реферат по физике. Физические основы применения рентгеновского излучения в медицине
 Скачать 256.14 Kb.
|
|
физические основы применения рентгеновского излучения в медицине История X- лучей Впервые X-лучи были обнаружены случайным образом Вильгельмом Конрадом Рентгеном в 1885 году во время опыта с электровакуумной трубкой, на которую подавался ток под высоким напряжением. Для облегчения наблюдения, учёный затемнил помещение и обернул трубку плотной чёрной бумагой. К своему удивлению Рентген обнаружил, что экран из сплава бария цианида и платины стоявший в нескольких метрах от трубки был покрыт полосой флюоресценции. Удивление было вызвано тем, что катодные лучи, которые были изначальным предметом изучения имели свойство вызывать свечение, только вблизи трубки, однако данная флюоресценция преодолела на много более значительное расстояние. Учёный повторил опыт для того что бы убедиться, что источником излучения является вакуумная трубка, а не индукционная катушка или участок цепи. Флюоресценция появлялась только при наличии трубки Исходя из повторных опытов, Рентген пришёл к выводу, что свечение связано не с катодными лучами, а другими, неизвестными ранее, способными применяться на значительном расстоянии. Они и были названы X-лучи.(неизвестные лучи)  Известность приобрела фотография кисти жены учёного, которую Рентген сдела с применением X-лучей. На снимке были отчётливо видны кости на фоне изображения мягких тканей, в которых лучи задерживались значительно в меньшей степени. Данный снимок считается первой рентгенограммой в историиСнимок кисти жены Рентгена Основные свойства рентгеновского излучения Рентгеновские волны занимают положение между ультрафиолетовыми и гамма лучами. Являются электромагнитными. Рентгеновские лучи могут быть описаны по нескольким показателям Длина волны рентгеновских лучей может составляться от 10-9 до 10-12 м. Частота от 3 × 1016 до 6 × 1019 Гц Энергия от 100 эВ до 250 кэВ Основные свойства, которыми обладает рентгеновское излучение: 1) высокая проникающая способность 2) поглощение и рассеивание 3) прямолинейность распространения (изображение полученное с помощью x-лучей всегда точно повторяет форму исследуемого объекта 4) При прохождении через некоторые вещества способно вызывать флюоресценцию 5) фотохимическое действие – способность воздействовать на фотографическую эмульсию вызывая химическую реакцию 6) ионизация веществ – способность вызывать распад нейтронов на электроны и протоны 7) невосприимчивость органами чувств, что представляет опасность для человека при сильном облучении Строение рентгеновской трубки и процесс образования лучей Рентгеновская трубка представляет собой вакуумную стеклянную колбу, в которую впаяны с двух противоположных концов два электрода — анод и катод. Катод представляет собой тонкую спираль, анод — диск со скошенной поверхностью в месте попадания на него электронов Получение рентгеновских лучей происходит в несколько этапов На первом этапе происходит термоэлектронная эмиссия (излучение электронов из твёрдого тела) на спирали катода На втором этапе на электроды подаётся ток высокого напряжения. В этот момент свободные электроны устремляются к аноду и с силой ударяются о его поверхность – происходит их торможение, при этом кинетическая энергия электронов преобразуется в тепловое излучение. В итоге, несколько процентов энергии, полученной во время остановки электронов и являются рентгеновскими лучами. Длина волны полученных лучей зависит от того, на какой скорости электроны останавливались. Чем выше была скорость электронов, тем короче длина рентгеновской волны, при этом проникающая способность увеличивается. С изменением напряжения, можно изменять длину волны выбирая между длинными и короткими волнами |