Rentgen şüalarının ilkin təsiri. X-şüaları nədir - radiasiyanın xüsusiyyətləri və tətbiqləri

• Borunun qütblərinə nə qədər yüksək gərginlik tətbiq edilərsə, potensial fərq onların üzərində bir o qədər güclü görünür, buna görə də hərəkət edən elektronların kinetik enerjisi daha yüksək olacaqdır. Borudakı gərginlik elektronların sürətini və onların anod maddəsi ilə toqquşma gücünü təyin edir, buna görə də gərginlik yaranan rentgen şüalarının dalğa uzunluğunu müəyyən edir;

Rentgen borularının təsnifatı

1. Məqsədinə görə
1. Diaqnostik
2. Terapevtik
3. Struktur təhlili üçün
4. Şəffaflıq üçün
2. Dizaynla
1. Diqqətlə

• Tək fokus (katodda bir spiral və anodda bir fokus nöqtəsi)
• Bifokal (katodda müxtəlif ölçülü iki spiral və anodda iki fokus nöqtəsi var)

1. Anod növünə görə

• Stasionar (sabit)
• Fırlanan

X-şüaları yalnız rentgen diaqnostik məqsədlər üçün deyil, həm də müalicəvi məqsədlər üçün istifadə olunur. Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, rentgen şüalarının şiş hüceyrələrinin böyüməsini boğmaq qabiliyyəti onu xərçəng üçün radiasiya terapiyasında istifadə etməyə imkan verir. Tibbi tətbiq sahəsi ilə yanaşı, rentgen şüalanması mühəndislik, materialşünaslıq, kristalloqrafiya, kimya və biokimyada geniş tətbiq tapmışdır: məsələn, müxtəlif məhsullarda (relslərdə, qaynaqlarda və s.) struktur qüsurlarını müəyyən etmək mümkündür. rentgen şüalarından istifadə etməklə. Bu tip tədqiqatlar qüsurların aşkarlanması adlanır. Hava limanlarında, qatar stansiyalarında və digər izdihamlı yerlərdə rentgen televiziyası introskopları təhlükəsizlik məqsədləri üçün əl yükünü və baqajı skan etmək üçün fəal şəkildə istifadə olunur.

Anodun növündən asılı olaraq, rentgen boruları dizaynda fərqlənir. Elektronların kinetik enerjisinin 99% -i istilik enerjisinə çevrildiyinə görə borunun istismarı zamanı anodun əhəmiyyətli dərəcədə istiləşməsi baş verir - həssas volfram hədəfi tez-tez yanır. Müasir rentgen borularında anod fırlanma yolu ilə soyudulur. Fırlanan anod, volfram hədəfinin yerli həddindən artıq istiləşməsinin qarşısını alaraq, istiliyi bütün səthinə bərabər paylayan bir disk formasına malikdir.

Rentgen borularının konstruksiyası fokus baxımından da fərqlənir. Fokus nöqtəsi işləyən rentgen şüasının yarandığı anod sahəsidir. Həqiqi fokus nöqtəsinə və effektiv fokus nöqtəsinə bölünür ( düyü. 12). Anod bucaqlı olduğundan, effektiv fokus nöqtəsi faktiki olandan kiçikdir. Şəkil sahəsinin ölçüsündən asılı olaraq müxtəlif fokus ləkə ölçüləri istifadə olunur. Şəklin sahəsi nə qədər böyükdürsə, fokus nöqtəsi şəklin bütün sahəsini əhatə etmək üçün bir o qədər geniş olmalıdır. Bununla belə, daha kiçik bir fokus nöqtəsi daha yaxşı görüntü aydınlığı yaradır. Buna görə də, kiçik şəkillər istehsal edərkən, qısa bir filament istifadə olunur və elektronlar anodun kiçik bir hədəf sahəsinə yönəldilir və daha kiçik bir fokus nöqtəsi yaradır.

düyü. 9 - stasionar anodlu rentgen borusu.
düyü. 10 - fırlanan anodlu rentgen borusu.
düyü. 11 - fırlanan anodlu rentgen borusu cihazı.
düyü. 12 real və effektiv fokus nöqtəsinin formalaşmasının diaqramıdır.

MÜHAZİRƏ

X-RAY

X-şüalarının təbiəti

Bremsstrahlung rentgen şüalanması, onun spektral xassələri.

X-ray radiasiyasının xarakterik xüsusiyyətləri (istinad üçün).

Rentgen şüalarının maddə ilə qarşılıqlı təsiri.

Rentgen şüalarının tibbdə istifadəsinin fiziki əsasları.

X-şüaları (rentgen şüaları) 1895-ci ildə fizika üzrə ilk Nobel mükafatı laureatı olmuş K.Rentgen tərəfindən kəşf edilmişdir.

X-şüalarının təbiəti

X-ray radiasiyası - uzunluğu 80 ilə 10-5 nm arasında olan elektromaqnit dalğaları. Uzun dalğalı rentgen şüalanması qısa dalğalı UV şüalanma ilə, qısa dalğalı rentgen şüalanması isə uzun dalğalı  şüalanma ilə üst-üstə düşür.

X-şüaları rentgen borularında istehsal olunur. Şəkil 1.

K - katod

1 – elektron şüası

2 - rentgen şüalanması

düyü. 1. Rentgen boru qurğusu.

Boru iki elektrodlu bir şüşə qabdır (ehtimal ki, yüksək vakuumlu: içindəki təzyiq təxminən 10-6 mm Hg-dir): anod A və katod K, yüksək gərginlik U (bir neçə min volt) tətbiq olunur. Katod elektron mənbəyidir (termion emissiya fenomeninə görə). Anod, yaranan rentgen şüalarını borunun oxuna bucaq altında yönəltmək üçün meylli bir səthə malik bir metal çubuqdur. Elektron bombardmanı nəticəsində yaranan istiliyi dağıtmaq üçün yüksək istilik keçirici materialdan hazırlanmışdır. Eğik ucunda odadavamlı metal (məsələn, volfram) bir boşqab var.

Anodun güclü istiləşməsi onunla bağlıdır ki, katod şüasındakı elektronların əksəriyyəti anoda çatdıqda maddənin atomları ilə çoxsaylı toqquşmalar keçirir və onlara böyük enerji ötürür.

Yüksək gərginliyin təsiri altında isti katod filamentinin buraxdığı elektronlar yüksək enerjilərə qədər sürətlənir. Elektronun kinetik enerjisi mv 2/2-dir. Borunun elektrostatik sahəsində hərəkət edərkən əldə etdiyi enerjiyə bərabərdir:

mv 2 /2 = eU (1)

burada m, e elektronun kütləsi və yükü, U sürətləndirici gərginlikdir.

Bremsstrahlung rentgen şüalanmasının meydana gəlməsinə səbəb olan proseslər, atom nüvəsinin və atom elektronlarının elektrostatik sahəsi tərəfindən anod maddəsində elektronların intensiv yavaşlaması nəticəsində baş verir.

Baş vermə mexanizmi aşağıdakı kimi təqdim edilə bilər. Hərəkət edən elektronlar öz maqnit sahəsini meydana gətirən müəyyən bir cərəyandır. Elektronların yavaşlaması, cərəyan gücünün azalması və müvafiq olaraq, alternativ bir elektrik sahəsinin görünüşünə səbəb olacaq maqnit sahəsi induksiyasında dəyişiklikdir, yəni. elektromaqnit dalğasının görünüşü.

Belə ki, yüklü hissəcik maddənin içinə uçduqda onun sürəti ləngiyir, enerjisini və sürətini itirir və elektromaqnit dalğaları yayır.

X-ray bremsstrahlung spektral xassələri .

Beləliklə, anod maddəsində elektron yavaşlaması halında, Bremsstrahlung rentgen şüalanması.

Bremsstrahlung rentgen şüalarının spektri davamlıdır. Bunun səbəbi aşağıdakılardır.

Elektronlar yavaşladıqda, enerjinin bir hissəsi anodun qızdırılmasına (E 1 = Q), digər hissəsi rentgen fotonunun yaradılmasına (E 2 = hv), əks halda, eU = hv + Q. Bunlar arasındakı əlaqə hissələri təsadüfi olur.

Beləliklə, hər biri ciddi şəkildə müəyyən edilmiş qiymətə malik bir rentgen kvant hv (h) buraxan çoxlu elektronların ləngiməsi hesabına rentgen şüalarının davamlı spektri əmələ gəlir. Bu kvantın böyüklüyü müxtəlif elektronlar üçün fərqlidir. X-şüalarının enerji axınının dalğa uzunluğundan asılılığı , yəni. Rentgen şüalarının spektri Şəkil 2-də göstərilmişdir.

Şəkil 2. Bremsstrahlung rentgen spektri: a) boruda müxtəlif gərginliklərdə U; b) katodun müxtəlif temperaturlarında T.

Qısa dalğalı (sərt) radiasiya uzun dalğalı (yumşaq) radiasiyadan daha böyük nüfuzetmə gücünə malikdir. Yumşaq şüalanma maddə tərəfindən daha güclü şəkildə udulur.

Qısa dalğa uzunluğu tərəfində spektr müəyyən dalğa uzunluğunda  m i n kəskin şəkildə bitir. Belə qısa dalğalı bremsstrahlung sürətləndirici sahədə elektron tərəfindən alınan enerji tamamilə foton enerjisinə çevrildikdə baş verir (Q = 0):

eU = hv max = hc/ min ,  min = hc/(eU), (2)

 min (nm) = 1,23/UkV

Şüalanmanın spektral tərkibi rentgen borusunun gərginliyindən asılıdır, artan gərginlik ilə  m i n dəyəri qısa dalğa uzunluqlarına doğru dəyişir (şəkil 2a).

Katodun temperaturu T dəyişdikdə elektronların emissiyası artır. Nəticədə, boruda cərəyan I artır, lakin şüalanmanın spektral tərkibi dəyişmir (şəkil 2b).

Enerji axını Ф  bremsstrahlung anod və katod arasındakı gərginliyin U kvadratına, borudakı cərəyan gücünə I və anod maddənin Z atom nömrəsinə düz mütənasibdir:

Ф = kZU 2 I. (3)

burada k = 10 –9 Vt/(V 2 A).

X-ray radiasiyasının xarakterik xüsusiyyətləri (istinad üçün).

X-ray borusunda gərginliyin artması xarakterik rentgen şüalanmasına uyğun gələn davamlı spektrin fonunda xətt spektrinin görünüşünə gətirib çıxarır. Bu şüalanma anod materialına xasdır.

Onun meydana gəlməsi mexanizmi aşağıdakı kimidir. Yüksək gərginlikdə sürətlənmiş elektronlar (yüksək enerji ilə) atomun dərinliyinə nüfuz edir və elektronları onun daxili təbəqələrindən çıxarır. Üst səviyyələrdən gələn elektronlar boş yerlərə keçir, nəticədə xarakterik şüalanmanın fotonları yayılır.

X-ray şüalarının xarakterik spektrləri optik spektrlərdən fərqlənir.

- Vahidlik.

Xarakterik spektrlərin vahidliyi ondan ibarətdir ki, müxtəlif atomların daxili elektron təbəqələri eynidir və yalnız elementin atom nömrəsinin artması ilə artan nüvələrdən gələn qüvvə təsirinə görə enerji baxımından fərqlənir. Buna görə xarakterik spektrlər artan nüvə yükü ilə daha yüksək tezliklərə doğru sürüşür. Bu, Roentgen əməkdaşı tərəfindən eksperimental olaraq təsdiqləndi - Moseley, 33 element üçün rentgen keçidlərinin tezliklərini ölçən. Qanunu qoydular.

MOSLEY QANUNU – Xarakterik şüalanma tezliyinin kvadrat kökü elementin seriya nömrəsinin xətti funksiyasıdır:

= A  (Z – B), (4)

burada v spektral xəttin tezliyi, Z emissiya elementinin atom nömrəsidir. A, B sabitlərdir.

Mozeley qanununun əhəmiyyəti ondan ibarətdir ki, bu asılılıqdan rentgen xəttinin ölçülmüş tezliyinə əsasən öyrənilən elementin atom nömrəsini dəqiq müəyyən etmək mümkündür. Bu elementlərin dövri cədvəldə yerləşdirilməsində böyük rol oynamışdır.

Kimyəvi birləşmədən müstəqillik.

Atomun xarakterik rentgen spektrləri element atomunun daxil olduğu kimyəvi birləşmədən asılı deyildir. Məsələn, oksigen atomunun rentgen spektri O 2, H 2 O üçün eynidir, bu birləşmələrin optik spektrləri isə fərqlidir. Atomun rentgen spektrinin bu xüsusiyyəti adın əsasını təşkil etdi " xarakterik radiasiya".

Rentgen şüalarının maddə ilə qarşılıqlı təsiri

Rentgen şüalarının obyektlərə təsiri rentgen şüalarının qarşılıqlı təsirinin ilkin prosesləri ilə müəyyən edilir elektronlarla foton maddənin atomları və molekulları.

Maddədə rentgen şüaları udulmuş və ya dağılır. Bu zaman müxtəlif proseslər baş verə bilər ki, bunlar rentgen fotonun enerjisi hv ilə ionlaşma enerjisi A və (ionlaşma enerjisi A və atom və ya molekuldan kənar daxili elektronları çıxarmaq üçün tələb olunan enerjidir) nisbəti ilə müəyyən edilir. .

A) Koherent səpilmə(uzun dalğalı şüalanmanın səpilməsi) əlaqə təmin edildikdə baş verir

Fotonlar üçün elektronlarla qarşılıqlı təsirə görə yalnız hərəkət istiqaməti dəyişir (şək. 3a), lakin enerji hv və dalğa uzunluğu dəyişmir (buna görə də bu səpilmə adlanır. ardıcıl). Fotonun və atomun enerjisi dəyişmədiyi üçün koherent səpilmə bioloji obyektlərə təsir göstərmir, lakin rentgen şüalanmasına qarşı qorunma yaratarkən şüanın ilkin istiqamətini dəyişmək imkanı nəzərə alınmalıdır.

b) Foto effekti zaman baş verir

Bu halda iki hal həyata keçirilə bilər.

Foton udulur, elektron atomdan ayrılır (şəkil 3b). İonlaşma baş verir. Ayrılan elektron kinetik enerji alır: E к = hv – A и. Kinetik enerji yüksək olarsa, elektron qonşu atomları toqquşaraq ionlaşdıraraq yenilərini əmələ gətirə bilər. ikinci dərəcəli elektronlar.

Foton udulur, lakin enerjisi bir elektronu çıxarmaq üçün kifayət deyil və atom və ya molekulun həyəcanlanması(Şəkil 3c). Bu, tez-tez görünən bölgədə bir fotonun sonrakı emissiyasına (rentgen lüminesansı), toxumalarda isə molekulların və fotokimyəvi reaksiyaların aktivləşməsinə səbəb olur. Fotoelektrik effekt əsasən yüksək Z atomlarının daxili qabıqlarının elektronlarında baş verir.

V) Uyğun olmayan səpilmə(Kompton effekti, 1922) foton enerjisi ionlaşma enerjisindən çox böyük olduqda baş verir.

Bu vəziyyətdə atomdan bir elektron ayrılır (belə elektronlar deyilir geri çəkilən elektronlar), müəyyən kinetik enerji əldə edir E k, fotonun özünün enerjisi azalır (şəkil 4d):

hv = hv" + A və + E k (5)

Dəyişən tezlik (uzunluq) ilə beləliklə yaranan radiasiya deyilir ikinci dərəcəli, bütün istiqamətlərə dağılır.

Geri çəkilən elektronlar, əgər kifayət qədər kinetik enerjiyə malikdirlərsə, toqquşma yolu ilə qonşu atomları ionlaşdıra bilərlər. Beləliklə, qeyri-koherent səpilmə nəticəsində ikincili səpələnmiş rentgen şüalanması əmələ gəlir və maddənin atomlarının ionlaşması baş verir.

Göstərilən (a, b, c) proseslər bir sıra sonrakı proseslərə səbəb ola bilər. Məsələn (Şəkil 3d), Fotoelektrik effekt zamanı daxili qabıqlardakı elektronlar atomdan ayrılırsa, daha yüksək səviyyələrdən olan elektronlar onların yerini tuta bilər ki, bu da verilmiş maddənin ikinci dərəcəli xarakterik rentgen şüalanması ilə müşayiət olunur. Qonşu atomların elektronları ilə qarşılıqlı təsir göstərən ikinci dərəcəli şüalanmanın fotonları, öz növbəsində, ikinci dərəcəli hadisələrə səbəb ola bilər.

ardıcıl səpilmə

uh enerji və dalğa uzunluğu dəyişməz qalır

fotoeffekt

foton udulur, e - atomdan ayrılır - ionlaşma

hv = A və + E k

atom A fotonun udulması ilə həyəcanlanır, R - rentgen lüminesansı

ardıcıl olmayan səpilmə

hv = hv"+A və +E üçün

fotoelektrik effektdə ikinci dərəcəli proseslər

düyü. 3 Rentgen şüalarının maddə ilə qarşılıqlı təsir mexanizmləri

Rentgen şüalarının tibbdə istifadəsinin fiziki əsasları

Rentgen şüaları cismə düşəndə ​​onun səthindən bir qədər əks olunur, lakin əsasən onun dərinliyinə keçir, qismən udulur və səpilir və qismən də keçir.

Zəifləmə qanunu.

Rentgen axını qanuna uyğun olaraq maddədə zəiflədilir:

Ф = Ф 0 e –   x (6)

burada  – xətti zəifləmə əmsalı,əhəmiyyətli dərəcədə maddənin sıxlığından asılıdır. Koherent səpilmə  1, qeyri-koherent  2 və fotoelektrik effektə  3 uyğun gələn üç şərtin cəminə bərabərdir:

 =  1 +  2 +  3 . (7)

Hər bir terminin töhfəsi foton enerjisi ilə müəyyən edilir. Aşağıda yumşaq toxumalar (su) üçün bu proseslər arasındakı əlaqələr verilmişdir.

Zövq alın kütləvi zəifləmə əmsalı, maddənin sıxlığından asılı olmayan :

 m = /. (8)

Kütlənin zəifləmə əmsalı fotonun enerjisindən və uducu maddənin atom nömrəsindən asılıdır:

 m = k 3 Z 3 . (9)

Sümük və yumşaq toxumaların (suyun) kütləvi zəifləmə əmsalları müxtəlifdir:  m sümük / m su = 68.

X-şüalarının yoluna qeyri-homogen cisim qoyularsa və onun qarşısına flüoresan ekran qoyularsa, bu cisim şüalanmanı udaraq zəiflədərək ekranda kölgə əmələ gətirir. Bu kölgənin təbiətinə görə cisimlərin formasını, sıxlığını, quruluşunu və bir çox hallarda təbiətini mühakimə etmək olar. Bunlar. Müxtəlif toxumalar tərəfindən rentgen şüalarının udulmasında əhəmiyyətli fərq daxili orqanların şəklini kölgə proyeksiyasında görməyə imkan verir.

Müayinə olunan orqan və ətrafdakı toxumalar rentgen şüalarını eyni dərəcədə zəiflədirsə, kontrast maddələr istifadə olunur. Məsələn, mədə və bağırsaqları sıyıq kimi barium sulfat kütləsi (BaS0 4) ilə doldurduqdan sonra onların kölgə şəklini görmək olar (zəifləmə əmsallarının nisbəti 354).

Tibbdə istifadə edin.

Tibbdə rentgen şüaları diaqnostika üçün 60-100-120 keV, terapiya üçün isə 150-200 keV arasında dəyişən foton enerjiləri ilə istifadə olunur.

X-ray diaqnostikası – bədənin rentgen müayinəsindən istifadə edərək xəstəliklərin tanınması.

Rentgen diaqnostikası müxtəlif yollarla istifadə olunur, bunlar aşağıda verilmişdir.

Flüoroskopiya ilə X-ray borusu xəstənin arxasında yerləşir. Qarşısında flüoresan ekran var. Ekranda kölgə (müsbət) təsvir müşahidə olunur. Hər bir fərdi vəziyyətdə müvafiq radiasiya sərtliyi seçilir ki, yumşaq toxumalardan keçsin, lakin sıx olanlar tərəfindən kifayət qədər udulsun. Əks təqdirdə, vahid bir kölgə alırsınız. Ekranda ürək və qabırğalar qaranlıq görünür, ağciyərlər işıqlıdır.

Rentgenoqrafiya ilə obyekt xüsusi foto emulsiyası olan plyonka olan kasetdə yerləşdirilir. X-ray borusu obyektin üstündə yerləşir. Nəticədə rentgenoqrafiya mənfi bir görüntü verir, yəni. transilluminasiya zamanı müşahidə edilən şəkildən fərqli olaraq əksi. Bu üsulda təsvir (1) ilə müqayisədə daha aydındır, ona görə də ötürülmə yolu ilə görmək çətin olan detallar müşahidə edilir.

Bu metodun perspektivli versiyası rentgen şüasıdır tomoqrafiya və “maşın versiyası” – kompüter tomoqrafiya.

3. Flüoroqrafiya ilə, Böyük ekrandan görüntü həssas kiçik formatlı filmə çəkilir. Baxış zamanı fotoşəkillər xüsusi böyüdücü vasitəsi ilə baxılır.

X-ray terapiyası– bədxassəli şişləri məhv etmək üçün rentgen şüalarının istifadəsi.

Radiasiyanın bioloji təsiri, xüsusilə sürətlə çoxalan hüceyrələrin həyati funksiyalarını pozmaqdır.

Kompyuter tomoqrafiyası (KT)

X-şüalarının kompüter tomoqrafiyası metodu xəstənin bədəninin müəyyən bir hissəsinin müxtəlif bucaqlarda həyata keçirilən çoxlu sayda rentgen proyeksiyalarını qeyd etməklə yenidən qurulmasına əsaslanır. Bu proqnozları qeyd edən sensorlardan gələn məlumatlar xüsusi proqramdan istifadə edərək kompüterə daxil olur. hesablayır paylanması sıxnümunə ölçüsü tədqiq olunan bölmədə yerləşdirir və onu displey ekranında göstərir. Bu şəkildə əldə edilən xəstənin bədəninin kəsişmə şəkli əla aydınlıq və yüksək məlumat məzmunu ilə xarakterizə olunur. Proqram, zəruri hallarda, artırmaq görüntü kontrastı V onlarla, hətta yüzlərlə dəfə. Bu, metodun diaqnostik imkanlarını genişləndirir.

Müasir stomatologiyada videoqraflar (rəqəmsal rentgen təsvirini emal edən qurğular).

Stomatologiyada rentgen müayinəsi əsas diaqnostik üsuldur. Bununla belə, rentgen diaqnostikasının bir sıra ənənəvi təşkilati və texniki xüsusiyyətləri onu həm xəstə, həm də stomatoloji klinikalar üçün tamamilə rahat etmir. Bu, ilk növbədə, xəstənin ionlaşdırıcı şüalanma ilə təmasda olmasıdır, bu da tez-tez bədəndə əhəmiyyətli bir radiasiya yükü yaradır, bu da fotoprosesə ehtiyacdır və buna görə də toksik olanlar da daxil olmaqla fotoreagentlərə ehtiyac var; Bu, nəhayət, böyük bir arxiv, ağır qovluqlar və rentgen filmləri olan zərflərdir.

Bundan əlavə, stomatologiyanın hazırkı inkişaf səviyyəsi insan gözü ilə rentgenoqrafiyanın subyektiv qiymətləndirilməsini qeyri-kafi edir. Məlum olub ki, rentgen görüntüsündə olan müxtəlif boz çalarlarından göz yalnız 64-ü qəbul edir.

Aydındır ki, dentofasiyal sistemin sərt toxumalarının minimal radiasiya təsiri ilə aydın və ətraflı təsvirini əldə etmək üçün başqa həllər lazımdır. Axtarışlar radioqrafik sistemlər, videoqraflar - rəqəmsal radioqrafiya sistemləri adlanan sistemlərin yaradılmasına gətirib çıxardı.

Texniki detallar olmadan belə sistemlərin iş prinsipi aşağıdakı kimidir. Rentgen şüaları obyektdən fotohəssas bir filmə deyil, xüsusi intraoral sensora (xüsusi elektron matrisa) keçir. Matrisdən müvafiq siqnal onu rəqəmsal formaya çevirən kompüterə qoşulmuş rəqəmsallaşdırıcı qurğuya (analoqdan rəqəmsal çevirici, ADC) ötürülür. Xüsusi proqram təminatı kompüter ekranında rentgen təsvirini yaradır və onu emal etməyə, onu bərk və ya çevik yaddaş daşıyıcısında (sərt disk, disketlər) saxlamağa və şəkil kimi fayl kimi çap etməyə imkan verir.

Rəqəmsal sistemdə rentgen təsviri müxtəlif rəqəmsal boz miqyaslı dəyərlərə malik nöqtələrin toplusudur. Proqram tərəfindən təmin edilən məlumat ekranının optimallaşdırılması nisbətən aşağı radiasiya dozası ilə parlaqlıq və kontrast baxımından optimal olan çərçivə əldə etməyə imkan verir.

Məsələn, Trophy (Fransa) və ya Schick (ABŞ) tərəfindən yaradılmış müasir sistemlərdə çərçivə formalaşdırarkən bozun 4096 çaları istifadə olunur, ekspozisiya müddəti öyrənilən obyektdən asılıdır və orta hesabla yüzdə bir - onda birdir. ikincisi, filmə münasibətdə radiasiyaya məruz qalmanın azaldılması – ağızdaxili sistemlər üçün 90%-ə qədər, panoramik videoqraflar üçün 70%-ə qədər.

Şəkilləri emal edərkən videoqraflar:

Müsbət və mənfi şəkilləri, psevdorəngli şəkilləri və relyef şəkillərini qəbul edin.

Şəkildə kontrastı artırın və maraq sahəsini böyüdün.

Diş toxumalarının və sümük strukturlarının sıxlığında dəyişiklikləri qiymətləndirin, kanalın doldurulmasının vahidliyinə nəzarət edin.

Endodontiyada istənilən əyriliyin kanalının uzunluğunu təyin edin, cərrahiyyədə isə implantın ölçüsünü 0,1 mm dəqiqliklə seçin.

Şəkili təhlil edərkən süni intellekt elementləri ilə unikal Kariyes detektor sistemi ləkə mərhələsində çürükləri, kök kariyeslərini və gizli kariyesləri aşkarlamağa imkan verir.

 (3) düsturunda “Ф” yayılan dalğa uzunluqlarının bütün diapazonuna aiddir və çox vaxt “İnteqral enerji axını” adlanır.

1895-ci ildə alman fiziki Rentgen vakuumda iki elektrod arasında cərəyanın keçməsi ilə bağlı təcrübələr apararaq aşkar etdi ki, boşalma borusu qara karton ekranla örtülsə də, lüminessent maddə (barium duzu) ilə örtülmüş ekran parlayır - bu radiasiyanın qeyri-şəffaf maneələrdən necə keçməsidir, X-şüaları X-şüaları adlanır. Müəyyən edilmişdir ki, insanlar üçün görünməyən rentgen şüaları qeyri-şəffaf cisimlərdə nə qədər güclü əmilirsə, maneənin atom nömrəsi (sıxlığı) bir o qədər yüksəkdir, ona görə də rentgen şüaları insan bədəninin yumşaq toxumalarından asanlıqla keçir, lakin skeletin sümükləri tərəfindən saxlanılır. Güclü rentgen şüalarının mənbələri metal hissələri işıqlandırmaq və onlarda daxili qüsurları tapmaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.

Alman fiziki Laue təklif etdi ki, rentgen şüaları görünən işıq şüaları ilə eyni elektromaqnit şüalanmadır, lakin daha qısa dalğa uzunluğuna malikdir və optikanın bütün qanunları, o cümlədən difraksiya ehtimalı onlara aiddir. Görünən işıq optikasında elementar səviyyədə difraksiya işığın xətlər sistemindən əks olunması kimi təqdim edilə bilər - yalnız müəyyən bucaqlarda baş verən difraksiya ızgarası və şüaların əks olunma bucağı düşmə bucağı ilə bağlıdır. , difraksiya ızgarasının xətləri arasındakı məsafə və düşən şüalanmanın dalğa uzunluğu. Difraksiyanın baş verməsi üçün xətlər arasındakı məsafə təxminən düşən işığın dalğa uzunluğuna bərabər olmalıdır.

Laue təklif etdi ki, rentgen şüaları kristallardakı ayrı-ayrı atomlar arasındakı məsafəyə yaxın dalğa uzunluğuna malikdir, yəni. kristaldakı atomlar rentgen şüaları üçün difraksiya barmaqlığı yaradır. Kristalın səthinə yönəldilmiş rentgen şüaları nəzəriyyənin proqnozlaşdırdığı kimi, foto lövhəyə əks olundu.

Atomların mövqeyində baş verən hər hansı dəyişiklik difraksiya qanunauyğunluğuna təsir edir və rentgen şüalarının difraksiyasını öyrənməklə kristalda atomların düzülüşü və kristala hər hansı fiziki, kimyəvi və mexaniki təsirlər zamanı bu düzülüşün dəyişməsini öyrənmək olar.

Hal-hazırda rentgen analizi elm və texnikanın bir çox sahələrində istifadə olunur, mövcud materiallarda atomların düzülüşü müəyyən edilmiş və verilmiş struktur və xüsusiyyətlərə malik yeni materiallar yaradılmışdır. Bu sahədə son nailiyyətlər (nanomateriallar, amorf metallar, kompozit materiallar) gələcək elmi nəsillər üçün fəaliyyət sahəsi yaradır.

Rentgen şüalarının yaranması və xassələri

X-şüalarının mənbəyi iki elektroddan - katoddan və anoddan ibarət rentgen borusudur. Katod qızdırıldıqda, katoddan qaçan elektronlar elektrik sahəsi ilə sürətlənir və anodun səthinə çarpır; Rentgen borusunu adi radio borudan (dioddan) fərqləndirən, əsasən onun daha yüksək sürətləndirici gərginliyidir (1 kV-dan çox).

Elektron katoddan çıxdıqda, elektrik sahəsi onu anoda doğru uçmağa məcbur edir, sürəti davamlı olaraq artır, elektronun gücü elektronun sürətinin artması ilə artan bir maqnit sahəsi daşıyır; Anod səthinə çatdıqda, elektron kəskin şəkildə yavaşlayır və müəyyən bir intervalda dalğa uzunluqları olan bir elektromaqnit impuls görünür (bremsstrahlung). Şüalanma intensivliyinin dalğa uzunluqları üzrə paylanması rentgen borusunun anod materialından və tətbiq olunan gərginlikdən asılıdır, qısa dalğa tərəfində isə bu əyri tətbiq olunan gərginlikdən asılı olaraq müəyyən hədd minimum dalğa uzunluğundan başlayır. Şüaların bütün mümkün dalğa uzunluqları ilə birləşməsi davamlı spektr təşkil edir və maksimum intensivliyə uyğun gələn dalğa uzunluğu minimum dalğa uzunluğunun 1,5 mislini təşkil edir.

Gərginlik artdıqca, atomların yüksək enerjili elektronları və ilkin rentgen şüalarının kvantları ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində rentgen spektri kəskin şəkildə dəyişir. Atomda daxili elektron qabıqları (enerji səviyyələri) var, onların sayı atom nömrəsindən asılıdır (K, L, M və s. hərflərlə qeyd olunur) Elektronlar və ilkin rentgen şüaları elektronları bir enerji səviyyəsindən digərinə keçir. Metastabil vəziyyət yaranır və sabit vəziyyətə keçid üçün elektronların əks istiqamətdə sıçrayışı lazımdır. Bu sıçrayış enerji kvantının sərbəst buraxılması və rentgen şüalarının görünüşü ilə müşayiət olunur. Davamlı spektri olan rentgen şüalarından fərqli olaraq, bu şüalanma çox dar dalğa uzunluğuna və yüksək intensivliyə malikdir (xarakterik şüalanma) ( santimetr. düyü.). Xarakterik şüalanmanın intensivliyini təyin edən atomların sayı çox böyükdür, məsələn, 1 kV gərginlikli mis anodlu və 15 mA cərəyanlı rentgen borusu üçün 10 14 –10 15 atom xarakterikdir; 1 s-də radiasiya. Bu dəyər rentgen şüalanmasının ümumi gücünün K-qabığından rentgen kvantının enerjisinə nisbəti kimi hesablanır (X-şüaları xarakterik şüalanmanın K seriyası). X-ray radiasiyasının ümumi gücü enerji istehlakının yalnız 0,1% -ni təşkil edir, qalan hissəsi əsasən istiliyə çevrilməsi səbəbindən itirilir.

Yüksək intensivliyə və dar dalğa uzunluğu diapazonuna görə xarakterik rentgen şüaları elmi tədqiqatlarda və proseslərə nəzarətdə istifadə olunan əsas şüalanma növüdür. K seriyası şüaları ilə eyni vaxtda əhəmiyyətli dərəcədə daha uzun dalğa uzunluğuna malik olan L və M seriyalı şüalar yaranır, lakin onların istifadəsi məhduddur. K seriyası yaxın dalğa uzunluqları a və b olan iki komponentə malikdir, b-komponentinin intensivliyi isə a-dan 5 dəfə azdır. Öz növbəsində, a-komponenti iki çox yaxın dalğa uzunluğu ilə xarakterizə olunur, onlardan birinin intensivliyi digərindən 2 dəfə çoxdur. Bir dalğa uzunluğu ilə şüalanma (monoxromatik şüalanma) əldə etmək üçün rentgen şüalarının udulması və difraksiyasının dalğa uzunluğundan asılılığından istifadə edən xüsusi üsullar işlənib hazırlanmışdır. Elementin atom nömrəsinin artması elektron qabıqlarının xüsusiyyətlərinin dəyişməsi ilə əlaqələndirilir və rentgen borusunun anod materialının atom nömrəsi nə qədər yüksək olarsa, K seriyası dalğa uzunluğu bir o qədər qısa olar. Ən çox istifadə olunanlar atom nömrələri 24-dən 42-yə qədər (Cr, Fe, Co, Cu, Mo) və dalğa uzunluğu 2,29 ilə 0,712 A (0,229 - 0,712 nm) arasında olan elementlərdən hazırlanmış anodlu borulardır.

X-şüaları borusundan əlavə, rentgen şüalanma mənbələri radioaktiv izotoplar ola bilər, bəziləri birbaşa rentgen şüaları, digərləri metal hədəfləri bombalayan zaman rentgen şüaları yaradan elektronlar və a-hissəcikləri buraxır. Radioaktiv mənbələrdən gələn rentgen şüalarının intensivliyi adətən rentgen borusundan xeyli azdır (qüsurların aşkarlanmasında istifadə olunan və çox qısa dalğa uzunluğunda radiasiya yaradan radioaktiv kobalt istisna olmaqla - g-radiasiya), onlar kiçik ölçülüdür və elektrik enerjisi tələb etmir. Sinxrotron rentgen şüaları elektron sürətləndiricilərdə istehsal olunur, bu şüalanmanın dalğa uzunluğu rentgen borularında (yumşaq rentgen şüaları) əldə ediləndən xeyli uzundur və onun intensivliyi rentgen şüalarının radiasiya intensivliyindən bir neçə dəfə yüksəkdir; borular. Təbii rentgen şüalanma mənbələri də var. Bir çox minerallarda radioaktiv çirklər aşkar edilib və kosmik obyektlərdən, o cümlədən ulduzlardan rentgen şüalarının yayılması qeydə alınıb.

X-şüalarının kristallarla qarşılıqlı təsiri

Kristal quruluşlu materialların rentgen tədqiqatlarında kristal qəfəsin atomlarına aid olan elektronlar tərəfindən rentgen şüalarının səpilməsi nəticəsində yaranan müdaxilə nümunələri təhlil edilir. Atomlar hərəkətsiz sayılır, onların istilik vibrasiyası nəzərə alınmır və eyni atomun bütün elektronları bir nöqtədə - kristal qəfəsin düyünündə cəmlənmiş hesab olunur.

Kristalda rentgen şüalarının difraksiyasının əsas tənliklərini əldə etmək üçün kristal qəfəsdə düz xətt boyunca yerləşən atomlar tərəfindən səpələnmiş şüaların müdaxiləsi nəzərə alınır. Monoxromatik rentgen şüalarının müstəvi dalğası kosinusu 0-a bərabər olan bucaq altında bu atomlara düşür. Atomlar tərəfindən səpələnmiş şüaların müdaxilə qanunları görünən dalğa uzunluğu diapazonunda işıq radiasiyasını səpələyən difraksiya ızgarası üçün mövcud olan qanunlara bənzəyir. Bütün vibrasiyaların amplitüdlərinin atom cərgəsindən böyük bir məsafədə toplanması üçün qonşu atomların hər bir cütündən gələn şüaların yollarındakı fərqin tam sayda dalğa uzunluğunu ehtiva etməsi zəruri və kifayətdir. Atomlar arasındakı məsafə nə zaman A bu vəziyyət belə görünür:

A(a – a 0) = h l,

burada a atom sırası ilə əyilmiş şüa arasındakı bucağın kosinusudur, h - tam. Bu tənliyi təmin etməyən bütün istiqamətlərdə şüalar yayılmır. Beləliklə, səpələnmiş şüalar ümumi oxu atom sırası olan koaksial konuslar sistemini təşkil edir. Atom sırasına paralel müstəvidə konusların izləri hiperbola, cərgəyə perpendikulyar müstəvidə isə dairələrdir.

Şüalar sabit bir açı ilə düşdükdə, polixromatik (ağ) şüalanma sabit bucaqlarda əyilmiş şüalar spektrinə parçalanır. Beləliklə, atom seriyası rentgen şüaları üçün spektroqrafdır.

İkiölçülü (düz) atom qəfəsinə, sonra isə üçölçülü həcmli (məkan) kristal qəfəsə ümumiləşdirmə rentgen şüalarının düşmə və əks olunma bucaqlarını və atomlar arasındakı məsafələri ehtiva edən daha iki oxşar tənlik verir. üç istiqamət. Bu tənliklər Laue tənlikləri adlanır və rentgen şüalarının difraksiya analizinin əsasını təşkil edir.

Paralel atom müstəvilərindən əks olunan şüaların amplitüdləri toplanır və s. atomların sayı çox böyükdür, əks olunan şüalanma eksperimental olaraq aşkar edilə bilər. Yansıtma şərti Wulff-Bragg tənliyi2d sinq = nl ilə təsvir edilir, burada d - qonşu atom müstəviləri arasındakı məsafə, q - düşən şüanın istiqaməti ilə kristaldakı bu müstəvilər arasındakı sürüşmə bucağı, l - dalğa uzunluğu. rentgen şüalanması, n əks olunma qaydası adlanan tam ədəddir. q bucağı, tədqiq olunan nümunənin səthi ilə mütləq istiqamətdə üst-üstə düşməyən atom müstəvilərinə münasibətdə düşmə bucağıdır.

Həm davamlı spektrli radiasiyadan, həm də monoxromatik şüalanmadan istifadə etməklə rentgen şüalarının difraksiya analizinin bir neçə üsulları işlənib hazırlanmışdır. Tədqiq olunan obyekt stasionar və ya fırlanan ola bilər, bir kristaldan (tək kristaldan) və ya çoxlu (polikristaldan) ibarət ola bilər, difraksiyaya uğramış şüalanma düz və ya silindrik rentgen filmindən və ya çevrə ətrafında hərəkət edən rentgen detektorundan istifadə etməklə qeydə alına bilər, lakin təcrübə və nəticələrin şərhi zamanı bütün hallarda Vulf-Braq tənliyindən istifadə olunur.

Elm və texnologiyada rentgen analizi

Rentgen şüalarının difraksiyasının kəşfi ilə tədqiqatçılar mikroskop olmadan ayrı-ayrı atomların düzülməsini və xarici təsirlər altında bu düzülüşdəki dəyişiklikləri öyrənməyə imkan verən bir üsula sahib oldular.

Fundamental elmdə rentgen şüalarının əsas tətbiqi struktur analizidir, yəni. kristalda ayrı-ayrı atomların fəza düzülüşün qurulması. Bunun üçün monokristallar yetişdirilir və əks olunmaların həm yerləri, həm də intensivliyi öyrənilərək rentgen analizi aparılır. İndi təkcə metalların deyil, həm də vahid hüceyrələrində minlərlə atomun olduğu mürəkkəb üzvi maddələrin strukturları müəyyən edilmişdir.

Mineralogiyada rentgen analizindən istifadə etməklə minlərlə mineralın strukturları müəyyən edilmiş və mineral xammalın təhlili üçün ekspress üsullar yaradılmışdır.

Metallar nisbətən sadə kristal quruluşa malikdir və rentgen üsulu müxtəlif texnoloji emallar zamanı onun dəyişikliklərini öyrənməyə və yeni texnologiyaların fiziki əsaslarını yaratmağa imkan verir.

Ərintilərin faza tərkibi X-şüalarının difraksiya nümunələrində xətlərin yerləşməsi ilə, kristalların sayı, ölçüsü və forması onların eni ilə, kristalların oriyentasiyası (teksturası) isə intensivliyə görə müəyyən edilir. difraksiya konusunda paylanması.

Bu üsullardan istifadə etməklə plastik deformasiya zamanı proseslər, o cümlədən kristalın parçalanması, daxili gərginliklərin baş verməsi və kristal strukturunda qüsurlar (dislokasiyalar) öyrənilir. Deformasiyaya uğramış materiallar qızdırıldıqda, gərginliyin azaldılması və kristalların böyüməsi (yenidən kristallaşma) öyrənilir.

Ərintilərin rentgen analizi bərk məhlulların tərkibini və konsentrasiyasını müəyyən edir. Bərk məhlul görünəndə atomlararası məsafələr və nəticədə atom təyyarələri arasındakı məsafələr dəyişir. Bu dəyişikliklər kiçikdir, ona görə də ənənəvi rentgen tədqiqat metodlarından istifadə edərək, ölçmə dəqiqliyindən iki dərəcə böyük dəqiqliklə kristal şəbəkənin dövrlərinin ölçülməsi üçün xüsusi dəqiqlik metodları işlənib hazırlanmışdır. Kristal qəfəs dövrlərinin dəqiq ölçülməsi və faza analizinin birləşməsi faza diaqramında faza rayonlarının sərhədlərini qurmağa imkan verir. X-şüaları üsulu, həmçinin bərk məhlullar və kimyəvi birləşmələr arasında aralıq vəziyyətləri - qatı məhlullarda olduğu kimi çirkli atomların təsadüfi yerləşmədiyi və eyni zamanda kimyəvi məhlullarda olduğu kimi üçölçülü qaydada olmayan sifarişli bərk məhlulları da aşkar edə bilir. birləşmələr. Sifarişli bərk məhlulların rentgen şüaları difraksiya nümunələri əlavə xətləri ehtiva edir, rentgen şüalarının difraksiya nümunələrinin təfsiri göstərir ki, çirkli atomlar kristal qəfəsdə, məsələn, kubun təpələrində müəyyən yerləri tutur.

Faza çevrilmələrinə məruz qalmayan bir ərinti söndürüldükdə, həddindən artıq doymuş bərk məhlul yarana bilər və daha da qızdırıldıqda və ya hətta otaq temperaturunda saxlandıqda, bərk məhlul kimyəvi birləşmənin hissəciklərinin sərbəst buraxılması ilə parçalanır. Bu yaşlanmanın təsiridir və rentgen şüalarında xətlərin mövqeyində və enində dəyişiklik kimi görünür. Yaşlanma tədqiqatı əlvan metal ərintiləri üçün xüsusilə vacibdir, məsələn, yaşlanma yumşaq, bərkimiş alüminium ərintisini dayanıqlı struktur material duraluminə çevirir.

Polad istilik müalicəsinin rentgen tədqiqatları ən böyük texnoloji əhəmiyyətə malikdir. Poladın söndürülməsi (sürətli soyudulması) zamanı diffuziyasız austenit-martensit faza keçidi baş verir ki, bu da strukturun kubdan tetraqonala dəyişməsinə səbəb olur, yəni. vahid hüceyrə düzbucaqlı prizma şəklini alır. Rentgenoqrafiyalarda bu, xətlərin genişlənməsi və bəzi xətlərin ikiyə bölünməsi kimi özünü göstərir. Bu təsirin səbəbləri təkcə kristal quruluşun dəyişməsi deyil, həm də martensitik strukturun termodinamik qeyri-tarazlığı və qəfil soyuması səbəbindən böyük daxili gərginliklərin baş verməsidir. Temperləmə zamanı (bərkləşdirilmiş poladın qızdırılması), rentgen şüalarının difraksiya nümunələrindəki xətlər daralır, bu, tarazlıq quruluşuna qayıtmaqla əlaqələndirilir.

Son illərdə konsentrasiya edilmiş enerji axınları (lazer şüaları, şok dalğaları, neytronlar, elektron impulslar) ilə materialların emalının rentgen tədqiqatları böyük əhəmiyyət kəsb etdi və yeni rentgen effektləri yaratdı; Məsələn, lazer şüaları metallara təsir etdikdə, qızma və soyutma o qədər tez baş verir ki, soyutma zamanı metaldakı kristalların yalnız bir neçə elementar hüceyrə (nanokristal) ölçüsünə qədər böyüməyə vaxtı olur və ya ümumiyyətlə yaranmağa vaxtı olmur. Soyuduqdan sonra belə bir metal adi metal kimi görünür, lakin rentgen şüalarının difraksiya nümunəsində aydın xətlər vermir və əks olunan rentgen şüaları otlaq bucaqlarının bütün diapazonunda paylanır.

Neytron şüalanmasından sonra rentgen şüalarının diffraksiya nümunələrində əlavə ləkələr (diffuz maksimumlar) görünür. Radioaktiv parçalanma həm də strukturun dəyişməsi ilə bağlı spesifik rentgen effektlərinə səbəb olur, eləcə də tədqiq olunan nümunənin özünün rentgen şüalanması mənbəyinə çevrilməsi faktıdır.

1. 
   Yüksək nüfuzetmə qabiliyyəti - müəyyən mediaya nüfuz edə bilir. X-şüaları qazlı mühitdən ən yaxşı şəkildə nüfuz edir (ağciyər toxuması yüksək elektron sıxlığı və yüksək atom kütləsi olan maddələrdən (insanlarda, sümüklərdə) zəif nüfuz edir);
2. 
   Flüoresan - parıltı. Bu zaman rentgen şüalarının enerjisi görünən işığın enerjisinə çevrilir. Hal-hazırda, rentgen filminin əlavə ifşası üçün nəzərdə tutulmuş gücləndirici ekranların dizaynının əsasında flüoresans prinsipi dayanır. Bu, tədqiq olunan xəstənin bədəninə radiasiya yükünü azaltmağa imkan verir.
3. 
   Fotokimyəvi - müxtəlif kimyəvi reaksiyalara səbəb olmaq qabiliyyəti.
4. 
   İonlaşma qabiliyyəti - rentgen şüalarının təsiri altında atomların ionlaşması baş verir (neytral molekulların bir ion cütünü təşkil edən müsbət və mənfi ionlara parçalanması).
5. 
   Bioloji - hüceyrə zədələnməsi. Əksər hallarda bioloji əhəmiyyətli strukturların (DNT, RNT, protein molekulları, amin turşuları, su) ionlaşması səbəb olur. Müsbət bioloji təsirlər - antitümör, antiinflamatuar.

1. 
   Şüa borusu cihazı

X-şüaları rentgen borusunda istehsal olunur. X-ray borusu içərisində vakuum olan şüşə qabdır. 2 elektrod var - katod və anod. Katod nazik volfram spiraldır. Köhnə borulardakı anod katoda baxan əyilmiş səthi olan ağır mis çubuq idi. Anodun əyilmiş səthinə odadavamlı metal bir boşqab lehimləndi - anodun güzgüsü (işləmə zamanı anod çox isti olur). Güzgünün mərkəzindədir X-ray borusunun fokuslanması- Bu, rentgen şüalarının istehsal olunduğu yerdir. Fokus dəyəri nə qədər kiçik olsa, çəkilən obyektin konturları bir o qədər aydın olar. Kiçik fokus 1x1 mm və ya daha az hesab olunur.

Müasir rentgen aparatlarında elektrodlar odadavamlı metallardan hazırlanır. Tipik olaraq fırlanan anodlu borular istifadə olunur. Əməliyyat zamanı anod xüsusi qurğunun köməyi ilə fırlanır və katoddan uçan elektronlar optik fokusun üzərinə düşür. Anodun fırlanması ilə əlaqədar olaraq, optik fokusun mövqeyi hər zaman dəyişir, buna görə də belə borular daha davamlıdır və uzun müddət köhnəlmir.

X-şüaları necə istehsal olunur? Birincisi, katod filamenti qızdırılır. Bunu etmək üçün, aşağı salınan bir transformatordan istifadə edərək, borudakı gərginlik 220-dən 12-15V-ə endirilir. Katod filamenti qızır, içindəki elektronlar daha sürətli hərəkət etməyə başlayır, elektronların bir hissəsi filamenti tərk edir və onun ətrafında sərbəst elektronlar buludu əmələ gəlir. Bundan sonra, gücləndirici bir transformator istifadə edərək əldə edilən yüksək gərginlikli bir cərəyan açılır. Diaqnostik rentgen aparatları 40-dan 125 kV-a qədər yüksək gərginlikli cərəyandan istifadə edir (1 kV = 1000 V). Borudakı gərginlik nə qədər yüksək olarsa, dalğa uzunluğu da bir o qədər qısa olar. Yüksək gərginlik işə salındıqda, borunun qütblərində böyük bir potensial fərq əldə edilir, elektronlar katoddan "parçalanır" və yüksək sürətlə anoda qaçırlar (boru yüklü hissəciklərin ən sadə sürətləndiricisidir). Xüsusi qurğular sayəsində elektronlar tərəflərə səpilmir, lakin anodun demək olar ki, bir nöqtəsinə düşür - fokus (fokus nöqtəsi) və anod atomlarının elektrik sahəsində yavaşlayır. Elektronlar yavaşladıqda, elektromaqnit dalğaları yaranır, yəni. rentgen şüaları. Xüsusi bir cihaz (köhnə borularda - əyilmiş anod) sayəsində rentgen şüaları xəstəyə ayrılan şüalar, "konus" şəklində yönəldilir.

1. 
   X-ray şəklinin alınması

Rentgen filmi laylı strukturdur, əsas təbəqə qalınlığı 175 mikrona qədər olan poliester tərkiblidir, fotoemulsiya (gümüş yodid və bromid, jelatin) ilə örtülmüşdür.

1. 
   Filmin inkişafı - gümüş bərpa olunur (şüaların keçdiyi yer - film sahəsinin qaralması, qaldıqları yer - daha yüngül sahələr)
2. 
   Fixer - şüaların keçdiyi və uzanmadığı yerlərdən gümüş bromidin yuyulması.

1. 
   Müasir rentgen otağının tikintisi

1. Aparatın yerləşdiyi və xəstələrin müayinə olunduğu rentgen otağının özü. Rentgen otağının sahəsi ən azı 50 m2 olmalıdır

2. İdarəetmə panelinin yerləşdiyi idarəetmə otağı, onun köməyi ilə rentgen ustası cihazın bütün işinə nəzarət edir.

3. Film kasetlərinin yükləndiyi, fotoşəkillərin işlənib düzəldildiyi, yuyulduğu və qurudulduğu qaranlıq otaq. Tibbi rentgen filmlərinin fotoqrafik emalının müasir üsulu rulon tipli inkişaf etdirici maşınların istifadəsidir. Şübhəsiz istifadə rahatlığına əlavə olaraq, inkişaf edən maşınlar foto emal prosesinin yüksək sabitliyini təmin edir. Filmin inkişaf edən maşına daxil olduğu andan quru rentgenoqrafiya əldə olunana qədər (“qurudan quruya”) tam dövr üçün vaxt bir neçə dəqiqədən çox deyil.

4. Rentgenoloqun çəkilmiş radioqrafiyaları təhlil etdiyi və təsvir etdiyi həkim kabineti.

1. 
   Tibb işçilərinin və xəstələrin rentgen şüalarından qorunma üsulları

Qorunmanın 3 əsas üsulu: ekranla qorunma, məsafə və vaxt.

1 .Qoruyucu qoruma:

X-şüalarının yoluna rentgen şüalarını yaxşı udur olan materiallardan hazırlanmış xüsusi qurğular yerləşdirilir. Qurğuşun, beton, barit beton və s. ola bilər. Rentgen otaqlarında divarlar, döşəmələr və tavanlar qorunur və bitişik otaqlara şüaları keçirməyən materiallardan hazırlanır. Qapılar qurğuşun astarlı materialla qorunur. Rentgen otağı ilə nəzarət otağı arasındakı baxış pəncərələri qurğuşunlu şüşədən hazırlanır. X-ray borusu rentgen şüalarının keçməsinə imkan verməyən xüsusi qoruyucu korpusa yerləşdirilir və şüalar xüsusi “pəncərə” vasitəsilə xəstəyə yönəldilir. Pəncərəyə rentgen şüasının ölçüsünü məhdudlaşdıran bir boru bağlanır. Bundan əlavə, şüaların borudan çıxışında rentgen aparatının diafraqması quraşdırılır. Bir-birinə perpendikulyar olan 2 cüt lövhədən ibarətdir. Bu lövhələr pərdələr kimi yerindən tərpənə və çəkilə bilər. Bu yolla radiasiya sahəsini artıra və ya azalda bilərsiniz. Radiasiya sahəsi nə qədər böyükdürsə, zərər də bir o qədər çox olar diyafram- xüsusilə uşaqlarda qorunmanın vacib hissəsidir. Bundan əlavə, həkim özü daha az radiasiyaya məruz qalır. Və şəkillərin keyfiyyəti daha yaxşı olacaq. Ekranlamanın başqa bir nümunəsi, obyektin bədəninin hazırda çəkilişlərə məruz qalmayan hissələrinin qurğuşunlu rezin təbəqələrlə örtülməsidir. Xüsusi qoruyucu materialdan hazırlanmış önlüklər, ətəklər və əlcəklər də var.

2 .Vaxtdan qorunma:

X-ray müayinəsi zamanı xəstəni mümkün qədər az müddətə şüalandırmaq lazımdır (tələsin, lakin diaqnozun zərərinə deyil). Bu mənada şəkillər transilluminasiyadan daha az radiasiya məruz qalır, çünki Fotoşəkillərdə çox qısa çekim sürətlərindən (vaxt) istifadə olunur. Vaxtın qorunması həm xəstəni, həm də radioloqun özünü qorumağın əsas yoludur. Xəstələri müayinə edərkən həkim, hər şeyin bərabər olduğu halda, daha az vaxt aparan, lakin diaqnozun zərərinə olmayan tədqiqat metodu seçməyə çalışır. Bu mənada floroskopiya daha çox zərər verir, lakin təəssüf ki, çox vaxt floroskopiya olmadan etmək mümkün deyil. Beləliklə, yemək borusu, mədə və bağırsaqları araşdırarkən hər iki üsuldan istifadə olunur. Tədqiqat metodunu seçərkən biz tədqiqatın faydasının zərərindən çox olması qaydasını rəhbər tuturuq. Bəzən əlavə fotoşəkil çəkmək qorxusu səbəbindən diaqnozda səhvlər baş verir və müalicə səhv təyin olunur, bu da bəzən xəstənin həyatı bahasına başa gəlir. Radiasiyanın təhlükələri haqqında xatırlamalıyıq, amma bundan qorxma, xəstə üçün daha pisdir.

3 .Məsafə üzrə qorunma:

İşığın kvadrat qanununa görə, müəyyən bir səthin işıqlandırılması işıq mənbəyindən işıqlandırılan səthə qədər olan məsafənin kvadratına tərs mütənasibdir. Rentgen müayinəsi ilə əlaqədar olaraq, bu o deməkdir ki, radiasiya dozası rentgen borusunun fokusundan xəstəyə qədər olan məsafənin kvadratına (fokus uzunluğu) tərs mütənasibdir. Fokus məsafəsi 2 dəfə artdıqda şüalanma dozası 4 dəfə, fokus məsafəsi 3 dəfə artdıqda isə şüalanma dozası 9 dəfə azalır.

Flüoroskopiya zamanı fokus uzunluğunun 35 sm-dən az olmasına icazə verilmir, divarlardan rentgen aparatına qədər olan məsafə ən azı 2 m olmalıdır, əks halda ilkin şüa ətrafdakı obyektlərə dəydikdə ikinci dərəcəli şüalar əmələ gəlir. (divarlar və s.). Eyni səbəbdən rentgen otaqlarında lazımsız mebellərə icazə verilmir. Bəzən ağır xəstələri müayinə edərkən cərrahiyyə və terapevtik şöbələrin əməkdaşları xəstəyə rentgen ekranının arxasında dayanmağa və müayinə zamanı xəstənin yanında dayanmağa kömək edir, ona dəstək olurlar. Bu, istisna kimi qəbul edilə bilər. Lakin rentgenoloq xəstəyə kömək edən tibb bacılarının və tibb bacılarının qoruyucu önlük və əlcək taxmasını və mümkünsə xəstəyə yaxın durmamasını təmin etməlidir (məsafə ilə qorunmaq). Bir neçə xəstə rentgen otağına gələrsə, onlar müalicə otağına bir dəfə bir nəfər çağırılır, yəni. Tədqiqat zamanı yalnız 1 nəfər olmalıdır.

1. 
   Rentgenoqrafiya və fluoroqrafiyanın fiziki əsasları. Onların mənfi cəhətləri və üstünlükləri. Rəqəmsalın film üzərində üstünlükləri.

Diaqnostik rentgenoqrafiya apararkən ən azı iki proyeksiyada şəkil çəkmək məsləhətdir. Bu, rentgenin üçölçülü obyektin düz təsviri olması ilə bağlıdır. Nəticədə, aşkar edilmiş patoloji fokusun lokalizasiyası yalnız 2 proqnozdan istifadə etməklə müəyyən edilə bilər.

Yaranan rentgen şəklinin keyfiyyəti 3 əsas parametrlə müəyyən edilir. X-ray borusuna verilən gərginlik, cərəyan gücü və borunun işləmə müddəti. Öyrənilən anatomik formasiyalar və xəstənin çəkisi və ölçülərindən asılı olaraq, bu parametrlər əhəmiyyətli dərəcədə dəyişə bilər. Fərqli orqan və toxumalar üçün orta dəyərlər var, lakin nəzərə almaq lazımdır ki, faktiki dəyərlər müayinənin aparıldığı maşından və rentgenoqrafiyanın aparıldığı xəstədən asılı olaraq fərqli olacaq. Hər bir cihaz üçün fərdi dəyərlər cədvəli tərtib edilir. Bu dəyərlər mütləq deyil və tədqiqat irəlilədikcə düzəldilir. Çəkilən şəkillərin keyfiyyəti əsasən radioqrafın orta dəyərlər cədvəlini müəyyən bir xəstəyə uyğunlaşdırmaq qabiliyyətindən asılıdır.

Rentgen şəklini yazmağın ən geniş yayılmış üsulu onu rentgen şüalarına həssas filmə yazmaq və sonra onu inkişaf etdirməkdir. Hazırda məlumatların rəqəmsal qeydini təmin edən sistemlər də mövcuddur. Yüksək qiymətə və istehsalın mürəkkəbliyinə görə, bu tip avadanlıq yayılma baxımından analoqdan bir qədər aşağıdır.

X-ray filmi xüsusi cihazlara - kasetlərə (kasetin doldurulduğunu deyirlər) yerləşdirilir. Kaset filmi görünən işıqdan qoruyur; sonuncu, rentgen şüaları kimi, AgBr-dən metal gümüşü azaltmaq qabiliyyətinə malikdir. Kasetlər işığı ötürməyən, lakin rentgen şüalarının keçməsinə imkan verən materialdan hazırlanır. İçəridə kasetlər var gücləndirici ekranlar, film onların arasına qoyulur; Şəkil çəkərkən filmə təkcə rentgen şüalarının özü deyil, həm də ekranlardan gələn işıq düşür (ekranlar flüoresan duzla örtülmüşdür, ona görə də onlar parlayır və rentgen şüalarının təsirini artırır). Bu, xəstəyə radiasiya dozasını 10 dəfə azaltmağa imkan verir.

Şəkil çəkərkən rentgen şüaları çəkilən obyektin mərkəzinə yönəldilir (mərkəzləşmə). Qaranlıq otaqda çəkilişdən sonra film xüsusi kimyəvi maddələrdə hazırlanır və sabitlənir (sabitdir). Fakt budur ki, filmin çəkiliş zamanı rentgen şüalarının dəymədiyi və ya yalnız az bir hissəsi dəymiş hissələrində gümüş bərpa edilməmişdir və əgər film fiksatorun (fiksator) məhluluna yerləşdirilməmişdirsə. ), sonra filmi araşdırarkən, görünən işığın təsiri altında gümüş bərpa olunur. Bütün film qara olacaq və heç bir şəkil görünməyəcək. Fiksasiya (fiksasiya) zamanı filmdən reduksiya edilməmiş AgBr fiksator məhluluna keçir, ona görə də fiksatorda çoxlu gümüş var və bu məhlullar tökülmür, rentgen mərkəzlərinə verilir.

Tibbi rentgen filmlərinin fotoqrafik emalının müasir üsulu rulon tipli inkişaf etdirici maşınların istifadəsidir. Şübhəsiz istifadə rahatlığına əlavə olaraq, inkişaf edən maşınlar foto emal prosesinin yüksək sabitliyini təmin edir. Filmin inkişaf edən maşına daxil olduğu andan quru rentgenoqrafiya əldə edilənə qədər (“qurudan quruya”) tam dövr üçün vaxt bir neçə dəqiqədən çox deyil.
Rentgen şəkilləri qara və ağ rəngdə hazırlanmış bir görüntüdür - mənfi. Qara – sıxlığı az olan nahiyələr (ağciyərlər, mədənin qaz qabarcığı. Ağ – yüksək sıxlıqlı sahələr (sümüklər).
Flüoroqrafiya- DUMAN-ın mahiyyəti ondan ibarətdir ki, onunla əvvəlcə flüoresan ekranda döş qəfəsinin şəkli alınır, sonra isə xəstənin özünün deyil, ekrandakı şəklinin şəkli çəkilir.

Flüoroqrafiya obyektin kiçildilmiş görüntüsünü təmin edir. Kiçik çərçivəli (məsələn, 24×24 mm və ya 35×35 mm) və böyük çərçivəli (xüsusən 70×70 mm və ya 100×100 mm) üsullar var. Sonuncu diaqnostik imkanlarda rentgenoqrafiyaya yaxınlaşır. DUMAN üçün istifadə olunur əhalinin profilaktik müayinəsi(xərçəng və vərəm kimi gizli xəstəliklər aşkar edilir).

Həm stasionar, həm də mobil floroqrafik cihazlar hazırlanmışdır.

Hazırda film fluoroqrafiyası tədricən rəqəmsal fluoroqrafiya ilə əvəz olunur. Rəqəmsal üsullar şəkillərlə işi asanlaşdırmağa imkan verir (şəkil monitor ekranında göstərilə bilər, çap oluna bilər, şəbəkə vasitəsilə ötürülə bilər, tibbi məlumat bazasında saxlanıla bilər və s.), xəstənin radiasiyaya məruz qalmasını azaldır və əlavə xərcləri azaldır. materiallar (film, filmlər üçün tərtibatçı).

Ənənəvi plyonkalı döş qəfəsi rentgenoqrafiyası xəstəyə hər prosedur üçün orta fərdi radiasiya dozası 0,5 millizievert (mSv) təmin edir (rəqəmsal rentgen - 0,05 mSv), film rentgenoqrafiyası isə hər prosedur üçün 0,3 mSv (rəqəmsal rentgen) - 0 .03 mSv) və döş qəfəsi orqanlarının kompüter tomoqrafiyası - hər prosedur üçün 11 mSv. Maqnit rezonans görüntüləmə radiasiyaya məruz qalmır

Rentgenoqrafiyanın faydaları

1. 
   Metodun geniş əlçatanlığı və tədqiqatın asanlığı.
2. 
   Əksər testlər xəstənin xüsusi hazırlığını tələb etmir.
3. 
   Tədqiqatın nisbətən aşağı qiyməti.
4. 
   Şəkillər başqa bir mütəxəssislə məsləhətləşmək üçün və ya başqa bir müəssisədə istifadə edilə bilər (ultrasəs görüntülərindən fərqli olaraq, təkrar müayinə zəruridir, çünki nəticədə alınan şəkillər operatordan asılıdır).

1. 
   Şəklin statik təbiəti orqan funksiyasını qiymətləndirməyi çətinləşdirir.
2. 
   Xəstəyə zərərli təsir göstərə bilən ionlaşdırıcı radiasiyanın olması.
3. 
   Klassik rentgenoqrafiyanın məlumat məzmunu KT, MRT və s. kimi müasir tibbi görüntüləmə üsullarından xeyli aşağıdır. Adi rentgen təsvirləri mürəkkəb anatomik strukturların proyeksiya qatını, yəni onların rentgen kölgəsinin toplanmasından fərqli olaraq əks etdirir. müasir tomoqrafik üsullarla əldə edilən lay-lay şəkillər seriyası.
4. 
   Kontrast maddələrdən istifadə etmədən rentgenoqrafiya sıxlığı ilə az fərqlənən yumşaq toxumalarda dəyişiklikləri təhlil etmək üçün kifayət qədər informativ deyil (məsələn, qarın orqanlarını öyrənərkən).

1. 
   Flüoroskopiyanın fiziki əsasları. Metodun mənfi cəhətləri və üstünlükləri

Müasir şəraitdə flüoresan ekranın istifadəsi onun aşağı parlaqlığına görə əsaslandırılmır, bu da tədqiqatı yaxşı qaranlıq otaqda aparmağa və tədqiqatçının qaranlığa uzun müddət uyğunlaşmasından (10-15 dəqiqə) sonra aşağı intensivlikli təsviri fərqləndirin.

İndi flüoresan ekranlar ilkin təsvirin parlaqlığını (parıltısını) təqribən 5000 dəfə artıran rentgen təsviri gücləndiricisinin (X-ray image intensifier) ​​dizaynında istifadə olunur. Elektron-optik çeviricinin köməyi ilə görüntü monitor ekranında görünür ki, bu da diaqnozun keyfiyyətini əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır və rentgen otağının qaralmasını tələb etmir.

Flüoroskopiyanın üstünlükləri
Radioqrafiya üzərində əsas üstünlüyü real vaxtda tədqiqat faktıdır. Bu, yalnız orqanın quruluşunu deyil, həm də yerdəyişməsini, büzülməsini və ya uzanmasını, kontrast maddənin keçməsini və doldurulmasını qiymətləndirməyə imkan verir. Metod həm də transilluminasiya (çox proyeksiyalı tədqiqat) zamanı tədqiqat obyektinin fırlanması səbəbindən bəzi dəyişikliklərin lokalizasiyasını tez qiymətləndirməyə imkan verir.

Flüoroskopiya bəzi instrumental prosedurların həyata keçirilməsinə nəzarət etməyə imkan verir - kateterlərin yerləşdirilməsi, angioplastika (bax angioqrafiya), fistuloqrafiya.

Yaranan şəkilləri adi CD-yə və ya şəbəkə yaddaşına yerləşdirmək olar.

Rəqəmsal texnologiyaların yaranması ilə ənənəvi floroskopiyaya xas olan 3 əsas çatışmazlıq aradan qalxdı:

Radioqrafiya ilə müqayisədə nisbətən yüksək radiasiya dozası - müasir aşağı dozalı cihazlar keçmişdə bu mənfi cəhəti tərk etmişdir. İmpulslu tarama rejimlərinin istifadəsi doza yükünü daha da 90%-ə qədər azaldır.

Aşağı məkan ayırdetmə qabiliyyəti - müasir rəqəmsal cihazlarda, kopiya rejimindəki qətnamə radioqrafik rejimdəki qətnamədən yalnız bir qədər aşağıdır. Bu vəziyyətdə, ayrı-ayrı orqanların (ürək, ağciyər, mədə, bağırsaq) funksional vəziyyətini "dinamikada" müşahidə etmək qabiliyyəti həlledici əhəmiyyət kəsb edir.

Tədqiqatın sənədləşdirilməsinin qeyri-mümkünlüyü - rəqəmsal təsvirin emalı texnologiyaları tədqiqat materiallarına həm kadr-kadr, həm də video ardıcıllığı şəklində qənaət etməyə imkan verir.

Flüoroskopiya, əsasən, rentgenoloqun tədqiqat başlamazdan əvvəl tərtib etdiyi plana uyğun olaraq, qarın və döş boşluqlarında yerləşən daxili orqanların xəstəliklərinin rentgen diaqnostikası üçün aparılır. Bəzən sözdə sorğu floroskopiyası travmatik sümük zədələrini tanımaq, radioqrafiya aparılacaq ərazini aydınlaşdırmaq üçün istifadə olunur.

Kontrastlı floroskopik müayinə

Süni kontrast toxuma sıxlığının təxminən eyni olduğu orqan və sistemlərin floroskopik müayinəsi imkanlarını son dərəcə genişləndirir (məsələn, qarın boşluğu, orqanları təxminən eyni dərəcədə rentgen şüalarını ötürən və buna görə də aşağı kontrastlı). Bu, mədə və ya bağırsağın lümeninə həzm şirələrində həll edilməyən, nə mədə, nə də bağırsaqlar tərəfindən udulmayan və təbii olaraq tamamilə dəyişməz şəkildə xaric olan barium sulfat sulu süspansiyonunun daxil edilməsi ilə əldə edilir. Barium suspenziyasının əsas üstünlüyü ondan ibarətdir ki, yemək borusu, mədə və bağırsaqlardan keçərək onların daxili divarlarını örtür və ekranda və ya plyonkada onların selikli qişasının yüksəkliklərinin, çökəkliklərinin və digər xüsusiyyətlərinin təbiəti haqqında tam təsəvvür yaradır. Özofagus, mədə və bağırsaqların daxili relyefinin öyrənilməsi bu orqanların bir sıra xəstəliklərini tanımağa kömək edir. Daha sıx doldurulma ilə öyrənilən orqanın forması, ölçüsü, mövqeyi və funksiyası müəyyən edilə bilər.

1. 
   Mammoqrafiya - metodun əsasları, göstərişlər. Rəqəmsal mamoqrafiyanın film mamoqrafiyasına nisbətən üstünlükləri.

2.süd vəzinin xərçəngi və xoşxassəli dishormonal hiperplaziyası (FAM) arasında diferensial diaqnostika;

3. əsas şişin böyüməsinin qiymətləndirilməsi (tək node və ya çoxmərkəzli xərçəng ocaqları);

4. cərrahi müdaxilələrdən sonra süd vəzilərinin vəziyyətinin dinamik dispanser monitorinqi.

Döş xərçənginin radiasiya diaqnostikasının aşağıdakı üsulları tibbi praktikaya tətbiq edilmişdir: mamoqrafiya, ultrasəs, kompüter tomoqrafiyası, maqnit-rezonans tomoqrafiya, rəngli və güc doppleroqrafiyası, mammoqrafiya nəzarəti altında stereotaktik biopsiya, termoqrafiya.

Rentgen mamoqrafiyası
Hazırda dünyada əksər hallarda qadın süd vəzi xərçənginin (BC) diaqnostikasında rentgen proyeksiyalı mamoqrafiya, film (analoq) və ya rəqəmsal üsuldan istifadə edilir.

Prosedur 10 dəqiqədən çox çəkmir. Görünüşün çəkilməsi üçün döşlər iki qayış arasında tutulmalı və bir az sıxılmalıdır. Şəkil iki proyeksiyada çəkilir ki, şiş aşkar edilərsə, yeri dəqiq müəyyən olunsun. Simmetriya diaqnostik faktorlardan biri olduğu üçün hər iki döş vəzisi daim müayinə olunmalıdır.

MRT mamoqrafiyası

Vəzinin hər hansı bir hissəsinin geri çəkilməsi və ya qabarıq olması ilə bağlı şikayətlər

Məmə ucundan axıdılması, formasını dəyişdirin

Döşün həssaslığı, şişməsi, ölçüsündə dəyişiklik

Döşlərin xoşxassəli şişləri (xüsusilə fibroadenoma)

İltihabi proseslər (mastit)

Mastopatiya

Cinsiyyət orqanlarının şişləri

Endokrin bezlərin xəstəlikləri (tiroid, mədəaltı vəzi)

Sonsuzluq

Piylənmə

Döş əməliyyatının tarixi

Rəqəmsal mamoqrafiyanın film üzərində üstünlükləri:

X-ray müayinələri zamanı doza yüklərinin azaldılması;

Əvvəllər əlçatmaz olan patoloji prosesləri (rəqəmsal kompüter təsvirinin emal imkanları) müəyyən etməyə imkan verən tədqiqatın səmərəliliyinin artırılması;

Uzaqdan məsləhət məqsədi ilə şəkillərin ötürülməsi üçün telekommunikasiya şəbəkələrindən istifadə etmək imkanı;

Kütləvi tədqiqatlar apararkən iqtisadi effekt əldə etmək.

X-şüaları yüksək enerjili elektromaqnit şüalanmasının bir növüdür. Təbabətin müxtəlif sahələrində fəal şəkildə istifadə olunur.

X-şüaları elektromaqnit dalğaları miqyasında foton enerjisi ultrabənövşəyi şüalanma ilə qamma şüalanması arasında olan (~10 eV-dən ~1 MeV-ə qədər) olan elektromaqnit dalğalarıdır ki, bu da ~10^3-dən ~10^−2 angstrom dalğa uzunluğuna uyğundur. ~10^−7 ilə ~10^−12 m). Yəni, ultrabənövşəyi və infraqırmızı (“termal”) şüalar arasında bu miqyasda olan görünən işıqdan müqayisə olunmayacaq dərəcədə sərt şüalanmadır.

X-şüaları və qamma şüalanması arasındakı sərhəd şərti olaraq fərqlənir: onların diapazonları kəsişir, qamma şüaları 1 keV enerjiyə malik ola bilər. Onlar mənşəyinə görə fərqlənirlər: qamma şüaları atom nüvələrində baş verən proseslər zamanı, rentgen şüaları isə elektronların (həm sərbəst, həm də atomların elektron qabıqlarında yerləşən) iştirak etdiyi proseslər zamanı yayılır. Eyni zamanda, fotonun özündən onun hansı proses zamanı yarandığını müəyyən etmək mümkün deyil, yəni rentgen və qamma diapazonlarına bölünmə əsasən ixtiyaridir.

Rentgen diapazonu "yumşaq rentgen" və "sərt" bölünür. Onların arasındakı sərhəd 2 angstrom və 6 keV enerji dalğa uzunluğunda yerləşir.

X-ray generatoru, bir vakuumun yaradıldığı bir borudur. Orada elektrodlar var - mənfi yükün tətbiq olunduğu bir katod və müsbət yüklü anod. Onların arasındakı gərginlik onlarla kilovolta qədərdir. X-şüaları fotonlarının yaranması elektronlar katoddan “qırıldıqda” və yüksək sürətlə anodun səthinə düşdükdə baş verir. Nəticədə yaranan rentgen şüalanması “bremsstrahlung” adlanır; onun fotonları müxtəlif dalğa uzunluqlarına malikdir.

Eyni zamanda, xarakterik spektrin fotonları yaranır. Anod maddənin atomlarında olan elektronların bir hissəsi həyəcanlanır, yəni daha yüksək orbitlərə keçir, sonra isə müəyyən dalğa uzunluğunda fotonlar buraxaraq normal vəziyyətinə qayıdır. Standart bir generatorda hər iki növ rentgen şüası istehsal olunur.

Kəşf tarixi

8 noyabr 1895-ci ildə alman alimi Vilhelm Konrad Rentgen müəyyən maddələrin “katod şüalarına”, yəni katod şüası borusu tərəfindən yaradılan elektron axınına məruz qaldıqda parlamağa başladığını kəşf etdi. O, bu hadisəni müəyyən rentgen şüalarının təsiri ilə izah etdi - bu şüalanma indi bir çox dillərdə belə adlanır. Daha sonra V.K. Rentgen kəşf etdiyi fenomeni tədqiq etdi. 22 dekabr 1895-ci ildə Vürzburq Universitetində bu mövzuda məruzə etdi.

Sonradan məlum oldu ki, rentgen şüalanması əvvəllər müşahidə edilib, lakin sonra onunla əlaqəli hadisələrə o qədər də əhəmiyyət verilməyib. Katod şüa borusu çoxdan icad edilmişdir, lakin V.K. Onun yaxınlığındakı foto lövhələrin qaralması və s. haqqında rentgen şüalarına heç kim əhəmiyyət vermədi. hadisələr. Nüfuz edən radiasiyanın yaratdığı təhlükə də məlum deyildi.

Növləri və onların orqanizmə təsiri

“Rentgen şüaları” nüfuz edən şüalanmanın ən yüngül növüdür. Yumşaq rentgen şüalarına həddindən artıq məruz qalma ultrabənövşəyi radiasiyanın təsirlərinə bənzəyir, lakin daha ağır formada. Dəridə yanıq əmələ gəlir, lakin zədə daha dərindir və daha yavaş sağalır.

Sərt rentgen şüa xəstəliyinə səbəb ola biləcək tam hüquqlu ionlaşdırıcı şüalanmadır. Rentgen kvantları insan orqanizminin toxumalarını təşkil edən zülal molekullarını, həmçinin genomun DNT molekullarını parçalaya bilir. Ancaq rentgen kvantı su molekulunu parçalasa belə, bunun heç bir fərqi yoxdur: bu halda kimyəvi cəhətdən aktiv olan H və OH sərbəst radikalları əmələ gəlir ki, onlar özləri zülallara və DNT-yə təsir göstərə bilirlər. Radiasiya xəstəliyi daha ağır formada baş verir, hematopoetik orqanlar bir o qədər çox təsirlənir.

X-şüaları mutagen və kanserogen aktivliyə malikdir. Bu o deməkdir ki, şüalanma zamanı hüceyrələrdə spontan mutasiyaların baş vermə ehtimalı artır və bəzən sağlam hüceyrələr xərçəngə çevrilə bilər. Bədxassəli şişlərin artması ehtimalı rentgen şüaları da daxil olmaqla istənilən radiasiyaya məruz qalmanın standart nəticəsidir. X-şüaları nüfuz edən radiasiyanın ən az təhlükəli növüdür, lakin yenə də təhlükəli ola bilər.

Rentgen şüalanması: tətbiqi və necə işləyir

Rentgen şüalanması tibbdə, eləcə də insan fəaliyyətinin digər sahələrində istifadə olunur.

Floroskopiya və kompüter tomoqrafiyası

X-şüalarının ən çox istifadəsi floroskopiyadır. İnsan bədəninin "rentgenoqrafiyası" həm sümüklərin (onlar ən aydın şəkildə görünür), həm də daxili orqanların təsvirlərinin ətraflı təsvirini əldə etməyə imkan verir.

Rentgen şüalarında bədən toxumalarının müxtəlif şəffaflığı onların kimyəvi tərkibi ilə bağlıdır. Sümüklərin struktur xüsusiyyətləri onun tərkibində çoxlu kalsium və fosfor olmasıdır. Digər toxumalar əsasən karbon, hidrogen, oksigen və azotdan ibarətdir. Bir fosfor atomu oksigen atomundan təxminən iki dəfə, bir kalsium atomu isə 2,5 dəfə (karbon, azot və hidrogen oksigendən daha yüngüldür) ağırlığındadır. Bu baxımdan sümüklərdə rentgen fotonlarının udulması daha yüksəkdir.

İkiölçülü “anlıq görüntülərə” əlavə olaraq, rentgenoqrafiya orqanın üçölçülü görüntüsünü yaratmağa imkan verir: bu tip rentgenoqrafiya kompüter tomoqrafiyası adlanır. Bu məqsədlər üçün yumşaq rentgen şüaları istifadə olunur. Bir fotoşəkildən alınan radiasiyanın miqdarı azdır: bu, təxminən 10 km yüksəklikdə bir təyyarədə 2 saatlıq uçuş zamanı alınan radiasiyaya bərabərdir.

X-ray qüsurlarının aşkarlanması məhsulların kiçik daxili qüsurlarını aşkar etməyə imkan verir. O, sərt rentgen şüalarından istifadə edir, çünki bir çox materiallar (məsələn, metal) tərkibindəki maddələrin yüksək atom kütləsi səbəbindən zəif “şəffafdır”.

X-şüalarının difraksiyası və rentgen-flüoresans analizi

X-şüaları ayrı-ayrı atomları ətraflı tədqiq etməyə imkan verən xüsusiyyətlərə malikdir. X-şüalarının difraksiya analizi kimyada (biokimya daxil olmaqla) və kristalloqrafiyada fəal şəkildə istifadə olunur. Onun işləmə prinsipi rentgen şüalarının kristalların atomlarına və ya mürəkkəb molekullara difraksiya səpilməsidir. X-şüalarının difraksiya analizindən istifadə edərək DNT molekulunun strukturu müəyyən edilmişdir.

Rentgen floresan analizi bir maddənin kimyəvi tərkibini tez bir zamanda müəyyən etməyə imkan verir.

Radioterapiyanın bir çox formaları var, lakin onların hamısı ionlaşdırıcı şüalanmanın istifadəsini nəzərdə tutur. Radioterapiya 2 növə bölünür: korpuskulyar və dalğa. Korpuskulyar alfa hissəciklərinin (helium atomlarının nüvələri), beta hissəciklərinin (elektronların), neytronların, protonların və ağır ionların axınından istifadə edir. Dalğa elektromaqnit spektrinin şüalarından - rentgen şüalarından və qammadan istifadə edir.

Radioterapiya üsulları ilk növbədə xərçəngin müalicəsində istifadə olunur. Fakt budur ki, radiasiya ilk növbədə aktiv bölünən hüceyrələrə təsir göstərir, buna görə də hematopoetik orqanlar çox əziyyət çəkirlər (hüceyrələri daim bölünür, getdikcə daha çox yeni qırmızı qan hüceyrələri istehsal edir). Xərçəng hüceyrələri də daim bölünür və sağlam toxumadan daha çox şüalanmaya məruz qalır.

Sağlam hüceyrələrə orta dərəcədə təsir göstərərkən xərçəng hüceyrələrinin fəaliyyətini boğan radiasiya səviyyəsindən istifadə olunur. Radiasiyanın təsiri altında hüceyrələrin məhv olması deyil, onların genomuna - DNT molekullarına ziyan vurur. Məhv edilmiş genomu olan hüceyrə bir müddət mövcud ola bilər, lakin artıq bölünə bilmir, yəni şiş böyüməsi dayanır.

Rentgen terapiyası radioterapiyanın ən yüngül formasıdır. Dalğa şüalanması korpuskulyar şüalanmadan, rentgen şüaları isə qamma şüalanmasından daha yumşaqdır.

Hamiləlik zamanı

Hamiləlik dövründə ionlaşdırıcı şüalanmadan istifadə təhlükəlidir. X-şüaları mutagendir və döldə problemlər yarada bilər. X-ray terapiyası hamiləliklə uyğun gəlmir: yalnız abort etmək qərarına gəldikdə istifadə edilə bilər. Flüoroskopiya ilə bağlı məhdudiyyətlər daha yumşaqdır, lakin ilk aylarda bu da ciddi şəkildə qadağandır.

Qətiyyən zəruri hallarda rentgen müayinəsi maqnit rezonans görüntüləmə ilə əvəz olunur. Ancaq birinci trimestrdə onlar da bundan qaçmağa çalışırlar (bu üsul yaxınlarda ortaya çıxdı və tam əminliklə deyə bilərik ki, heç bir zərərli nəticələri yoxdur).

Ən azı 1 mSv (köhnə vahidlərdə - 100 mR) ümumi dozaya məruz qaldıqda aydın bir təhlükə yaranır. Sadə bir rentgen ilə (məsələn, fluorografi keçirərkən) xəstə təxminən 50 dəfə az alır. Belə bir dozanı bir anda almaq üçün ətraflı kompüter tomoqrafiyasından keçməlisiniz.

Yəni, hamiləliyin erkən mərhələsində 1-2 dəfə "rentgen" faktının özü ciddi nəticələrlə təhdid etmir (lakin risk etməmək daha yaxşıdır).

Onunla müalicə

X-şüaları ilk növbədə bədxassəli şişlərlə mübarizədə istifadə olunur. Bu üsul yaxşıdır, çünki yüksək effektivdir: şişi öldürür. Sağlam toxumaların bir az daha yaxşı olması və çoxsaylı yan təsirlərin olması pisdir. Xüsusilə hematopoetik orqanlar təhlükə altındadır.

Praktikada rentgen şüalarının sağlam toxumalara təsirini azaltmaq üçün müxtəlif üsullardan istifadə olunur. Şüalar bir açıya yönəldilir ki, şiş onların kəsişdiyi ərazidə olsun (buna görə enerjinin əsas udulması elə orada baş verir). Bəzən prosedur hərəkətdə həyata keçirilir: xəstənin bədəni şişdən keçən bir ox ətrafında radiasiya mənbəyinə nisbətən fırlanır. Bu zaman sağlam toxumalar yalnız arabir şüalanma zonasında olur, xəstə toxumalar isə daim məruz qalır.

X-şüaları müəyyən artroz və oxşar xəstəliklərin, həmçinin dəri xəstəliklərinin müalicəsində istifadə olunur. Bu zaman ağrı sindromu 50-90% azalır. İstifadə olunan radiasiya daha yumşaq olduğundan, şişlərin müalicəsində baş verənlərə bənzər yan təsirlər müşahidə edilmir.