartinių kristalų metodai. Siekiant išsklaidyti apie kristalą, kad būtų pateikta informacija ne tik apie erdvinį laikotarpį, bet ir kiekvieno difilcacinių lėktuvų rinkinio orientaciją, naudojama besisukančių vienkartinių kristalų metodai. Crystal nuleidžia monochromatinę rentgeno spinduliuotės spindulį. Kristalas sukasi aplink pagrindinę ašį, kuriai atliekami Liue lygtys. Šiuo atveju kampo q keičiamas į Bragg - Wulf formulę. Difrakcija Maxima yra įsikūręs sankirtos difrakcijos spurgai Larue su cilindriniu paviršiumi filmo (Fig. 9). Rezultatas yra difrakcijos modelis tipo, pateikto pav. 10. Tačiau komplikacijos yra įmanoma dėl skirtingų difrakcijos užsakymų sutapimo vienu metu. Metodas gali būti gerokai pagerintas, jei tuo pačiu metu su kristalų sukimu judėti tam tikru būdu ir filmu.






Skysčių ir dujų tyrimas. Yra žinoma, kad skysčiai, dujos ir amorfinės įstaigos neturi reikiamos kristalinės struktūros. Bet čia yra cheminė jungtis tarp atomų molekulių, dėl kurių atstumas tarp jų išlieka beveik pastovus, nors patys molekulės erdvėje yra orientuota atsitiktinai. Tokios medžiagos taip pat suteikia difrakcijos modelį su palyginti nedideliu neryškių maksimumo skaičiumi. Apdoroti tokį vaizdą Šiuolaikiniai metodai Leidžia gauti informaciją apie netgi tokių nekristalinių medžiagų struktūrą.
Spektrochemical rentgeno analizė
Jau praėjus keliems metams po rentgeno spindulių atidarymo, Ch. Barclay (1877-1944) nustatė, kad, kai susiduria su rentgeno spinduliuotės srautu, antrinių fluorescencinių rentgeno spindulių atsiranda medžiagoje, charakteristiškai apibūdina tyrimą. Netrukus po to, jos eksperimentų serijoje pirminio charakteristikos rentgeno bangos ilgis, gaunamas elektroniniu būdu įvairiais elementais, matuojant pirminio charakteristikų rentgeno bangos ilgius ir išvesta santykis tarp bangos ilgio ir atominės santykis numeris. Šie eksperimentai, taip pat rentgeno spektrometro išradimas, nustatė spektrocheminės rentgeno analizės fondą. Cheminės analizės rentgeno spinduliuotės galimybės buvo nedelsiant sąmoningos. Sukurta spektrografai su registracija fotoflastic buvo sukurta, kai tyrimas buvo atliktas kaip rentgeno vamzdžio anodas. Deja, šis metodas pasirodė esąs labai sunkus, todėl buvo naudojamas tik tada, kai įprastiniai cheminės analizės metodai nebuvo taikomi. Neįvykdytas naujoviškų tyrimų pavyzdys analitinio X-Rayregoskopijos srityje buvo Heveshi ir D. Buldhire iš naujo elemento - Hafnia. Galingų rentgeno vamzdžių plėtra radiografijai ir jautriems detektoriams radiocheminiams matavimams Antrojo pasaulinio karo metu daugiausia lėmė spartų rentgeno spektrografijos augimą ateinančiais metais. Šis metodas buvo plačiai paplitęs dėl greičio, patogumo, neardomosios analizės ir visiško ar dalinio automatizavimo galimybių. Jis taikomas kiekybinės ir kokybiškos visų elementų analizės užduotyse, kurių atominis skaičius yra didesnis kaip 11 (natrio). Ir nors rentgeno spindulių spektrocheminė analizė paprastai naudojama siekiant nustatyti svarbiausius mėginio komponentus (su 0,1-100% turiniu), kai kuriais atvejais jis tinka koncentracijai 0,005% ir dar mažesniu.
Rentgeno spektrometras. Šiuolaikinis rentgeno spektrometras susideda iš trijų pagrindinių sistemų (11 pav.): Sužadinimo sistemos, i.e. Rentgeno vamzdis su volframo anodo ar kitos ugniai atsparios medžiagos ir maitinimo šaltinio; Analizės sistema, t.y. kristalų analizatorius su dviem įvairiais colimatatoriais, taip pat spectroniometer tiksliai koreguoti; ir registracijos sistemos su Geigerio skaitikliu arba proporciniu ar scintiliavimo skaitikliu, taip pat lygintuvu, stiprintuvu, atstatymo įtaisais ir savarankiškai arba kitu registravimo įrenginiu.




Rentgeno fluorescencinė analizė. Išnagrinėtas mėginys yra įdomios rentgeno spinduliuotės keliu. Studijuoti mėginio plotas paprastai skiriama kaukė su norimo skersmens skylė, o spinduliuotė eina per kolimatorių, kuris formuoja lygiagrečią šviesą. Už kristalų analizatoriaus, plyšio kolimatorius siunčia difrizuotą spinduliuotę detektoriaus. Paprastai maksimalus kampas Q yra tik 80-85 ° vertes, kad tik rentgeno spinduliuotė gali difraguoti apie kristalų analizatorių, l bangos ilgis, kuris yra susijęs su tarpplyaro atstumo D nelygybė l Rentgeno mikroanalizė. Aprašyta aukščiau spektrometras su plokščiu kristalų analizatoriumi gali būti pritaikytas mikroanalizei. Tai pasiekiama susiaurėjančiu rentgeno spinduliuotės spinduliu arba antrinės šviesos spinduliu, išmetamas mėginyje. Tačiau veiksmingo mėginio dydžio arba radiacinės diafragmos sumažėjimas lemia įrašytos difrizuotos spinduliuotės intensyvumą. Gerinti šį metodą galima pasiekti naudojant spektrometrą su išlenktu kristalais, kuris leidžia užregistruoti skirtingos spinduliuotės kūgį, o ne tik renkamiko kolimatoriaus ašies spinduliuotę. Naudojant tokį spektrometrą, galima nustatyti mažesnius nei 25 mikronų daleles. Dar didesnis išanalizuoto mėginio dydis pasiekiamas elektronų zondo rentgeno mikroanalizatoriuje, išradamoje R. Kusten. Čia yra susijaudinusi mėginio tipinė rentgeno spinduliuotė, kurią analizuojami spektrometras su išlenktu kristalu, infokuliuotu elektronų spinduliu. Naudojant tokį prietaisą, galima aptikti maždaug 10-14 g medžiagos kiekį mėginyje su 1 mikronų skersmeniu. Taip pat buvo sukurti įrenginiai su mėginio elektroniniu nuskaitymu, su kuria galima gauti dviejų dimensijų modelį, skirtą pavyzdiniu elementu, ant būdingo emisijos, kurio spektrometras yra sukonfigūruotas.
Medicinos rentgeno diagnostika
Technologijų plėtra rentgeno tyrimai Jis leido žymiai sumažinti ekspozicijos laiką ir pagerinti vaizdų kokybę studijuoti net minkštus audinius.
Fluorografija. Šis diagnostinis metodas yra fotografuoti šešėlį iš permatomo ekrano. Pacientas yra tarp rentgeno spinduliuotės šaltinio ir plokščiojo ekrano iš fosforo (paprastai cesium jodido), kuris šviečia pagal rentgeno spinduliuotę. Vieno tankio biologiniai audiniai sukuria rentgeno atspalvius, turinčius skirtingus intensyvumo laipsnius. Radiologas nagrinėja šešėlinį vaizdą į luminescencinį ekraną ir nustato diagnozę. Anksčiau rentgeno, analizuojant vaizdą, rėmėsi regėjimo. Dabar yra įvairių sistemų, kurios pagerina vaizdą, rodantį jį į televizoriaus ekraną arba įrašyti duomenis į kompiuterio atmintį.
Radiologija. "Rent-Ray" vaizdo įrašymas tiesiogiai filme vadinamas rentgeno spinduliu. Šiuo atveju bandymo korpusas yra tarp rentgeno šaltinio ir filmo, kuris šiuo metu įrašo informaciją apie organo būklę. Pakartotinė radiografija leidžia nuspręsti savo tolesnę raidą. Radiologija leidžia jums labai tiksliai ištirti kaulų audinių vientisumą, kurį sudaro daugiausia kalcio ir yra nepermatomos rentgeno spinduliuotės, taip pat raumenų audinių pertraukoms. Su juo geriau nei stetoskopas ar klausymas, plaučių būklė su uždegimu, tuberkulioze arba skysčio buvimą yra analizuojami. Naudodamiesi radiografija, nustatoma širdies dydis ir forma, taip pat jo pokyčių dinamika pacientams, sergantiems širdies liga.
Kontrastinės medžiagos. Skaidrios kūno dalys ir atskirų organų ertmė tampa matomi, jei jie yra užpildyti kontrastinguoju agentu, nekenksmingu kūnui, bet leidžiant vizualizuoti vidaus organų formą ir patikrinti jų veikimą. Kontrastinės medžiagos pacientui trunka viduje (kaip, pavyzdžiui, bario druskos tyrime virškinimo trakto), arba jie yra įvesti į į veną (pvz., Jodo turintys tirpalai inkstų ir šlapimo takų tyrime). Tačiau pastaraisiais metais šie metodai yra perkelti pagal diagnostinius metodus, pagrįstus radioaktyviųjų atomų naudojimu ir ultragarsu.
CT nuskaitymas. Aštuntajame dešimtmetyje buvo sukurtas naujas rentgeno diagnostikos metodas, pagrįstas visišku kūno ar jo dalių fotografija. Plonų sluoksnių vaizdai ("sekcijos") tvarkomi kompiuteryje, o galutinis vaizdas rodomas monitoriaus ekrane. Šis metodas vadinamas kompiuterių rentgeno spinduliu. Jis plačiai naudojamas šiuolaikiniame medicinoje infiltratų, navikų ir kitų smegenų sutrikimų diagnozei, taip pat už minkštųjų audinių ligų diagnozę kūno viduje. Šiam metodui nereikia įvesti užsienio kontrastingų medžiagų ir todėl ji yra greita ir efektyvesnė už tradicinius metodus.
Rentgeno spinduliuotės biologinis poveikis
Kenksmingas rentgeno spinduliuotės biologinis poveikis buvo atskleistas netrukus po jo atidarymo rentgeno spinduliais. Paaiškėjo, kad nauja spinduliuotė gali sukelti kažką panašaus į stiprią saulėtą nudegimą (erithym), tačiau, glaudžiai ir atsparios odos pažeidimai. Pasirodė opos dažnai buvo perjungtos į vėžį. Daugeliu atvejų jie turėjo amputuoti pirštus ar rankas. Įvyko kritimo rezultatai. Nustatyta, kad odos pažeidimai gali būti vengiama mažinant švitinimo laiką ir dozę, naudojant ekranavimą (pvz., Švino) ir nuotolinio valdymo įrankius. Tačiau kitos, ilgalaikės rentgeno spinduliuotės pasekmės, kurios buvo patvirtintos ir tiriamos eksperimentiniuose gyvūnuose, taip pat buvo palaipsniui atskleisti. Poveikis dėl rentgeno spinduliuotės poveikio, taip pat kitos jonizuojančiosios spinduliuotės (pvz., Gama radiacijos spinduliuotės) apima: 1) laikinus kraujo sudėties pokyčius po palyginti mažos perteklinės spinduliuotės; 2) negrįžtami kraujo sudėties pokyčiai (hemolizinė anemija) po ilgalaikio atleidimo iš darbo; 3) vėžio (įskaitant leukemiją) dažnis; 4) greitesnis senėjimas ir ankstyvoji mirtis; 5) kataraktų atsiradimas. Visiems kitoms, biologiniams eksperimentams dėl pelių, triušių ir musių (Drosophilas) parodė, kad net mažos sistemingo didelių gyventojų švitinimo dozių dėl mutacijos tempo padidėjimo lemia žalingą genetinį poveikį. Dauguma genetikų pripažįsta šių duomenų taikymą ir žmogaus kūną. Kalbant apie rentgeno spinduliuotės biologinį poveikį žmogaus organizmui, jį lemia radiacinės dozės lygis, taip pat tas pats kūnas švitinimu. Pavyzdžiui, kraujo ligos sukelia hematopoietinių organų švitinimo, daugiausia kaulų čiulpų ir genetinių pasekmių - lytinių organų švitinimas, kuris taip pat gali sukelti sterilumą. Žinių apie rentgeno spinduliuotės poveikį žmogaus organizmui kaupimas lėmė nacionalinių ir tarptautinių standartų, leidžiančių su leistinų švitinimo dozėmis, paskelbtomis įvairiuose informaciniuose leidiniuose. Be rentgeno spinduliuotės, kuri yra tikslingai naudojama žmogus, taip pat yra vadinamoji daugialypė, šoninė spinduliuotė, atsirandanti dėl įvairių priežasčių, pavyzdžiui, dėl išsklaidymo dėl švino apsauginio ekrano netobulumo, kuris tai yra spinduliuotė visiškai nesugeria. Be to, daugelis elektros prietaisų, kurie nėra skirti gauti rentgeno spinduliuotės, vis dėlto generuoti jį kaip šalutinį produktą. Tokie įrenginiai yra elektroniniai mikroskopai, aukštos įtampos ištaisyti lempos (kenotronai), taip pat pasenusių spalvų televizorių kinescopes. Šiuolaikinių spalvų kinezių gamyba daugelyje šalių dabar yra vyriausybės kontrolė.
Pavojingi rentgeno veiksniai
Rentgeno spindulių apšvitinimo tipai ir laipsnis priklauso nuo asmenų, kurie yra jautrūs švitinimui, kontinguotu.
Specialistai, dirbantys su rentgeno įranga. Ši kategorija apima radiologai, stomatologai, taip pat moksliniai ir techniniai darbuotojai ir personalo aptarnavimas bei rentgeno įrangos naudojimas. Imamasi veiksmingų priemonių, kad būtų sumažintas spinduliuotės lygis, su kuriuo jie turi susidoroti.
Pacientai. Čia neegzistuoja griežti kriterijai ir saugus švitinimo lygis, kurį gydant pacientai, nustatomi gydant gydytojus. Gydytojai nerekomenduojami be poreikio atskleisti pacientų su rentgeno tyrimu. Nagrinėdama nėščioms moterims ir vaikams reikia imtis ypatingų atsargumo priemonių. Šiuo atveju imami specialios priemonės.
Kontrolės metodai. Čia kalbama apie tris aspektus:
1) tinkamos įrangos prieinamumas, 2) stebėti atitiktį saugos taisyklių, 3) tinkamai naudoti įrangą. Su rentgeno tyrimas, švitinimas turėtų atskleisti tik norimą sklypą, ar tai būtų dantų tyrimas ar plaučių apklausos. Atkreipkite dėmesį, kad iš karto po išjungus rentgeno aparatą išnyksta tiek pirminės ir antrinės spinduliuotės; Taip pat nėra likutinės spinduliuotės, kurios netgi tie, kurie yra tiesiogiai susiję su juo, ne visada žinoma.
Taip pat žiūrėkite