Účinky X-lúčov môžu spôsobiť v bunke. Princípy získania obrazu

Rengen Radiation je reprezentované elektromagnetickými vlnami. Vlnová dĺžka röntgenové žiarenie Možno od sto do 10-3 nm. Podľa špeciálneho meradle s elektromagnetickými vlnami je röntgenový žiarenie medzi gama žiarením a UV žiarením. H-ray sa objavil na konci devätnásteho storočia, vďaka víťazovi Nobelovej ceny K. X-Ray.

Magnetický rezonančný stroj. Všeobecne platí, že s najväčšou pravdepodobnosťou, že pacient nosí len spodnú bielizeň a dal na zásteru poskytnutej klinikami. Väčšina MRI stroje má tunelovací formulár, otvorený v oboch končatinách. Pacient leží na nosidlách, ktoré sa počas prieskumu presúvajú do prístroja. Počas skúšky musí pacient zostať imobilný, takže obrázky nevyzerajú nestabilné alebo rozmazané.

Magnetická rezonančná tomografia je bezbolestný test, ale skutočnosť, že pacient musí zostať stacionárny v uzavretom tuneli v priebehu niekoľkých minút, môže byť pre niektorých ľudí veľmi nepríjemné. Existujú už otvorené autá, ako je znázornené na obrázku nižšie, ale vo všeobecnosti sú menej účinné a zvyčajne nevytvárajú obrázky s definíciou, ako aj uzavretými strojmi.

Stručné informácie

Povaha röntgenového žiarenia dostala uznanie v roku 1895. Podľa histórie, otvorenie vlastností röntgenového žiarenia patrí do fyziky V. K. X-ray. Podobný objav bol prielom v histórii, ktorý dala osobu možnosť používať röntgenové žiarenie v medicíne. Má určitý vplyv na ľudské telo. Treba poznamenať, že takýto objav zaznamenal neoceniteľným príspevkom k rozvoju budúcnosti všetkých liekov.

Magnetický rezonančný stroj má tiež veľmi hlučný, čo môže prispieť k nepohodlie v nej. Na zníženie hluku je potrebné poskytnúť ochranné slúchadlá. Niektoré kliniky poskytujú sluchové pomôcky, aby pacient počas procesu počúval hudbu. Vo väčšine prípadov technik zvyčajne opustí typ kontroly v rukách pacienta, ktorý môže byť aktivovaný, ak potrebujú komunikovať počas skúšky.

Aké je použitie magnetickej rezonancie?

V súčasnosti je magnetická rezonancia prehľad obrázkov, ktorá nám ponúka najviac ostré obrazy Ľudské telo. Ak by to bol lacný a jednoduchý test, ktorý by bol splnený, bolo by to pravdepodobne prvý obraz, ktorý bude študovať obraz vo väčšine prípadov. Toto však nie je skutočná realita. Všetko, čo je potrebné, je jednoduchý röntgenový žiak na identifikáciu pneumónie a vo väčšine prípadov je ultrazvuk viac ako dostatočný na detekciu žlčových kameňov alebo poškodenia obličiek.

Takéto žiarenie má vhodné elektromagnetické vlny, ktorých dĺžka je od sto až 10-3 nm. Shortwave Radiation prekrýva dlhú vlnu, ako aj naopak.

Čo sa týka zaostrenia, viacvrstvové zrkadlá sa používajú na to, čo môže odrážať až 40% žiarenia. Najčastejšie žiarenie na ľudskom tele vytvára tuhý účinok. Avšak, tam sú zrkadlá konkávne, sú podobné optickým, ale majú vonkajšiu časť dosky, ktorá odráža X-lúče, ktorá má mäkký účinok. Zameranie hrá dôležitú úlohu, ktorá pomôže zabrániť drsnému efektu na telo.

Preto použitie MRI je obmedzené na prípady, keď iné testy na obrázku nemôžu byť celkom dobré. V súčasnosti sa na celé telo používa magnetická rezonancia, ale je mimoriadny význam v neurológii a ortopédii. Študovať cievy Bolo to tiež čoraz viac s magnetickou rezonanciou; V tomto prípade sa nazýva ANGIORESONANCE.

Mal by kontrast v magnetickej rezonancii?

Nie každý MRI test potrebuje kontrast, najmä v ortopedickej oblasti. Vo väčšine prípadov však zavedenie kontrastu, ústne alebo intravenózne významne zlepšuje kvalitu poskytnutých obrázkov. Gadolini kontrastuje s nízkou frekvenciou vedľajšie účinkyKto je zriedkavý výskyt alergické reakcie.

Výroba röntgenového žiarenia sa vyskytuje v príslušných rúrkach. Rúrka je špeciálna sklenená banka, ktorá obsahuje vysoké vákuum. Trubica je vybavená elektródami, konkrétne na (katód), ako aj (anódy), vysoké napätie je k nim pripojené vysoké napätie. Katóda je zdrojom elektrónov, anódová kovová tyč s šikmým povrchom. Takáto štruktúra má materiál, ktorého vlastnosti tepelného vedenia. Sú tvorené v čase bombardovania elektrónov. Bezový koniec je vybavený volfrámskou kovovou doskou.

Kontraindikácie magnetickej rezonancie

V tejto skupine pacientov môže zavedenie gadolínia viesť k vážnej komplikácii nazývanej fibrózu nefrogénnej systémovej systému. Existujú však niektoré špeciálne situácie, ktoré môžu zasahovať do ukončenia skúšky. Najbežnejšou situáciou je, že pacient je nosičom kovového zariadenia, ktoré môže ovplyvniť silné magnetické pole vytvorené magnetickým rezonančným strojom.

Upozornite svojmu lekárovi a techniku, ktorú vykonáte test, ak máte nasledujúce zariadenia. Napríklad stenty alebo vaskulárne protézy, implantované viac ako 6 týždňov, sú všeobecne bezpečné. Existujú už kardiostimulátory, ktoré môžu byť použité v magnetickej rezonancii. Je však vždy dôležité informovať zdravotnícky personál o každom umelom zariadení prítomnej v tele, aby mohli bezpečne rozhodnúť, ktoré situácie sú ohrozené a bezpečné.

Röntgenové žiarenie má svoje vlastné zdroje žiarenia môžu byť prírodné (rádioaktívne izotopy), ako aj umelé (trubice). Trubica obsahuje vákuové a dve elektródy. Elektróny sú vyhrievané katódou, získajú dostatočnú dôstojnú rýchlosť na úkor poľa. Kvôli použitiu údajov elektrónov dochádza vo vákuu, röntgenové lúče s látkou s látkou. V dôsledku toho existujú 2 hlavné typy podobného žiarenia.

Je magnetická rezonancia lepšia ako vypočítaná tomografia?

Ortodontics Propeses zvyčajne nie je problém, ale môžu zmeniť kvalitu generovaného obrazu. Nukleárna magnetická rezonancia a vypočítaná tomografia sú skúškami s podobnou účinnosťou. Magnetická rezonancia je voľbou pre štúdium poškodenia zväzkov a šliach, pre problémy chrbtice, pre nádory centrálneho nervový systém, Študovať neurologické ochorenia, ako je roztrúsená skleróza.

Výhody vypočítanej tomografie. Výhody nukleárnej magnetickej rezonancie. Ionizujúce žiarenie pozostáva z korpuskulárneho žiarenia, nazývaného alfa a beta a elektromagnetického žiarenia rovnakého charakteru ako ľahké alebo rádiové vlny, nazývané röntgenové alebo gama lúče. Termín ionizácia označuje schopnosť týchto emisií zničiť atómové a molekulárne väzby cieľového materiálu, v ktorom interagujú, mení sa chemický stav. Ionizácia môže spôsobiť chemické javy v živých organizmoch, ktoré vedú k lézii, ktoré môžu byť pozorované ako na bunkovej úrovni, ako aj v tele, čo vedie k funkčným a morfologickým zmenám až po smrť buniek alebo ich radikálnu transformáciu.

Typy röntgenového žiarenia:

charakteristika;
brzda.

Asi jedno percento energie všetkých elektrónov je premenené na lúče. Zostávajúca energia vychádza vo forme tepelného toku. Na tento účel je vytvorený pracovný povrch anódy pomocou žiaruvzdorných materiálov.

Charakteristické žiarenie

Ionizujúce žiarenie je vyrobené rádionuklidmi, priepami častíc, jadrových elektrární a odpadov, priemyselné vybavenie Pre ionizujúce žiarenie a zdravotnícke zariadenia. Aktivity spojené s používaním ionizujúceho žiarenia sú potenciálne nebezpečné pre zdravie, takže musia byť regulované osobitnými normami nazývanými pravidlami radiačnej ochrany. Normy sú prerokované na medzinárodnej úrovni odbornými skupinami, ktoré tvoria medzinárodnú komisiu radiačnej ochrany.

Keď dôjde k kontaktu atómov anódy s katódovými elektrónmi, spolu s brzdovým žiarením, sú tvorené x lúče, ktorých rozsah má oddelené čiary. Takéto žiarenie, menovite, charakteristické röntgenové žiarenie má špeciálny pôvod.

Jednoduché slová, katódové elektróny idú do atómu. Prázdne miesto je naplnené týmito elektrónmi, ktoré boli v hornej škrupine, takže môžete vypočítať radiačný koeficient. Obsahuje súbor frekvencií, ktoré sa nazýva - charakteristické röntgenové žiarenie.

Poškodenie spôsobené ionizujúcim žiarením na osobu možno rozlíšiť tri hlavné kategórie: okamžité poškodenie, genetické poškodenie a zadržané poškodenie ožiarenej osoby. Ten sú najznámejšie a zahŕňajú leukémiu a pevné nádory. V tejto patológii závisí len pravdepodobnosť výskytu a nie závažnosť, závisí od dávky ožarovania a existencia dávky je starostlivo vylúčená. Poškodenie tohto typu je potvrdené rádiobiologickými experimentmi a epidemiologickými údajmi; Frekvencia vzhľadu je väčšia, ak sú dávky vysoké; Prechádzajú sa za niekoľko rokov, niekedy desaťročia, z ožarovania a nerozoznal od nádorov spôsobených inými karcinogénmi.

Zákon Moslos je osobitný zákon, ktorý je schopný kombinovať frekvenciu spektrálnych línií štúdia charakteristík s počtom chemických prvkov. Otvorenie zákona sa vyskytlo v roku 1913 kvôli mestu Mosley. Takýto objav je jasným dôkazom toho, že všetky prvky MENDELEEEV tabuľky sú umiestnené správne, ktoré prispeli k odstráneniu fyzického významu.

Pomer dávka-efekt bol vyvinutý v priebehu rokov na základe epidemiologických pozorovaní priemernej dávky. Epidemiologické údaje sú pomerne početné pre vysoké dávky, pomerne zriedkavé pre stredné dávky a chýbajú sa v nízkych dávkach.

Nedávno bolo vydané skutočné nebezpečenstvo nízke dávky ožiarenia. Na jednej strane sa v niektorých štúdiách dokonca tvrdí, že nízke dávky majú priaznivý vplyv na zdravie pre druhu migračného účinku nazývaného "hormóny".

Na druhej strane, najnovšie údaje hovoria úplne inak; Štúdium štyroch jadrových elektrární na civilné účely a jadrová elektráreň ukázala vzťah medzi nízkou dávkou ožarovania a chronickej lymfocytovej leukémie.

Zákon MOSLOS sa rozhodne, že charakteristický rozsah nie je schopný detekovať periodický vzor, \u200b\u200bktorý je inherentný v optickom spektre. Jednoduché slová, MOSLI pomáha určiť počet chemických prvkov, v čase používania radiačného rozsahu charakteristiky, ktoré mali dôležitú úlohu v mieste prvkov v tabuľke.

Keď v cesto sú dva riadky, že žena sa domnieva, že by mala zmeniť niektoré z ich zvykov, zvykov alebo zvykov. Tehotenstvo nie je choroba, ale jedinečný stav celého organizmu, ktorý si vyžaduje špeciálne ošetrenie. Samozrejme, že budúce matky by sa mali rozlúčiť s alkoholom a cigarietmi, aby sa obmedzili používanie silnej kávy, aby nerobila žiadne drogy bez poradenstva s lekárom, nezapájajú sa v extrémnych športoch a nezastavujte žiadne iné aktivity, ktoré môžu ľahko viesť nehody a zranenia.

Brzdové žiarenie

Keď sa elektrón pohybuje v konkrétnom prostredí, stráca svoju vlastnú rýchlosť. Zdá sa, že negatívne zrýchlenie. Žiarenie, vzorky v procese brzdných elektrónov v anóde, bolo pomenované brzdové žiarenie. Jeho vlastnosti sú určené na základe špeciálnych faktorov, a to:

Nie každý chápe, že niektoré testy by sa nemali vykonávať počas tehotenstva. Nie je to lekár, nie je možné rozdeliť zrno z fóra. Ak máme podobnú situáciu s autorom vyššie uvedených problémov, musíme sa pozrieť dobrý gynekológ. V prípade elektromagnetického žiarenia a najmä v dôsledku fenoménu diferencovanej absorpcie žiarenia s jednotlivými tkanivami tela lekári röntgenového žiarenia ľudského tela na dosiahnutie tzv. X-ray je jasným obrazom možných zlomenín, ochorení pľúc, nádorov alebo iných anomálií.

radiácia sa vyskytuje s určitým kvantom, ich energia sa týka frekvencie vzorca;
energia elektrónov dosiahla anódu je rovná;
energia môže byť prenesená na látku, zahrejte ho.

Zákon o oslabení

Látka môže byť v kontakte s látkou dvoma spôsobmi:

Vysokoenergetické röntgenové žiarenie sa používajú aj v radiačnej terapii pre určité typy rakoviny. Počas normálnej rutiny röntgenové lúče Ľudské telo absorbuje 99% žiarenia, ale je to bezpečné. Riziko dospelého môže byť kumulatívna dávka ožarovania, ktorá je príliš častá. Veľké dávky ožarovania môžu viesť k chromozomálnym zmenám a následne mutácie génov, ako aj smrť buniek organizmu.

Preto nie je známe, či starší človek cítil vplyv žiarenia, s ktorým sa stretol každý deň počas svojej práce, a s kým je menej starostlivo aplikovaný na vplyv živých organizmov ako dnes. Je známe, že vplyv žiarenia sa cítil samotný Sklodovskaya - vo veku 67 rokov, zomrela z leukémie.

foto efekt - fotónová absorpcia;
rozptyl.

Rozptyl je nasledovný:

Elastické alebo koherentné. Takýto rozptyl sa vyskytuje, ak nie je dostatok energie vo fotóne na vykonávanie ionizačného procesu atómu. Koherentný rozptyl znamená použitie rôznych metód pohybu, ale energia zostáva nezmenená. Preto sa tento typ rozptylu nazýva koherentný.
Compton alebo nekoherentný rozptyl. Tento typ rozptylu je možný, ak má fotón oveľa viac energie ako úroveň energetickej ionizačnej energie. S takýmto rozptylom, smerom zmien pohybu, energia sa stáva menšou.

Musíme povedať pár slov a zákonom oslabenia röntgenového žiarenia. Trvá to fotografický efekt a rozptyl röntgenových lúčov, ktoré oslabuje radiačný lúč. Zdá sa teda oslabenie. Otvorenie zákona oslabenia má exponentný charakter. Oslabenie žiarenia so špeciálnymi atómami má vlastnosti aditivity. Napríklad, ak používate hromadný koeficient na oslabenie súvisiace s jednotlivými komponentmi, môžete nájsť masívny útlm pre zložitejšie prvky. V tomto prípade bude potrebné použiť vhodný vzorec.

Potom bolo žiarenie málo známe. Avšak, keď Maria Sklodovskaya Curie a jej manžela, Peter sa podarilo izolovať Polonium z rudy, a potom poradenstvo, čoskoro to bolo jasné, že rádioaktívne prvky mali veľmi silný vplyv na ľudské telo. Po prvé, vedci pracujúci s rádioaktivitou zažili popáleniny kože. Henri Becquer, ako hovorí Sobeschak-Marchinyak, horúčke sa pozrel na sklenenú fľašu, ktorú nosil vo vrecku. Curie mal podráždené ruky, ktoré sa niekedy objavili ráno alebo vyčistili z kože.

Počas obdobia intenzívnej práce na sekrécii rádioaktívnych prvkov je Maria Sklodovsk-Curie tehotná trikrát. Ona porodila dve zdravé dcéry, ale jedno tehotenstvo skončilo potratom. Vedecký vysvetlil stratu dieťaťa so prepracovaním, ešte si úplne uvedomovala vplyv na jej žiarenie.

Aplikácia vzorca vám umožní naučiť sa, funkcie lineárneho koeficientu útlmu, ktorý sa rovná súčtu 3 komponentov, ktoré odporúčajú fotografický efekt a rozptyl. Hodnota koeficientu zoslabenia závisí od rozsahu žiarenia. Rýchlosť výpočtu koeficientu zoslabenia závisí od účinku hromadného zoslabenia koeficientu, ktorý sa rovná lineárnemu koeficientov na hustotu prvku. Na určenie koeficientu pre komplexné látky budete potrebovať chemický vzorec.

Peter Curie strávil špeciálny experiment. Úmyselne sa priblížil k svojej vlastnej ruke so vzorkou radium. Žiarenie spôsobilo hlboké popáleniny. Peter sledoval zranenie a opísal proces jeho formácie a hojenia písaním podrobných poznámok. Potom tieto experimenty vyzvali lekárov na myšlienku používania rádioaktívnych prvkov na liečbu kožných ochorení, vrátane rakoviny, hovorí Sobeschak-Marchinyak.

Lekári zároveň sa čoraz viac učia a čoraz viac chápu vplyv žiarenia na živé organizmy. Niet pochýb o tom, že by to mohlo byť veľmi škodlivé. Po druhej svetovej vojne začala Maria podozrenie, že niektoré z jej vážnych chorôb by mohli byť spojené s jej prácou. Je to zlé s mojimi očami a ušami. Oči sú veľmi slabé, a bol som odporúča, aby som sa poradil s lekárom, ale pravdepodobne naozaj pomohol.

Monochromatické žiarenie

Radiačné monochromatické padá na kryštálovú mriežku, rozdielne, potom sa vyskytuje disperzia a disperzia. Podobné lúče sú schopné interferovať. Monochromatické röntgenové žiarenie s vlnovou dĺžkou distribuuje grafit. Toto elektromagnetické žiarenie má jednu frekvenciu.

Môže sa získať takýmito spôsobmi:

difrakčná mriežka;
laser;
prisatický systém;
rôzne svetelné zdroje;
plynová výbojka.

Vlastnosti alfa žiarenia

Alfa žiarenie je špecifický prúd pozostávajúci z častíc pozitívne nabitých, rýchlosť ich pohybu je 20 tisíc km / s. Alfa lúče vznikajú po kolapse jadier, ktoré majú veľké poradové číslo. Prietok vlastní energiu 2-11 MeV. Pokiaľ ide o útek z alfanych častíc, to všetko závisí od podstaty látky a jeho rýchlosti.

Je dôležité si uvedomiť, že alfa častice sa vyznačujú masívnosťou, energickou, pretože ionizácia.

Výsledný prúd alfanych častíc (nie tok röntgenového žiarenia) má negatívny vplyv na ľudskom tele. Pomocou listu papiera môžete držať častice alfa, takže nebudú môcť preniknúť na ľudskú pokožku.

Alfa žiarenie nie je nebezpečné ľudským telom, kým sa rádioaktívne látky zapojené do žiarenia alfa častíc neprenikne do tela cez ranu. Ak alfa žiarenie preniká do ľudského tela s vzduchom, jedlom, je tu vážne nebezpečenstvo zdravia.

Odrody prijímačov

Prijímače X-ray žiarenia existujúce v medicíne sú niekoľko typov:

dozimetrický;
film;
doskové fotosenzitívne;
screen fluorescenčný;
elektro-optický konvertor.

Každá z týchto prijímačov má iný vplyv na ľudské telo, ako aj iný rozsah funguje. Na základe týchto prijímačov nasledujúce metódy výskumu X-Ray:

x-ray;
rádiografiu;
elektrický generagesgen;
rôntgenová difrakcia;
röntgenové rádioelektrické účely.

Vplyv na ľudské telo

Napriek obrovským výhodám X-lúčov v medicíne sa zistilo, že ich vplyv na telo je dosť tuhé. Preto je dôležité aplikovať špeciálny prostriedok na ochranu v medicíne.

Ľudský organizmus po X-ray:

Žiarenie môže spôsobiť zmeny pokožky, vzhľad popálenia, ktoré sa uzdravujú veľmi dlho;
vzhľadom na vlastnosti röntgenového žiarenia, poškodenia zo štúdií, ako aj z infračerveného, \u200b\u200bultrafialového, môže nosiť dlhú dobu. Napríklad: miera starnutia zvyšuje, zloženie krvných zmien, riziko leukémie;
osobitná ochrana pred röntgenovým žiarením pomôže vyhnúť sa takýmto škodám, takže to bude mať ochranný kábel, ako aj riadenie procesu na diaľku;
dôsledky závisia od toho, ktorý orgán je ožiarený, ako aj dávkovanie. Môže sa objaviť napríklad neplodnosť;
systematické ožarovanie spôsobuje genetické mutácie.

Vďaka mnohým experimentom, výskumu, odborníci dokázali pripraviť primeranú ochranu, ako aj na rozvoj medzinárodnej dávkovej normy ožarovania.

Existujú tieto metódy ochrany:

Špeciálne zariadenie schopné chrániť personál;
kolektívna ochrana, menovite: mobilné, stacionárne;
pre pacientov;
látky z priamych lúčov.

Pozorovanie všetkých potrebných udalostí, môžete chrániť svoje vlastné zdravie.

Vlastnosti rôznych žiarení

Existuje niekoľko typov žiarenia, z ktorých každý má určitý rozsah pôsobenia, a to:

ultrafialové;
infračervené;
x-ray.

Treba poznamenať, že infračervené žiarenie pôsobí v rozsahu 3 1011 - 3,75 1014 Hz. Zdroj slúži teplému telu. Napríklad infračervené žiarenie sa vyskytuje vo vykurovacích batériách, peciach, ohrievačoch, svietidlách. To je dôvod, prečo sa veľmi často infračervené vlny nazývajú tepelno.

Ultrafialové žiarenie je platné v špecifickom rozsahu, a to 8 1014 až 3 1016Hz. Ultrafialové žiarenie má veľmi vysokú chemickú aktivitu. LNE môže spôsobiť vizuálne obrazy, pretože sú neviditeľné.

Pokiaľ ide o röntgenové žiarenie, jeho rozsah je od 3 1016 do 3,1020Hz. Je veľmi dôležité starať sa o negatívny vplyv uvedených lúčov, pretože následky môžu byť smutné!

Röntgenové žiarenie
Neviditeľné žiarenie schopné preniknúť, hoci v rôznych stupňoch, vo všetkých látkach. Je to elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou približne 10-8 cm. Rovnako ako viditeľné svetlo, röntgenové žiarenie spôsobuje funkcie filmu. Táto vlastnosť je nevyhnutná pre medicínu, priemysel a vedecký výskum. Prechádzaním objektom, ktorý je študovaný a potom padajúci na film, röntgenové žiarenie na nich zobrazuje svoju vnútornú štruktúru. Vzhľadom k tomu, prenikajúca schopnosť röntgenového žiarenia je odlišná pre rôzne materiály, menej transparentné časti objektu dávajú ľahšie oblasti na fotografii ako tie, cez ktoré prenikajú žiarenie dobre. Tak, kostná tkanina Menej transparentné pre röntgenové žiarenie ako tkanivá, z ktorých kože a vnútorné orgány pozostávajú. Preto sa na rádiografii kostí, existujú väčšie oblasti a transparentnejšie pre žiarenie sa môže ľahko zistiť zlomenina. Röntgenové streľba sa používa aj v zubnom lekárstve na detekciu zubov a abscesov v koreňoch zubov, ako aj v priemysle na detekciu trhlín v odlievaní, plastoch a gumenom. Röntgenové žiarenie sa používa v chémii na analýzu zlúčenín a fyziky na štúdium štruktúry kryštálov. Röntgenový zväzok, ktorý prechádza chemickou zlúčeninou, spôsobuje charakteristické sekundárne žiarenie, ktoré je spektroskopická analýza, ktorá umožňuje chemiku, aby vytvoril zloženie spojenia. Pri páde na kryštalickú látku je röntgenový zväzok roztrúsený kryštálovými atómami, čo dáva jasný správny obraz škvŕn a kapiel na fotooflastku, čo vám umožní vytvoriť vnútornú štruktúru kryštálu. Použitie röntgenového žiarenia pri liečbe rakoviny je založené na skutočnosti, že zabíja rakovinové bunky. Môže však mať nežiaduci vplyv na normálne bunky. Preto by sa malo pozorovať extrémna opatrnosť, s týmto používaním röntgenového žiarenia. Röntgenové žiarenie bolo otvorené nemeckým fyzikom V. X-ray (1845-1923). Jeho meno je imortalizované v niektorých iných fyzických podmienkach spojených s týmto žiarením: röntgenový žiarenie je medzinárodná jednotka dávky ionizujúceho žiarenia; Snímka vyrobená v röntgenovom prístroji sa nazýva rádiograf; Rádiologický liek, v ktorom sa röntgenové lúče používajú na diagnózu a liečbu chorôb, sa nazývajú röntgenový žiak. X-ray otvorené žiarenie v roku 1895, byť profesorom na fyzike University of Würzburg. Vedenie experimentov s katódovými lúčmi (elektrónové toky v vypúšťacích rúrkach), všimli sa, že screen potiahnutá kryštalickým kyano-flathetnitititom sa nachádza v blízkosti vákuovej trubice, svieti jasne, hoci samotná trubica je uzavretá čiernou lepenkou. Rs-ray zistil, že prenikajúca schopnosť neznámych lúčov zistených, ktoré nazval röntgenový žiak, závisí od zloženia absorpčného materiálu. Dostal tiež obraz kostí svojej vlastnej ruky, umiestnením medzi výtlačnou trubicou s katódovými lúčmi a potiahnutou obrazovkou z kyano-blathy. Na otvorenie röntgenového žiarenia boli následné experimenty iných výskumných pracovníkov, našli veľa nových vlastností a možnosti použitia tohto žiarenia. M. LOW, V.FRIDRICH A P. KLINKOVANIE, ktorý ukázal difrakciu röntgenových lúčov v roku 1912 počas prechodu cez kryštál; Uulding, ktorý v roku 1913 vymyslel vysokú viazaciu röntgenovú trubicu s vyhrievanou katódou; G.MALI, ktorý bol inštalovaný v roku 1913, závislosť medzi radiačnou vlnovou dĺžkou a atómovým počtom prvku; G. A L. BRAGGI, ktorý dostal Nobelovu cenu v roku 1915 za rozvoj základov röntgenovej štrukturálnej analýzy.
Prijímanie röntgenového žiarenia
Röntgenové žiarenie sa vyskytuje v interakcii elektrónov pohybujúcich sa s vysokou rýchlosťou, s látkou. Keď sú elektróny chápané atómami akejkoľvek látky, rýchlo stratia svoju kinetickú energiu. Zároveň sa jeho veľká časť prechádza do tepla a malý podiel, zvyčajne menej ako 1%, sa prevedie na energiu röntgenového žiarenia. Táto energia sa uvoľňuje vo forme kvantových častíc, nazývaných fotónov, ktoré majú energiu, ale hmotnosť zvyšku je nula. Röntgenové fotóny sa líšia v ich energetike, nepriamo úmerne k ich vlnovej dĺžke. V obvyklom spôsobe získania röntgenového žiarenia sa získa široká škála vlnových dĺžok, ktorá sa nazýva rôntgenové spektrum. Spektrum obsahuje výrazné komponenty, ako je znázornené na obr. 1. Široká "kontinuum" sa nazýva kontinuálne spektrum alebo biele žiarenie. Akútne vrcholy uložené na to sa nazývajú charakteristické röntgenové linky. Hoci celé spektrum je výsledkom kolízií elektrónov s látkou, mechanizmy výskytu jeho širokej časti a čiary sú odlišné. Látka sa skladá z veľkého počtu atómov, z ktorých každá má jadro, obklopené elektrónovými muškami, s každým elektrónom v škrupine atómu tohto prvku zaberá určitú diskrétnu úroveň energie. Typicky sú tieto škrupiny alebo energetické hladiny označené symbolmi K, L, M, atď., Od najbližšieho jadra plášťa. Keď je splachovací elektrón, ktorý má dostatočne veľkú energiu, je vykladaná s jedným z elektrónov spojených s atómom, vyrazí tento elektrón z jej škrupiny. Prázdne miesto zaberá iného elektrónu z škrupiny, čo zodpovedá veľkej energii. To poskytuje prebytok energie, vyžarovanie röntgenového fotónu. Keďže elektróny škrupín majú diskrétne hodnoty energie, ktoré vznikajú röntgenové fotóny aj diskrétne spektrum. To zodpovedá ostrým vrcholom pre určité vlnové dĺžky, ktorých špecifické hodnoty závisia od cieľového prvku. Charakteristické čiary tvoria K-, L- a M-Series, v závislosti na tom, ktorý obal (K, L alebo M) bol odstránený elektronicky. Pomer medzi dĺžkou radiačnej vlnovej dĺžky a atómovým číslom sa nazýva zákon moslos (obr. 2).

Ak je elektrón založený na relatívne ťažkom jadre, je inhibovaná a jeho kinetická energia sa rozlišuje ako röntgenový fotón približne rovnakej energie. Ak letí okolo jadra, stratí len časť svojej energie a zvyšok bude prenášať na iné atómy, ktoré padajú na cestu. Každý akt energetickej straty vedie k fotónovú žiarenie s nejakým druhom energie. Tam je nepretržité röntgenové spektrum, ktorého horná hranica zodpovedá energii najrýchlejšieho elektrónu. Taký je mechanizmus na vytvorenie kontinuálneho spektra a maximálna energia (alebo minimálna vlnová dĺžka), ktorá upevňuje hranicu kontinuálneho spektra, je úmerná urýchľovacím napätím, ktorý určuje rýchlosť inkluzívnych elektrónov. Spektrálne čiary charakterizujú materiál bombardovaného cieľa a kontinuálne spektrum sa stanoví energiou elektrónového lúča a je prakticky nezávislá od cieľového materiálu. Röntgenové žiarenie možno získať nielen elektronickým bombardovaním, ale aj ožiarením cieľového röntgenového žiarenia z iného zdroja. V tomto prípade však väčšina energie incidenčného lúča ide do charakteristického röntgenového spektra a jeho veľmi malý podiel spadá na nepretržité. Je zrejmé, že zväzok incidentu röntgenového žiarenia by mal obsahovať fotóny, ktorých energia je dostatočná na vzrušenie charakteristických línií bombardovaného prvku. Vysoké percento energie na charakteristické spektrum robí tento spôsob excitácie röntgenového žiarenia vhodným pre vedecký výskum.
Röntgenové trubice. Aby sa získali röntgenové žiarenie v dôsledku interakcie elektrónov s látkou, je potrebné mať zdroj elektrónov, ich prostriedky zrýchlenie na vysoké rýchlosti a cieľ schopný odolať elektronickým bombardovaním a produkovať röntgenové žiarenie požadovaná intenzita. Zariadenie, v ktorom sa toto všetko nazýva Röntgenová trubica. Čoskoro výskumníci tešili "hlboko vákuové" trubice, ako je moderný plynový výboj. Vákuum v nich nebolo veľmi vysoké. Skúmavky s plynovou výbojkou obsahujú malé množstvo plynu, a keď sa do rúrkových elektród dodáva veľký potenciálny rozdiel, atómy plynu sa konvertujú na pozitívne a negatívne ióny. Pozitívne kroky na negatívnu elektródu (katódu) a padajúce na neho, elektróny sú z nej vyradené, a oni, prejsť na pozitívnu elektródu (anódu) a bombardovanie, vytvoriť prúd röntgenových fotónov . V modernej röntgenovej trubici vyvinutá culiphemom (obr. 3), zdrojom elektrónov je tfrámová katóda zahrievaná na vysoké teploty. Elektrony sa urýchľujú na vysoké rýchlosti vysokých potenciálov medzi anódou (alebo antikatónom) a katódou. Vzhľadom k tomu, elektróny by mali dosiahnuť anódu bez kolízie s atómami, je potrebné veľmi vysoké vákuum, pre ktoré potrebujete rýchlo pumpovať trubicu. To tiež znižuje pravdepodobnosť ionizácie zostávajúcich atómov plynov a bočných prúdov určených.

Elektróny sa zameriavajú na anódu pomocou elektródy špeciálnej formy obklopujúcej katóde. Táto elektróda sa nazýva zaostrenie a spolu s katódou vytvára trubicu "Elektronické bodové svetlo". Anóda vystavená elektronickým bombardovaním by mala byť vyrobená zo žiaruvzdorného materiálu, pretože brutálna časť kinetických bombardovacích elektrónov sa zmení na teplo. Okrem toho je žiaduce, aby anóda bola z materiálu s veľkým atómovým číslom, pretože Výťažok röntgenového žiarenia rastie so zvýšením atómového čísla. ANODE MATERIÁLU je najčastejšie vybraný volfrámom, atómový počet je 74. Návrh rôntgenových rúrok sa môže líšiť v závislosti od podmienok aplikácie a požiadaviek požiadaviek.
Röntgenová detekcia
Všetky spôsoby detekcie röntgenového žiarenia sú založené na ich interakcii s látkou. Detektory môžu byť dva typy: tie, ktoré dávajú obraz, a tie, ktoré jej nedávajú. Prvé zahŕňajú röntgenové fluorografie a röntgenové zariadenia, v ktorých rôntgenový zväzok prechádza cez študijný predmet, a minulé žiarenie padá na luminiscenčnú obrazovku alebo film. Obraz sa vyskytuje vďaka tomu, že rôzne časti predmetu pod štúdiou absorbujú žiarenie rôznymi spôsobmi - v závislosti od hrúbky látky a jej zloženia. V luminiscenčných detektoroch obrazovky sa rôntgenová energia zmení na priamo pozorovaný obraz a v rádiografii sa zaznamenáva na citlivú emulziu a môže byť pozorovaná až po prejavení filmu. Druhý typ detektorov obsahuje širokú škálu zariadení, v ktorých je energia röntgenového žiarenia konvertovaná na elektrické signály charakterizujúce relatívnu intenzitu žiarenia. To zahŕňa ionizačné komory, pult Geiger, proporcionálny pult, scintilačným pultom a niektoré špeciálne detektory na báze sulfidu a selenid. V súčasnosti možno scintilačné počítadlá, ktoré pracujú v širokej škále energií, môžu byť považované za najúčinnejšie detektory.
pozri tiež Detektory častíc. Detektor je vybraný s prihliadnutím na podmienky problému. Napríklad, ak potrebujete presne merať intenzitu difraktovaného röntgenového žiarenia, potom sa počítajú na merania s presnosťou percentuálneho podielu. Ak potrebujete zaregistrovať veľa difraktovaných lúčov, odporúča sa používať röntgenový film, hoci v tomto prípade nie je možné určiť intenzitu s rovnakou presnosťou.
Röntgenová a gama defektoskopia
Jedným z najbežnejších röntgenových aplikácií v priemysle - Kontrola kvality materiálov a detekcie chybovosti. Röntgenová metóda je nedeštruktívna, takže materiál skontroluje, ak sa zistí, že spĺňa potrebné požiadavky, sa potom môže použiť na jeho zamýšľaný účel. Röntgenové a gama defektoskopie sú založené na prenikajúcom schopnosti röntgenového žiarenia a zvláštnosti jeho absorpcie v materiáloch. Penetrajúca schopnosť je určená energiou röntgenových fotiek, ktorá závisí od zrýchľovacieho napätia v röntgenovej trubici. Preto silné vzorky a vzorky ťažkých kovov, ako je zlato a urán, vyžadujú, aby študovali röntgenový zdroj s vyšším napätím a pre tenké vzorky zdroj a dolné napätie. Pre gama-defektoskopiu veľmi veľkých odliatkov a veľkých valcovaných výrobkov sa používajú betatrons a lineárne urýchľovače, zrýchľujú sa častice na energie 25 meV a ďalšie. Absorpcia röntgenového žiarenia v materiáli závisí od hrúbky absorbéra D a absorpčného koeficientu M a je určená vzorcom I \u003d i0e-MD, kde I je intenzita žiarenia vložená cez absorbér, i0 je intenzita na základe prirodzených logaritmov je základný žiarenie a E \u003d 2,718. Pre tento materiál pri danej vlnovej dĺžke (alebo energii) röntgenového žiarenia je absorpčný koeficient konštantný. Ale žiarenie X-ray zdroja nie je monochromatické, ale obsahuje Široké spektrum V dôsledku toho, absorpcia v rovnakej hrúbke absorbéra závisí od vlnovej dĺžky (frekvencie) žiarenia. Röntgenové žiarenie je široko používané vo všetkých odvetviach súvisiacich so spracovaním kovov podľa tlaku. Používa sa aj na kontrolu delostreleckých kmene, potravinárskych výrobkov, plastov, testovať komplexné zariadenia a systémy v elektronickej technológii. (Na podobné účely sa použije neutrónska činnosť, v ktorej sa namiesto röntgenových lúčov používajú neutrónové lúče.
Rôntgenová difrakcia
Rôntgenová difrakcia poskytuje dôležité informácie o tuhých telesách - ich atómovej štruktúre a forme kryštálov, ako aj na kvapalinách, amorfných telesách a veľkých molekulách. Metóda difrakcie sa tiež používa na presnosť (s chybou menšou ako 10-5) stanovenia interaktívnych vzdialeností, detekciou namáhaní a defektov a určiť orientáciu jednotlivých kryštálov. Podľa difrakčného vzoru môžete identifikovať neznáme materiály, ako aj detekovať prítomnosť vo vzorke nečistôt a určiť ich. Hodnota rôntgenovej difrakčnej metódy pre pokrok modernej fyziky je ťažko nadhodnocovať, pretože súčasné chápanie vlastností hmoty je nakoniec založené na umiestnení atómov v rôznych chemických zlúčeninách, povahe vzťahu medzi nimi a defekty štruktúry. Hlavným nástrojom na získanie týchto informácií je metóda difrakčného röntgenového žiarenia. Rôntgenová difrakčná kryštalografia je mimoriadne dôležitá pre stanovenie štruktúr komplexných hlavných molekúl, ako sú napríklad deoxyribonukleové molekuly kyseliny (DNA) - genetický materiál živých organizmov. Bezprostredne po otvorení röntgenového žiarenia sa vedecký a lekárske záujmy sústreďovali tak na schopnosť tohto žiarenia cez telo av jeho povahe. Experimenty na difrakciu röntgenového žiarenia na štrbinách a difrakčných rúkoch sa ukázali, že sa týka elektromagnetického žiarenia a má vlnovú dĺžku približne 10-8-10-9 cm. Ešte skôr, vedci, najmä U. Barlow že správna a symetrická forma prírodných kryštálov sú spôsobené usporiadaným umiestnením atómov tvoriacich kryštál. V niektorých prípadoch sa Barlow podarilo správne predpovedať štruktúru kryštálu. Veľkosť predpokladaných interastovných vzdialeností bolo 10-8 cm. Skutočnosť, že interatomické vzdialenosti sa ukázali ako poradie vlnovej dĺžky röntgenového žiarenia, v zásade to umožnilo pozorovať ich difrakciu. V dôsledku toho vznikla myšlienka jedného z najdôležitejších experimentov v histórii fyziky. M. Louue zorganizovala experimentálne overenie tejto myšlienky, ktorú konali jeho kolegovia V. Friedrich a P. Kewards. V roku 1912, tri z trojica vydali svoju prácu na výsledkoch röntgenovej difrakcie. Princípy rôntgenovej difrakcie. Na pochopenie fenoménu rôntgenovej difrakcie je potrebné zvážiť, aby sa zvážil: Po prvé, spektrum röntgenového žiarenia, po druhé, povahe kryštálovej štruktúry a po tretie, samotný difrakčný fenomén. Ako je uvedené vyššie, charakteristické röntgenové žiarenie pozostáva zo série spektrálnych línií vysokého stupňa monochromatickosti určenej anódovým materiálom. Pomocou filtrov si môžete vybrať najhorúcejšie z nich. Preto výberom materiálu anódy je možné získať zdroj takmer monochromatického žiarenia s veľmi presne definovanou hodnotou vlnovej dĺžky. Vlnová dĺžka charakteristického žiarenia sa zvyčajne leží v rozsahu od 2,285 pre chróm na 0,558 na striebro (hodnoty pre rôzne prvky sú známe s presnosťou šiestich významných číslic). Charakteristické spektrum je prekryté na kontinuálnom "bielom" spektre výrazne nižšej intenzity v dôsledku brzdenia v anóde incidelných elektrónov. Z každej anódy môžete získať dva typy žiarenia: charakteristika a brzdenie, z ktorých každý hrá dôležitú úlohu vlastným spôsobom. Atómy v kryštálovej štruktúre sú umiestnené so správnou frekvenciou, ktorá tvorí sekvenciu rovnakých buniek - priestorová mriežka. Niektoré mriežky (napríklad pre väčšinu bežných kovov) sú pomerne jednoduché, zatiaľ čo iné (napríklad pre proteínové molekuly) sú veľmi zložité. Pre kryštálovú štruktúru je charakteristická: ak je jeden špecifikovaný bod jednej bunky posunutý do zodpovedajúceho bodu susednej bunky, potom sa nájde rovnaké atómové prostredie. A ak sa nejaký atóm nachádza v jednom alebo inom mieste jednej bunky, potom v ekvivalentnom bode akejkoľvek susednej bunky bude rovnaký atóm. Tento princíp je prísne spravodlivý pre dokonalý, dokonale objednaný kryštál. Avšak, mnoho kryštálov (napríklad kovové tuhé roztoky), sú v rôznych stupňoch neusporiadaných, t.j. Kryštalograficky ekvivalentné miesta môžu byť obsadené rôznymi atómami. V týchto prípadoch sa určuje nie je poloha každého atómu, ale iba polohu atómu, "štatisticky spriemerovaná" pre veľký počet častíc (alebo buniek). Difrakčný fenomén sa uvažuje v článku Optics a čitateľ môže kontaktovať tento článok pred pokračovaním ďalej. Ukázalo sa, že ak vlny (napríklad zvuk, svetlo, röntgenové žiarenie) prechádzajú cez malý štrbinu alebo otvor, táto sa môže považovať za sekundárny zdroj vĺn a obraz štrbiny alebo diery pozostáva z striedavé svetlo a tmavé pásy. Ďalej, ak existuje periodická štruktúra z otvorov alebo trhlín, potom v dôsledku vystuženia a oslabenia rušenia lúčov prichádzajúcich z rôznych otvorov sa vyskytuje číry difraktogram. Rôntgenová difrakcia je kolektívnym rozptylovým fenoménom, v ktorom periodicky umiestnené atómy kryštálovej štruktúry hrajú úlohu otvorov a rozptylových centier. Vzájomný nárast ich obrazov v niektorých uhloch poskytuje difrakčný vzor, \u200b\u200bpodobne ako s difrakciou svetla na trojrozmernej difrakčnom mriežke. Rozptyl sa vyskytuje v dôsledku interakcie röntgenového žiarenia s elektrónmi v kryštáli. Vzhľadom k tomu, že dĺžka röntgenovej vlnovej dĺžky rovnakého poradia ako veľkosť atómu, vlnová dĺžka rozptýleného röntgenového žiarenia je rovnaká ako incident. Tento proces je výsledkom nútených oscilácií elektrónov pod pôsobením röntgenového žiarenia. Zvážte teraz atóm s oblakom príbuzných elektrónov (okolitého jadra), ktorý kvapky röntgenových lúčov. Elektrony vo všetkých smeroch súčasne rozptýli incident a vyžarujú svoje vlastné röntgenové žiarenie rovnakej vlnovej dĺžky, aj keď inú intenzitu. Intenzita rozptýleného žiarenia je spojená s atómovým počtom prvku, pretože Atómové číslo sa rovná počtu orbitálnych elektrónov, ktoré sa môžu zúčastniť rozptylu. (Táto závislosť intenzity z atómového počtu rozptylového prvku a na smere, v ktorom sa meria intenzita, je charakterizovaná atómovým vzorom rozptylu, ktorý hrá mimoriadne dôležitú úlohu pri analýze kryštálovej štruktúry.) lineárny reťazec atómov v rovnakej vzdialenosti od seba v kryštálovej štruktúre a zváži ich difrakčný obraz. Treba poznamenať, že rôntgenové spektrum sa skladá z kontinuálnej časti ("kontinua") a množinu intenzívnejších línií, ktoré sú charakteristické pre element, ktorý je anódový materiál. Predpokladajme, že sme filtrovali kontinuálne spektrum a získali takmer monochromatický lúč rôntgenového žiarenia, smerujúci na náš lineárny reťazec atómov. Posilnenie stavu (výstužné rušenie) sa vykonáva, ak je rozdiel v pohybe vĺn roztrúsených so susednými atómami násobok vlnovej dĺžky. Ak sa zväzok spadne do uhla A0 na čiaru atómov, oddelený intervalmi A (perióda), potom pre uhol difrakcie A, rozdiel pohybu zodpovedajúci amplifikácie sa zaznamená ako A (COS A - COSA0) \u003d HL, kde L je vlnová dĺžka a h - celé číslo (obr. 4 a 5).

Na šírenie tohto prístupu k trojrozmernému kryštálu je potrebné vybrať len rady atómov v dvoch ďalších smeroch v kryštáli a vyriešiť tri rovnice pre tri kryštalické osi s obdobím A, B a C. Dve ďalšie rovnice sú

Ide o tri základné lavice LAEUE pre rôntgenovú difrakciu, s číslami H, K a C - Miller Indexy pre difrakčnú rovinu.
pozri tiež Kryštály a kryštalografie. Vzhľadom k tomu, že niektorý z laue rovníc, napríklad prvý si môže všimnúť, že pretože A, A0, L je konštanta, a H \u003d 0, 1, 2, ..., jeho roztok môže byť reprezentovaný ako sada kužeľov so spoločnou osou A (Rice. Päť). To isté platí pre smerovanie B a C. Vo všeobecnom prípade trojrozmerného rozptylu (difrakcie) musia mať tri lavice laue všeobecné riešenie, t.j. Tri difrakčné kužeľky umiestnené na každej z osí sa musia pretínať; Celková priesečník je znázornená na obr. 6. Spoločné riešenie rovníc vedie k zákonu Bragg - Wulf:

L \u003d 2 (D / N) SINQ, kde D je vzdialenosť medzi lietadlami s indexmi H, K a C (Obdobie), n \u003d 1, 2, ... - celé čísla (difrakčné poradie) a Q - uhol tvorený A Odpustenie lúča (rovnako ako difrakt) s krištáľovou rovinou, v ktorej dochádza k difrakcii. Analýza rovnice zákona Bragg - Wulf pre jeden kryštál nachádzajúci sa na ceste monochromatického lúča röntgenového žiarenia, je možné dospieť k záveru, že difrakcia nie je ľahké pozorovať, pretože hodnoty l a q pevné a SINQ Metódy difrakčnej analýzy
Metóda laue. V metóde laue sa aplikuje kontinuálne "biele" spektrum röntgenového žiarenia, ktoré sa posiela do pevného jediného kryštálu. Pre špecifickú hodnotu obdobia D sa zodpovedajúci bragg - wulf automaticky vyberie z celého spektra. Takto získaný Lauregram umožňuje posúdiť smery difraktovaných nosníkov a následne orientácie kryštálových rovín, čo tiež umožňuje urobiť dôležité závery v porovnaní s symetriou, orientáciou kryštálu a prítomnosti defektov to. Zároveň sa však stratia informácie o priestorovom období D. Na obr. 7 poskytuje príklad Lauregramu. Röntgenový film bol umiestnený na strane kryštálu oproti tomu, na ktorom klesol X-ray zväzok zdroja.

Debye - Sherryra (pre polykryštalické vzorky). Na rozdiel od predchádzajúcej metódy sa tu používa monochromatické žiarenie (L \u003d CONST) a uhol Q sa líši. To sa dosahuje použitím polykryštalickej vzorky pozostávajúcej z mnohých malých kryštálov náhodnej orientácie, medzi ktorými existujú a spĺňajú podmienky BRAGG - Wulf. Difrangované nosníky tvoria kužele, ktorej osi je nasmerovaná pozdĺž röntgenového lúča. Na streľbu sa zvyčajne používa úzky pás röntgenového filmu vo valcovej kazete a röntgenové lúče sa šíria do priemeru cez otvory vo fólii. Dlh, získaný dlh (obr. 8) obsahuje presné informácie o období D, t.j. Na štruktúre kryštálu, ale neposkytuje informácie, ktoré lougram obsahuje. Preto sa obe metódy navzájom vzájomne dopĺňajú. Zvážte niektoré aplikácie Debye - Sherryra.

Identifikácia chemických prvkov a pripojení. Podľa konkrétneho rohu rohu Q je možné vypočítať medziproduktnú vzdialenosť D charakteristické pre tento prvok alebo zlúčeninu. V súčasnosti mnohé tabuľky hodnôt D, čo umožňuje identifikovať nielen jeden alebo iný chemický prvok alebo zlúčeninu, ale aj rôzne fázové stavy tej istej látky, ktorá nie vždy poskytujú chemickú analýzu. Tiež v náhradných zliatinách s vysokou presnosťou na určenie obsahu druhej zložky závislosťou obdobia D z koncentrácie.
Analýza napätia. Podľa nameraného rozdielu medzi interplaranovými vzdialenosťami pre rôzne smery v kryštáloch, môžete poznať elastický modul materiálu, s vysokou presnosťou na výpočet malých napätí v ňom.
Štúdie preferenčnej orientácie v kryštáloch. Ak malé kryštalizácie v polykryštalickej vzorke nie sú úplne orientované náhodne, potom prstene na dlh budú mať inú intenzitu. V prítomnosti ostro výraznej orientácie sa maximálna intenzita je koncentrovaná v samostatných škvrnitách na obrázku, ktorá sa stáva podobnou obrázku pre jeden kryštál. Napríklad, s hlbokým valcovaním za studena, kovový list získa textúru - výraznú orientáciu kryštálov. Na dlh, môžete posúdiť povahu spracovania studeného materiálu.
Štúdium veľkosti zrna. Ak je veľkosť zrna polykrystal väčšia ako 10-3 cm, línie na dlh bude pozostávať zo samostatných miest, pretože v tomto prípade sa počet kryštálov nestačí na prekročenie celého rozsahu uhlov Q. Ak je veľkosť kryštálov menšia ako 10-5 cm, potom sa difrakčné čiary stanú širšími. Ich šírka je nepriamo úmerná veľkosti kryštálov. Rozšírenie dochádza z toho istého dôvodu, znížením počtu trhlín sa znižuje rozlíšenie difrakčnej mriežky. Röntgenové žiarenie umožňuje určiť veľkosť zŕn v rozsahu 10-7-10-6 cm.
Metódy pre jednotlivé kryštály. Aby sa difrakcia na kryštáli poskytli informácie nielen o priestorové obdobie, ale aj na orientáciu každej sady difrakčných rovín sa používajú spôsoby otáčania jednotlivých kryštálov. Kryštál kvapká monochromatický lúč röntgenového žiarenia. Kryštál sa otáča okolo hlavnej osi, pre ktorú sa vykonajú rovnice laue. V tomto prípade sa uhol Q zmení vo vzorci Bragg - Wulf. Difrakcia Maxima sa nachádzajú na mieste priesečníka difrakčných kužeľov laue s valcovým povrchom fólie (obr. 9). Výsledkom je difraktogram typu prezentovaného na obr. 10. Komplikácie sú však možné z dôvodu prekrývania rôznych difrakčných objednávok v jednom bode. Metóda sa môže významne zlepšiť, ak súčasne s otáčaním kryštálu sa pohybuje určitým spôsobom a filmom.

Výskum kvapalín a plynov. Je známe, že tekutiny, plyny a amorfné telesá nemajú pravú kryštálovú štruktúru. Ale tu existuje chemická väzba medzi atómami v molekulách, vďaka ktorej vzdialenosť medzi nimi zostáva takmer konštantná, hoci samotné molekuly v priestore sú orientované náhodne. Takéto materiály tiež poskytujú difrakčný vzor s relatívne malým počtom rozmazaných maximá. Spracovanie takejto obrazu moderné metódy Umožňuje získať informácie o štruktúre aj takýchto nekryštalických materiálov.
Spectrochemická röntgenová analýza
Už niekoľko rokov po otvorení röntgenových lúčov, CH. Barclay (1877-1944) zistil, že pri vystavení toku žiarenia rôntgenového žiarenia dochádza na látku, ktorá je charakteristická pre štúdium prvku. Čoskoro potom, v sérii svojich experimentov, vlnové dĺžky primárneho charakteristického röntgenového ray, získané elektronickým bombardovaním rôznych prvkov, merali vlnové dĺžky primárneho charakteristického röntgenového žiarenia a odvodili pomer medzi vlnovou dĺžkou a atómou číslo. Tieto experimenty, ako aj vynález röntgenového spektrometra, položil základ pre spektrochemické röntgenové analýzy. Možnosti röntgenového žiarenia pre chemickú analýzu boli okamžite vedomé. Vytvorili sa spektrografy s registráciou na fotoflastickej farbe, v ktorom sa vzorka pod podaná ako rôntgenová anóda rúrok. Táto technika sa bohužiaľ ukázala byť veľmi pracná, a preto sa použila len vtedy, keď neboli použiteľné bežné metódy chemickej analýzy. Vynikajúcim príkladom inovačných štúdií v oblasti analytickej X-RayRegroskopie bol objav Heveshi a D. Bonfire nového prvku - Hafnia. Vývoj silných rôntgenových rúrok pre rádioaktívne a citlivé detektory pre rádiochemické merania počas druhej svetovej vojny viedli k rýchlemu rastu rôntgenovej spektrografie v nasledujúcich rokoch. Táto metóda bola rozšírená vďaka rýchlosti, pohodliu, nedeštruktívnej analýze a možnostiach plnej alebo čiastočnej automatizácie. Je použiteľné v úlohách kvantitatívnej a vysoko kvalitnej analýzy všetkých prvkov s atómovým počtom viac ako 11 (sodík). A hoci rôntgenová spektrochemická analýza sa zvyčajne používa na stanovenie najdôležitejších zložiek vo vzorke (s obsahom 0,1 až 100%), v niektorých prípadoch je vhodný pre koncentrácie 0,005% a ešte nižšie.
Röntgenový spektrometer. Moderný rôntgenový spektrometer sa skladá z troch hlavných systémov (obr. 11): excitačné systémy, t.j. Röntgenová trubica s anódou volfrámu alebo iným žiaruvzdorným materiálom a napájaním; Analýza, t.j. krištáľový analyzátor s dvomi multizovanými kolimami, ako aj spektroniometra pre presné nastavenie; a registračné systémy s pultom Geigerom buď proporcionálnym alebo scintilačným pultom, ako aj usmerňovačom, zosilňovačom, rebraildingovými zariadeniami a samoregulátorom alebo iným registračným zariadením.

Röntgenová fluorescenčná analýza. Analyzovaná vzorka sa nachádza na dráhe vzrušujúceho röntgenového žiarenia. Študovaná oblasť vzorky je zvyčajne pridelená maska \u200b\u200bs otvorom požadovaného priemeru a žiarenie prechádza kolimátorom, ktorý tvaruje paralelný lúč. Za krištáľovo analyzátorom, štrbinový kolimátor odošle difraktné žiarenie pre detektor. Typicky, maximálny uhol Q je obmedzený na hodnoty 80-85 °, takže na krištáľovom analyzátore sa môže difialovať len röntgenové žiarenie, vlnová dĺžka L, ktorá je spojená s Interplanar Vzdialenosť D Nedostatky L Röntgenová mikroanalýza. Opísaný spektrometer s plochým krištáľovým analyzátom môže byť prispôsobený na mikroanalýzu. To sa dosahuje zúžením alebo primárnym lúčom röntgenového žiarenia alebo sekundárnym lúčom emitovaným vzorkou. Zníženie účinnej veľkosti vzorky alebo ožarovacej clony však vedie k zníženiu intenzity zaznamenaného difraktného žiarenia. Zlepšenie tejto metódy sa môže dosiahnuť pomocou spektrometra so zakriveným kryštálom, ktorý umožňuje registráciu kužeľa odlišného žiarenia a nielen žiarenia rovnobežne s osou kolimátora. Pomocou takéhoto spektrometra môžu byť identifikované častice menšie ako 25 mikrometrov. Ešte väčší pokles veľkosti analyzovanej vzorky sa dosiahne v röntgenovom mikroanalyzácii elektrónovej sondy, vynájdenej R. KUSTEN. Tu je charakteristické röntgenové žiarenie vzorky excitované, čo sa potom analyzuje spektrometrom so zakriveným kryštálom, infocutelovaným elektrónovým lúčom. Použitie takéhoto spotrebiča je možné detegovať množstvá látky približne 10 až 14 g vo vzorke s priemerom 1 mikrometrov. Vyvinuli sa aj inštalácie s elektronickým skenovaním vzorky, s ktorými je možné získať dvojrozmerný vzor distribúcie vzorkou, že prvok, na charakteristické emisie, ktorého spektrometer je nakonfigurovaný.
Lekárska röntgenová diagnostika
Vývoj technológie röntgenové štúdium Urobil to možné výrazne znížiť čas expozície a zlepšiť kvalitu obrázkov na štúdium dokonca mäkkých tkanív.
Fluorografia. Táto diagnostická metóda je fotografovať tieňový obraz z priesvitnej obrazovky. Pacient je medzi zdrojom röntgenového žiarenia a plochou obrazovkou z fosforu (zvyčajne cézneho jodidu), ktorý svieti pod pôsobením röntgenového žiarenia. Biologické tkanivá jedného stupňa hustoty vytvárajú röntgenové odtiene, ktoré majú rôzne stupne intenzity. Rádiológ skúma tieňový obraz na luminiscenčnej obrazovke a robí diagnózu. V minulosti röntgenové ray, analyzovanie obrazu, spolieha sa na videnie. Teraz existujú rôzne systémy, ktoré zlepšujú obraz, ktorý ho zobrazuje na televíznej obrazovke alebo záznam údajov v pamäti počítača.
Rádiografiu. Nahrávanie röntgenového obrazu priamo na filme sa nazýva X-Ray. V tomto prípade sa testovací orgán nachádza medzi röntgenovým zdrojom a filmom, ktorý v súčasnosti zaznamenáva informácie o stave orgánu. Opakovaná rádiografia umožňuje posúdiť jeho ďalší vývoj. Rádiografia vám umožňuje veľmi presne preskúmať integritu kostných tkanív, ktoré sa skladajú hlavne z vápnika a sú nepriehľadné pre röntgenové žiarenie, ako aj prestávky svalového tkaniva. S ním je to lepšie ako stetoskop alebo počúvanie, stav pľúc s zápalom, tuberkulózou alebo prítomnosťou tekutiny sa analyzuje. S pomocou rádiografie sa určujú veľkosť a tvar srdca, ako aj dynamika jeho zmien u pacientov trpiacich srdcovým ochorením.
Kontrastné látky. Transparentné časti tela a dutiny jednotlivých orgánov sa stávajú viditeľnými, ak sú naplnené kontrastným činidlom, neškodným pre telo, ale umožňujú vizualizovať formu vnútorných orgánov a kontrolovať ich prevádzku. Kontrastné látky Pacient buď berie vo vnútri (ako napríklad bárnatých solí v štúdii gastrointestinálny trakt), alebo sú zavedené intravenózne (ako sú roztoky obsahujúce jód v štúdii obličiek a močových ciest). V posledných rokoch sú však tieto metódy vysídlené diagnostickými metódami založenými na používaní rádioaktívnych atómov a ultrazvuku.
CT Scan. V sedemdesiatych rokoch minulého storočia bola vyvinutá nová röntgenová diagnostická metóda založená na úplnej fotografii tela alebo jej častí. Obrazy tenkých vrstiev ("rezy") spracujú počítačom a na obrazovke monitora sa zobrazí konečný obrázok. Táto metóda sa nazýva počítačová röntgenová tomografia. Je široko používaný v modernej medicíne na diagnostiku infiltrátov, nádorov a iných ochorení mozgu, ako aj na diagnózu ochorení mäkkých tkanív v tele. Táto technika nevyžaduje zavedenie cudzích kontrastných látok, a preto je rýchla a účinnejšie ako tradičné techniky.
Biologický účinok X-ray žiarenia
Škodlivý biologický účinok röntgenového žiarenia bol zjavený krátko po jeho otvorení röntgenovým žiarením. Ukázalo sa, že nové žiarenie môže spôsobiť niečo ako silné slnečné horieť (erytym), sprevádzané, ale hlbšie a odolné poškodenie kože. Uvedené vredy boli často prepnuté na rakovinu. V mnohých prípadoch museli amputovať prsty alebo ruky. Fallingové výsledky sa stali. Zistilo sa, že kožné lézie sa môžu vyhnúť znížením času a dávky ožiarenia použitím tienenia (napríklad, olova) a nástrojov diaľkového ovládania. Iné, viac dlhodobých dôsledkov žiarenia röntgenového žiarenia, ktoré boli potom potvrdené a študované v experimentálnych zvieratách, sa tiež odhalili. Účinky v dôsledku účinku röntgenového žiarenia, ako aj iné ionizujúce žiarenie (ako napríklad gama žiarenie emitované rádioaktívnymi materiálmi) zahŕňajú: 1) dočasné zmeny v zložení krvi po relatívne malých nadmernom žiarení; 2) ireverzibilné zmeny v zložení krvi (hemolytická anémia) po dlhodobej redundancii; 3) Výskyt rakoviny (vrátane leukémie); 4) Rýchlejšie starnutie a včasná smrť; 5) Vznik katarakty. Na všetky ostatné, biologické pokusy na myšiach, králikoch a muchy (Drosophilas) ukázali, že aj malé dávky systematického ožiarenia veľkých populácií v dôsledku zvýšenia tempativovania mutácií vedú k škodlivým genetickým účinkom. Väčšina genetikov rozpoznávajú uplatniteľnosť týchto údajov a ľudského tela. Pokiaľ ide o biologické účinky röntgenového žiarenia na ľudskom tele, je určená úrovňou dávky žiarenia, ako aj presného tela ožiarením. Napríklad krvné ochorenia sú spôsobené ožiarením hematopoetických orgánov, najmä kostnej drene a genetických dôsledkov - ožiarením genitálnych orgánov, ktoré môžu tiež viesť k sterilite. Akumulácia poznatkov o účinkoch röntgenového žiarenia na ľudskom tele viedlo k rozvoju národných a medzinárodných štandardov pre prípustné dávky ožiarenia uverejnené v rôznych referenčných publikáciách. Okrem röntgenového žiarenia, ktorý je účelne používaný človekom, je tu aj takzvané viacnásobné, bočné žiarenie, ktoré vznikajú z rôznych dôvodov, napríklad v dôsledku rozptylu kvôli nedokonalosti ochrannej obrazovky olova, ktoré toto žiarenie úplne absorbuje. Okrem toho, mnoho elektrických zariadení, ktoré nie sú určené na získanie röntgenového žiarenia, napriek tomu ho vytvárajú ako vedľajší produkt. Takéto zariadenia zahŕňajú elektronické mikroskopy, rektifikačné svietidlá s vysokým napätím (kenotróny), ako aj kinescopy zastaraných farebných televízorov. Výroba moderných farebných kinescopov v mnohých krajinách je teraz pod vládnou kontrolou.
Nebezpečné röntgenové faktory
Typy a stupeň röntgenového žiarenia pre ľudí závisia od kontingentov osôb náchylných na ožarovanie.
Profesionáli pracujúci s röntgenovým zariadením. Táto kategória pokrýva rádiológovia, zubní lekári, ako aj vedecké a technickí pracovníci a personál, ktorý slúži a používajú röntgenové zariadenie. Sú prijaté účinné opatrenia na zníženie úrovne žiarenia, s ktorým sa musia vysporiadať.
Pacientov. Prísne kritériá tu neexistujú a bezpečná úroveň ožarovania, ktorá je získaná pacientmi počas liečby, je určená účasťou lekárov. Lekári sa neodporúčajú bez potreby vystavenia pacientov s röntgenovým vyšetrením. Pri skúmaní tehotných žien a detí by sa malo prijať osobitná opatrnosť. V tomto prípade sa prijali osobitné opatrenia.
Metódy kontroly. Tu máte na mysli tri aspekty:
1) Dostupnosť primeraného vybavenia, 2) Monitorovanie súladu s bezpečnostnými pravidlami, 3) Správne používanie zariadenia. S röntgenovým vyšetrením by sa ožarovanie malo vystaviť len požadovaný graf, či už zubné vyšetrenie alebo pľúcne prieskumy. Všimnite si, že ihneď po vypnutí röntgenovej prístroje zmizne primárne aj sekundárne žiarenie; Neexistuje tiež žiadne zvyškové žiarenie, ktoré aj tí, ktorí sú priamo spojení s ním, nie sú vždy známe.
pozri tiež