• რაც უფრო მაღალია ძაბვა მილის ბოძებზე, მით უფრო ძლიერია პოტენციური განსხვავება მათ შორის, შესაბამისად, მოძრავი ელექტრონების კინეტიკური ენერგია უფრო მაღალი იქნება. მილზე ძაბვა განსაზღვრავს ელექტრონების სიჩქარეს და ანოდის ნივთიერებასთან მათი შეჯახების ძალას; შესაბამისად, ძაბვა განსაზღვრავს შედეგად მიღებული რენტგენის გამოსხივების ტალღის სიგრძეს.

რენტგენის მილების კლასიფიკაცია

1. დანიშნულებით
1. დიაგნოსტიკური
2. თერაპიული
3. სტრუქტურული ანალიზისთვის
4. გამჭვირვალესთვის
2. დიზაინით
1. ფოკუსით

• ერთჯერადი ფოკუსირება (ერთი სპირალი კათოდზე და ერთი ფოკუსური წერტილი ანოდზე)
• ბიფოკალური (ორი სპირალი კათოდზე სხვადასხვა ზომისდა ანოდზე არის ორი ფოკუსური წერტილი)

1. ანოდის ტიპის მიხედვით

• სტაციონარული (ფიქსირებული)
• მბრუნავი

რენტგენი გამოიყენება არა მხოლოდ რენტგენის დიაგნოსტიკისთვის, არამედ თერაპიული მიზნებისთვისაც. როგორც ზემოთ აღინიშნა, რენტგენის გამოსხივების უნარი თრგუნოს სიმსივნური უჯრედების ზრდა საშუალებას იძლევა მისი გამოყენება რადიაციული თერაპიაონკოლოგიური დაავადებები. გამოყენების სამედიცინო სფეროს გარდა, რენტგენის გამოსხივებამ ფართო გამოყენება ჰპოვა ინჟინერიაში, მასალათმცოდნეობაში, კრისტალოგრაფიაში, ქიმიასა და ბიოქიმიაში: მაგალითად, შესაძლებელია სტრუქტურული დეფექტების იდენტიფიცირება სხვადასხვა პროდუქტებში (ლიანდაგები, შედუღები და ა.შ.). რენტგენის გამოსხივების გამოყენებით. ამ ტიპის კვლევას ეწოდება ხარვეზის გამოვლენა. აეროპორტებში, მატარებლის სადგურებსა და სხვა ხალხმრავალ ადგილებში, რენტგენის სატელევიზიო ინტროსკოპები აქტიურად გამოიყენება უსაფრთხოების მიზნით ხელბარგისა და ბარგის სკანირებისთვის.

ანოდის ტიპის მიხედვით, რენტგენის მილები განსხვავდება დიზაინით. იმის გამო, რომ ელექტრონების კინეტიკური ენერგიის 99% გარდაიქმნება თერმულ ენერგიად, მილის მუშაობის დროს ხდება ანოდის მნიშვნელოვანი გათბობა - მგრძნობიარე ვოლფრამის სამიზნე ხშირად იწვის. ანოდი გაცივებულია თანამედროვე რენტგენის მილებში მისი ბრუნვით. მბრუნავ ანოდს აქვს დისკის ფორმა, რომელიც თანაბრად ანაწილებს სითბოს მთელ ზედაპირზე, რაც ხელს უშლის ვოლფრამის სამიზნის ადგილობრივ გადახურებას.

რენტგენის მილების დიზაინი ასევე განსხვავდება ფოკუსის თვალსაზრისით. ფოკუსური წერტილი არის ანოდის უბანი, სადაც წარმოიქმნება სამუშაო რენტგენის სხივი. იყოფა რეალურ ფოკუსურ და ეფექტურ კერებად ( ბრინჯი. 12). იმის გამო, რომ ანოდი დახრილია, ეფექტური ფოკუსური წერტილი უფრო მცირეა, ვიდრე რეალური. სხვადასხვა ფოკუსური ლაქების ზომა გამოიყენება გამოსახულების არეალის ზომის მიხედვით. რაც უფრო დიდია გამოსახულების ფართობი, მით უფრო ფართო უნდა იყოს ფოკუსური ადგილი, რომ დაფაროს სურათის მთელი ფართობი. თუმცა, უფრო მცირე ფოკუსური წერტილი იძლევა გამოსახულების უკეთეს სიცხადეს. ამიტომ, მცირე სურათების წარმოებისას, გამოიყენება მოკლე ძაფი და ელექტრონები მიმართულია ანოდის მცირე სამიზნე არეალში, რაც ქმნის უფრო მცირე ფოკუსურ ადგილს.

ბრინჯი. 9 - რენტგენის მილი სტაციონარული ანოდით.
ბრინჯი. 10 - რენტგენის მილი მბრუნავი ანოდით.
ბრინჯი. 11 - რენტგენის მილის მოწყობილობა მბრუნავი ანოდით.
ბრინჯი. 12 არის რეალური და ეფექტური ფოკუსური წერტილის ფორმირების დიაგრამა.

ლექცია

რენტგენი

რენტგენის ბუნება

Bremsstrahlung რენტგენის გამოსხივება, მისი სპექტრული თვისებები.

დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება (ცნობისთვის).

რენტგენის გამოსხივების ურთიერთქმედება მატერიასთან.

მედიცინაში რენტგენის გამოსხივების გამოყენების ფიზიკური საფუძველი.

რენტგენის სხივები (X - სხივები) აღმოაჩინა კ. რენტგენმა, რომელიც 1895 წელს გახდა პირველი ნობელის პრემიის ლაურეატი ფიზიკაში.

რენტგენის ბუნება

რენტგენის გამოსხივება - ელექტრომაგნიტური ტალღები სიგრძით 80-დან 10-5 ნმ-მდე. გრძელი ტალღის რენტგენის გამოსხივება გადახურულია მოკლე ტალღის ულტრაიისფერი გამოსხივებით, ხოლო მოკლე ტალღის რენტგენის გამოსხივება გადახურულია გრძელი ტალღის  გამოსხივებით.

რენტგენის სხივები წარმოიქმნება რენტგენის მილებში. ნახ.1.

K - კათოდი

1 - ელექტრონული სხივი

2 – რენტგენის გამოსხივება

ბრინჯი. 1. რენტგენის მილის მოწყობილობა.

მილი არის მინის კოლბა (შესაძლოა მაღალი ვაკუუმით: მასში წნევა არის დაახლოებით 10–6 მმ Hg) ორი ელექტროდით: ანოდი A და კათოდი K, რომელზედაც გამოიყენება მაღალი ძაბვა U (რამდენიმე ათასი ვოლტი). კათოდი არის ელექტრონების წყარო (თერმიონული ემისიის ფენომენის გამო). ანოდი არის ლითონის ღერო, რომელსაც აქვს დახრილი ზედაპირი, რათა მიღებული რენტგენის გამოსხივება მიმართოს მილის ღერძის კუთხით. იგი დამზადებულია თერმოგამტარი მასალისაგან, რათა გაანადგუროს ელექტრონის დაბომბვის შედეგად წარმოქმნილი სითბო. დახრილ ბოლოში არის ცეცხლგამძლე ლითონის ფირფიტა (მაგალითად, ვოლფრამი).

ანოდის ძლიერი გათბობა განპირობებულია იმით, რომ კათოდური სხივის ელექტრონების უმეტესობა ანოდამდე მისვლისას განიცდის უამრავ შეჯახებას ნივთიერების ატომებთან და გადასცემს მათ დიდ ენერგიას.

მაღალი ძაბვის გავლენით, ცხელი კათოდური ძაფით გამოსხივებული ელექტრონები აჩქარდებიან მაღალ ენერგიებამდე. ელექტრონის კინეტიკური ენერგიაა mv 2/2. ის უდრის იმ ენერგიას, რომელსაც იგი იძენს მილის ელექტროსტატიკურ ველში მოძრაობისას:

mv 2/2 = eU (1)

სადაც m, e არის ელექტრონის მასა და მუხტი, U არის აჩქარების ძაბვა.

პროცესები, რომლებიც იწვევს ბრემსტრაჰლუნგის რენტგენის გამოსხივებას, გამოწვეულია ანოდის ნივთიერებაში ელექტრონების ინტენსიური შენელებით ატომის ბირთვისა და ატომური ელექტრონების ელექტროსტატიკური ველის მიერ.

წარმოშობის მექანიზმი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს შემდეგნაირად. მოძრავი ელექტრონები არის გარკვეული დენი, რომელიც ქმნის საკუთარ მაგნიტურ ველს. ელექტრონების შენელება - დენის სიძლიერის შემცირება და, შესაბამისად, ინდუქციის შეცვლა მაგნიტური ველი, რაც გამოიწვევს მონაცვლეობითი ელექტრული ველის გამოჩენას, ე.ი. ელექტრომაგნიტური ტალღის გამოჩენა.

ამრიგად, როდესაც დამუხტული ნაწილაკი მატერიაში მიფრინავს, ის ნელდება, კარგავს ენერგიას და სიჩქარეს და გამოყოფს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს.

რენტგენის bremsstrahlung-ის სპექტრული თვისებები .

ასე რომ, ანოდის ნივთიერებაში ელექტრონის შენელების შემთხვევაში, Bremsstrahlung რენტგენის გამოსხივება.

ბრემსტრაჰლუნგის რენტგენის სპექტრი უწყვეტია. ამის მიზეზი შემდეგია.

როდესაც ელექტრონები ნელდება, ენერგიის ნაწილი მიდის ანოდის გაცხელებაზე (E 1 = Q), მეორე ნაწილი რენტგენის ფოტონის შესაქმნელად (E 2 = hv), წინააღმდეგ შემთხვევაში, eU = hv + Q. ნაწილები შემთხვევითია.

ამრიგად, რენტგენის bremsstrahlung-ის უწყვეტი სპექტრი წარმოიქმნება მრავალი ელექტრონის შენელების გამო, რომელთაგან თითოეული ასხივებს მკაცრად განსაზღვრული მნიშვნელობის რენტგენის კვანტურ hv (h). ამ კვანტის სიდიდე განსხვავებული სხვადასხვა ელექტრონებისთვის.რენტგენის ენერგიის ნაკადის დამოკიდებულება ტალღის სიგრძეზე , ე.ი. რენტგენის სპექტრი ნაჩვენებია ნახაზ 2-ზე.

ნახ.2. Bremsstrahlung რენტგენის სპექტრი: ა) მილში U სხვადასხვა ძაბვის დროს; ბ) კათოდის T სხვადასხვა ტემპერატურაზე.

მოკლე ტალღის (მყარი) გამოსხივებას აქვს უფრო დიდი შეღწევადი ძალა, ვიდრე გრძელტალღოვან (რბილ) გამოსხივებას. რბილი გამოსხივება უფრო ძლიერად შეიწოვება მატერიით.

მოკლე ტალღის მხარეს სპექტრი მკვეთრად მთავრდება გარკვეული ტალღის სიგრძეზე  m i n. ასეთი მოკლე ტალღის bremsstrahlung ხდება მაშინ, როდესაც აჩქარებულ ველში ელექტრონის მიერ შეძენილი ენერგია მთლიანად გარდაიქმნება ფოტონის ენერგიად (Q = 0):

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

 წთ (ნმ) = 1.23/UkV

რადიაციის სპექტრული შემადგენლობა დამოკიდებულია რენტგენის მილის ძაბვაზე; ძაბვის მატებასთან ერთად, მნიშვნელობა  m i n გადადის მოკლე ტალღის სიგრძეზე (ნახ. 2a).

როდესაც კათოდის T ტემპერატურა იცვლება, ელექტრონების ემისია იზრდება. შესაბამისად, მილში I დენი იზრდება, მაგრამ რადიაციის სპექტრული შემადგენლობა არ იცვლება (ნახ. 2ბ).

ენერგიის ნაკადი Ф  bremsstrahlung პირდაპირპროპორციულია ანოდსა და კათოდს შორის U ძაბვის კვადრატის, მილში დენის I სიძლიერისა და ანოდური ნივთიერების Z ატომური რიცხვის:

Ф = kZU 2 I. (3)

სადაც k = 10 –9 W/(V 2 A).

დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება (ცნობისთვის).

რენტგენის მილზე ძაბვის ზრდა იწვევს უწყვეტი სპექტრის ფონზე ხაზის სპექტრის გამოჩენას, რომელიც შეესაბამება დამახასიათებელ რენტგენის გამოსხივებას. ეს გამოსხივება სპეციფიკურია ანოდის მასალისთვის.

მისი წარმოქმნის მექანიზმი შემდეგია. მაღალი ძაბვის დროს აჩქარებული ელექტრონები (მაღალი ენერგიით) ღრმად აღწევენ ატომში და არღვევენ ელექტრონებს მისი შიდა შრეებიდან. ელექტრონები ზედა დონეებიდან თავისუფალ ადგილებზე გადადიან, რის შედეგადაც გამოიყოფა დამახასიათებელი გამოსხივების ფოტონები.

დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების სპექტრები განსხვავდება ოპტიკური სპექტრებისგან.

- ერთგვაროვნება.

დამახასიათებელი სპექტრების ერთგვაროვნება განპირობებულია იმით, რომ სხვადასხვა ატომების შიდა ელექტრონული ფენები იდენტურია და განსხვავდებიან მხოლოდ ენერგიულად ბირთვების მიერ განხორციელებული ძალის გამო, რომელიც იზრდება ელემენტის ატომური რაოდენობის მატებასთან ერთად. ამრიგად, დამახასიათებელი სპექტრები გადადის უფრო მაღალი სიხშირეებისკენ ბირთვული მუხტის გაზრდით. ეს ექსპერიმენტულად დაადასტურა რენტგენის თანამშრომელმა - მოსელი, რომელმაც გაზომა რენტგენის გადასვლის სიხშირეები 33 ელემენტისთვის. მათ დაადგინეს კანონი.

მოსლის კანონი – დამახასიათებელი გამოსხივების სიხშირის კვადრატული ფესვი არის ელემენტის სერიული ნომრის წრფივი ფუნქცია:

= A  (Z – B), (4)

სადაც v არის სპექტრული ხაზის სიხშირე, Z არის გამოსხივებული ელემენტის ატომური რიცხვი. A, B არის მუდმივები.

მოსლის კანონის მნიშვნელობა მდგომარეობს იმაში, რომ ამ დამოკიდებულებიდან შესაძლებელია ზუსტად დადგინდეს შესასწავლი ელემენტის ატომური რიცხვი რენტგენის ხაზის გაზომილი სიხშირის საფუძველზე. ამან დიდი როლი ითამაშა პერიოდულ სისტემაში ელემენტების განთავსებაში.

ქიმიური ნაერთებისგან დამოუკიდებლობა.

ატომის დამახასიათებელი რენტგენის სპექტრები არ არის დამოკიდებული ქიმიურ ნაერთზე, რომელშიც შედის ელემენტის ატომი. მაგალითად, ჟანგბადის ატომის რენტგენის სპექტრი იგივეა O 2, H 2 O, ხოლო ამ ნაერთების ოპტიკური სპექტრები განსხვავებულია. ატომის რენტგენის სპექტრის ეს თვისება დაედო საფუძველს სახელწოდებისთვის " დამახასიათებელი გამოსხივება".

რენტგენის სხივების ურთიერთქმედება მატერიასთან

რენტგენის გამოსხივების ზემოქმედება ობიექტებზე განისაზღვრება რენტგენის ურთიერთქმედების პირველადი პროცესებით ფოტონი ელექტრონებითმატერიის ატომები და მოლეკულები.

რენტგენის გამოსხივება მატერიაში შეიწოვებაან ფანტავს. ამ შემთხვევაში შეიძლება მოხდეს სხვადასხვა პროცესები, რომლებიც განისაზღვრება რენტგენის ფოტონის ენერგიის თანაფარდობით hv და იონიზაციის ენერგიით A და (იონიზაციის ენერგია A და არის ენერგია, რომელიც საჭიროა ატომის ან მოლეკულის გარეთ შიდა ელექტრონების მოსაშორებლად) .

ა) თანმიმდევრული გაფანტვა(გრძელტალღოვანი გამოსხივების გაფანტვა) ხდება მაშინ, როდესაც მიმართება დაკმაყოფილებულია

ფოტონებისთვის, ელექტრონებთან ურთიერთქმედების გამო, იცვლება მხოლოდ მოძრაობის მიმართულება (ნახ. 3a), მაგრამ ენერგია hv და ტალღის სიგრძე არ იცვლება (ამიტომ ეს გაფანტვა ე.წ. თანმიმდევრული). ვინაიდან ფოტონისა და ატომის ენერგია არ იცვლება, თანმიმდევრული გაფანტვა გავლენას არ ახდენს ბიოლოგიური ობიექტები, მაგრამ რენტგენის გამოსხივებისგან დაცვის შექმნისას მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული სხივის პირველადი მიმართულების შეცვლის შესაძლებლობა.

ბ) ფოტო ეფექტიხდება როცა

ამ შემთხვევაში შესაძლებელია ორი შემთხვევის რეალიზება.

ფოტონი შეიწოვება, ელექტრონი გამოყოფილია ატომისგან (ნახ. 3ბ). იონიზაცია ხდება. მოწყვეტილი ელექტრონი იძენს კინეტიკურ ენერგიას: E к = hv – A и. თუ კინეტიკური ენერგია მაღალია, მაშინ ელექტრონს შეუძლია შეჯახებით მოახდინოს მეზობელი ატომების იონიზაცია და ახლის წარმოქმნა. მეორადიელექტრონები.

ფოტონი შეიწოვება, მაგრამ მისი ენერგია არ არის საკმარისი ელექტრონის ამოსაღებად და ატომის ან მოლეკულის აგზნება(ნახ. 3c). ეს ხშირად იწვევს ფოტონის შემდგომ გამოსხივებას ხილულ რეგიონში (რენტგენის ლუმინესცენცია), ხოლო ქსოვილებში მოლეკულების გააქტიურებასა და ფოტოქიმიურ რეაქციებს. ფოტოელექტრული ეფექტი ძირითადად ხდება მაღალი Z ატომების შიდა გარსების ელექტრონებზე.

V) არათანმიმდევრული გაფანტვა(კომპტონის ეფექტი, 1922) ჩნდება, როდესაც ფოტონის ენერგია ბევრად აღემატება იონიზაციის ენერგიას.

ამ შემთხვევაში, ელექტრონი ამოღებულია ატომიდან (ასეთ ელექტრონებს უწოდებენ უკუცემის ელექტრონები), იძენს გარკვეულ კინეტიკურ ენერგიას E k, თავად ფოტონის ენერგია მცირდება (ნახ. 4d):

hv = hv" + A და + E k. (5)

ამგვარად წარმოქმნილი გამოსხივება შეცვლილი სიხშირით (სიგრძით) ე.წ მეორადი, ის იშლება ყველა მიმართულებით.

უკუქცევის ელექტრონებს, თუ მათ აქვთ საკმარისი კინეტიკური ენერგია, შეუძლიათ მეზობელი ატომების იონიზირება შეჯახებით. ამრიგად, არათანმიმდევრული გაფანტვის შედეგად წარმოიქმნება მეორადი გაფანტული რენტგენის გამოსხივება და ხდება ნივთიერების ატომების იონიზაცია.

მითითებულმა (a, b, c) პროცესებმა შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი შემდგომი პროცესი. მაგალითად (ნახ. 3d), თუ ფოტოელექტრული ეფექტის დროს ელექტრონები შიდა გარსებზე გამოყოფილია ატომისგან, მაშინ მათი ადგილი უფრო მაღალი დონის ელექტრონებს შეუძლიათ, რასაც თან ახლავს მოცემული ნივთიერების მეორადი დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება. მეორადი გამოსხივების ფოტონებს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ მეზობელი ატომების ელექტრონებთან, შეუძლიათ, თავის მხრივ, გამოიწვიოს მეორადი ფენომენები.

თანმიმდევრული გაფანტვა

უჰ ენერგია და ტალღის სიგრძე უცვლელი რჩება

ფოტოეფექტი

ფოტონი შეიწოვება, e – გამოყოფილია ატომისგან – იონიზაცია

hv = A და + E k

ატომი A აღგზნებულია ფოტონის შთანთქმისას, R - რენტგენის ლუმინესცენცია

არათანმიმდევრული გაფანტვა

hv = hv"+A და +E to

მეორადი პროცესები ფოტოელექტრული ეფექტის დროს

ბრინჯი. 3 რენტგენის გამოსხივების მატერიასთან ურთიერთქმედების მექანიზმები

მედიცინაში რენტგენის გამოყენების ფიზიკური საფუძველი

როდესაც რენტგენის გამოსხივება ეცემა სხეულზე, ის ოდნავ აირეკლება მისი ზედაპირიდან, მაგრამ ძირითადად გადადის მასში ღრმად, ხოლო ნაწილობრივ შეიწოვება და იფანტება და ნაწილობრივ გადის.

დასუსტების კანონი.

რენტგენის ნაკადი სუსტდება ნივთიერებაში კანონის მიხედვით:

Ф = Ф 0 e –   x (6)

სადაც  – წრფივი შესუსტების კოეფიციენტი,რაც მნიშვნელოვნად არის დამოკიდებული ნივთიერების სიმკვრივეზე. ის უდრის სამი წევრის ჯამს, რომლებიც შეესაბამება თანმიმდევრულ გაფანტვას  1, არათანმიმდევრულ  2 და ფოტოელექტრული ეფექტს  3:

 =  1 +  2 +  3 . (7)

თითოეული ტერმინის წვლილი განისაზღვრება ფოტონის ენერგიით. ქვემოთ მოცემულია ამ პროცესებს შორის კავშირი რბილი ქსოვილებისთვის (წყალი).

ისიამოვნეთ მასის შესუსტების კოეფიციენტი,რომელიც არ არის დამოკიდებული ნივთიერების სიმკვრივეზე :

 m = /. (8)

მასის შესუსტების კოეფიციენტი დამოკიდებულია ფოტონის ენერგიაზე და შთამნთქმელი ნივთიერების ატომურ რაოდენობაზე:

 m = k 3 Z 3 . (9)

ძვლისა და რბილი ქსოვილის (წყალი) მასის შესუსტების კოეფიციენტები განსხვავებულია:  m ძვალი / m წყალი = 68.

თუ არაერთგვაროვანი სხეული მოთავსებულია რენტგენის სხივების გზაზე და მის წინ ფლუორესცენტური ეკრანი, მაშინ ეს სხეული, შთანთქავს და ასუსტებს რადიაციას, ქმნის ჩრდილს ეკრანზე. ამ ჩრდილის ბუნებით შეიძლება ვიმსჯელოთ სხეულების ფორმაზე, სიმკვრივეზე, სტრუქტურაზე და ხშირ შემთხვევაში ბუნებაზე. იმათ. მნიშვნელოვანი განსხვავება სხვადასხვა ქსოვილების მიერ რენტგენის გამოსხივების შთანთქმაში საშუალებას იძლევა დაინახოს შინაგანი ორგანოების გამოსახულება ჩრდილის პროექციაში.

თუ შესამოწმებელი ორგანო და მიმდებარე ქსოვილები თანაბრად ასუსტებენ რენტგენის გამოსხივებას, მაშინ გამოიყენება კონტრასტული აგენტები. ასე, მაგალითად, კუჭისა და ნაწლავების შევსებისას ბარიუმის სულფატის ფაფის მსგავსი მასით (BaS0 4), შეგიძლიათ იხილოთ მათი ჩრდილის გამოსახულება (შემცირების კოეფიციენტების თანაფარდობა არის 354).

გამოიყენეთ მედიცინაში.

მედიცინაში რენტგენი გამოიყენება ფოტონების ენერგიით, დიაგნოსტიკისთვის 60-დან 100-120 კევ-მდე და თერაპიისთვის 150-200 კევ-მდე.

რენტგენის დიაგნოსტიკა – დაავადებების ამოცნობა სხეულის რენტგენოლოგიური გამოკვლევის გამოყენებით.

რენტგენის დიაგნოსტიკა გამოიყენება სხვადასხვა გზით, რომლებიც მოცემულია ქვემოთ.

ფლუოროსკოპიითრენტგენის მილი მდებარეობს პაციენტის უკან. მის წინ არის ფლუორესცენტური ეკრანი. ეკრანზე შეიმჩნევა ჩრდილოვანი (დადებითი) გამოსახულება. თითოეულ ინდივიდუალურ შემთხვევაში, შესაბამისი რადიაციული სიმტკიცე შეირჩევა ისე, რომ ის გადის რბილ ქსოვილებში, მაგრამ საკმარისად შეიწოვება მკვრივი ქსოვილებით. წინააღმდეგ შემთხვევაში, თქვენ მიიღებთ ერთგვაროვან ჩრდილს. ეკრანზე გული და ნეკნები ჩანს მუქი, ფილტვები ღია.

რენტგენოგრაფიითობიექტი მოთავსებულია კასეტაზე, რომელიც შეიცავს ფილმს სპეციალური ფოტოგრაფიული ემულსიით. რენტგენის მილი განთავსებულია ობიექტის ზემოთ. მიღებული რენტგენოგრაფია იძლევა უარყოფით გამოსახულებას, ე.ი. პირიქით, ტრანსილუმინაციის დროს დაფიქსირებული სურათისგან განსხვავებით. ამ მეთოდით გამოსახულება უფრო მკაფიოა, ვიდრე (1), ამიტომ შეინიშნება დეტალები, რომლებიც ძნელად დასანახია გადაცემის გზით.

ამ მეთოდის პერსპექტიული ვერსია არის რენტგენი ტომოგრაფიადა "მანქანის ვერსია" - კომპიუტერი ტომოგრაფია.

3. ფლუოროგრაფიით,დიდი ეკრანიდან გამოსახულება გადაღებულია მგრძნობიარე მცირე ფორმატის ფილმზე. ნახვისას, ფოტოების ნახვა ხდება სპეციალური გამადიდებლის გამოყენებით.

რენტგენოთერაპია- რენტგენის გამოყენება ავთვისებიანი სიმსივნეების განადგურების მიზნით.

რადიაციის ბიოლოგიური ეფექტი არის სასიცოცხლო ფუნქციების დარღვევა, განსაკუთრებით სწრაფად გამრავლებული უჯრედების.

კომპიუტერული ტომოგრაფია (CT)

რენტგენის კომპიუტერული ტომოგრაფიის მეთოდი ეფუძნება პაციენტის სხეულის გარკვეული მონაკვეთის გამოსახულების რეკონსტრუქციას ამ მონაკვეთის რენტგენის პროექციის დიდი რაოდენობის ჩაწერით, შესრულებული სხვადასხვა კუთხით. ინფორმაცია სენსორებიდან, რომლებიც ჩაწერენ ამ პროგნოზებს, შედის კომპიუტერში, რომელიც სპეციალური პროგრამის გამოყენებით, ითვლისგანაწილება მჭიდრონიმუშის ზომაშესასწავლ განყოფილებაში და აჩვენებს მას ჩვენების ეკრანზე. ამ გზით მიღებული პაციენტის სხეულის განივი გამოსახულება ხასიათდება შესანიშნავი სიცხადით და მაღალი ინფორმაციის შემცველობით. პროგრამა საშუალებას იძლევა, საჭიროების შემთხვევაში, მომატება გამოსახულების კონტრასტივ ათობით და თუნდაც ასჯერ. ეს აფართოებს მეთოდის დიაგნოსტიკურ შესაძლებლობებს.

ვიდეოგრაფები (მოწყობილობები ციფრული რენტგენის გამოსახულების დამუშავებით) თანამედროვე სტომატოლოგიაში.

სტომატოლოგიაში რენტგენოლოგიური გამოკვლევა არის მთავარი დიაგნოსტიკური მეთოდი. თუმცა, რიგი ტრადიციული ორგანიზაციული და ტექნიკური მახასიათებელი რენტგენის დიაგნოსტიკის ხდის მას არასრულად კომფორტულს როგორც პაციენტისთვის, ასევე სტომატოლოგიური კლინიკებისთვის. ეს არის, უპირველეს ყოვლისა, პაციენტის კონტაქტის მაიონებელი გამოსხივების საჭიროება, რაც ხშირად ქმნის სხეულზე მნიშვნელოვან რადიაციულ დატვირთვას, ასევე საჭიროა ფოტოპროცესის საჭიროება და, შესაბამისად, ფოტორეაგენტების, მათ შორის ტოქსიკური. ეს არის, საბოლოოდ, მოცულობითი არქივი, მძიმე საქაღალდეები და კონვერტები რენტგენის ფილმებით.

გარდა ამისა, სტომატოლოგიის განვითარების დღევანდელი დონე არასაკმარისს ხდის ადამიანის თვალის რენტგენოგრაფიის სუბიექტურ შეფასებას. როგორც გაირკვა, რენტგენის გამოსახულებაში შემავალი ნაცრისფერი ჩრდილების მრავალფეროვნებიდან, თვალი მხოლოდ 64-ს აღიქვამს.

აშკარაა, რომ დენტოფაციალური სისტემის მყარი ქსოვილების მკაფიო და დეტალური გამოსახულების მისაღებად მინიმალური რადიაციის ზემოქმედებით, საჭიროა სხვა გადაწყვეტილებები. ძიების შედეგად შეიქმნა ე.წ.

ტექნიკური დეტალების გარეშე, ასეთი სისტემების მუშაობის პრინციპი ასეთია. რენტგენის გამოსხივება ობიექტში გადადის არა ფოტომგრძნობიარე ფილმში, არამედ სპეციალურ ინტრაორალურ სენსორში (სპეციალური ელექტრონული მატრიცა). მატრიციდან შესაბამისი სიგნალი გადაეცემა კომპიუტერთან დაკავშირებულ გაციფრულ მოწყობილობას (ანალოგური ციფრული გადამყვანი, ADC), რომელიც მას ციფრულ ფორმად გარდაქმნის. სპეციალური პროგრამული უზრუნველყოფა ქმნის რენტგენის სურათს კომპიუტერის ეკრანზე და საშუალებას გაძლევთ დაამუშავოთ იგი, შეინახოთ იგი მყარ ან მოქნილ შესანახ საშუალებებზე (მყარ დისკზე, ფლოპი დისკზე) და დაბეჭდოთ ფაილის სახით, როგორც სურათი.

ციფრულ სისტემაში რენტგენის გამოსახულება არის წერტილების კრებული, რომელსაც აქვს სხვადასხვა ციფრული ნაცრისფერი მნიშვნელობები. პროგრამის მიერ მოწოდებული ინფორმაციის ჩვენების ოპტიმიზაცია საშუალებას იძლევა მივიღოთ ჩარჩო, რომელიც ოპტიმალურია სიკაშკაშით და კონტრასტით შედარებით დაბალი გამოსხივების დოზით.

თანამედროვე სისტემებში, რომლებიც შექმნიან, მაგალითად, Trophy (საფრანგეთი) ან Schick (აშშ), 4096 ნაცრისფერი ელფერი გამოიყენება ჩარჩოს ფორმირებისას, ექსპოზიციის დრო დამოკიდებულია კვლევის ობიექტზე და, საშუალოდ, არის მეასედი - მეათედი. მეორე, რადიაციული ზემოქმედების შემცირება ფილმთან მიმართებაში - 90%-მდე ინტრაორალური სისტემებისთვის, 70%-მდე პანორამული ვიდეოგრაფებისთვის.

სურათების დამუშავებისას, ვიდეოგრაფებს შეუძლიათ:

მიიღეთ დადებითი და უარყოფითი სურათები, ფსევდოფერადი სურათები და რელიეფური სურათები.

გაზარდეთ კონტრასტი და გაზარდეთ სურათის ინტერესის არეალი.

შეაფასეთ ცვლილებები სტომატოლოგიური ქსოვილებისა და ძვლოვანი სტრუქტურების სიმკვრივეში, აკონტროლეთ არხის შევსების ერთგვაროვნება.

ენდოდონტიაში განსაზღვრეთ ნებისმიერი გამრუდების არხის სიგრძე, ხოლო ქირურგიაში შეარჩიეთ იმპლანტის ზომა 0,1 მმ სიზუსტით.

კარიესის უნიკალური დეტექტორის სისტემა ხელოვნური ინტელექტის ელემენტებით გამოსახულების გაანალიზებისას საშუალებას გაძლევთ აღმოაჩინოთ კარიესი ადგილზე, ფესვის კარიესი და ფარული კარიესი.

 "Ф" ფორმულაში (3) ეხება გამოსხივებული ტალღის სიგრძის მთელ დიაპაზონს და ხშირად უწოდებენ "ინტეგრალურ ენერგიის ნაკადს".

რენტგენი
უხილავი გამოსხივება, რომელსაც შეუძლია შეაღწიოს ყველა ნივთიერებას, თუმცა სხვადასხვა ხარისხით. ეს არის ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომლის ტალღის სიგრძეა დაახლოებით 10-8 სმ. ხილული სინათლის მსგავსად, რენტგენის გამოსხივება იწვევს ფოტოგრაფიული ფირის გაშავებას. ეს ქონება მნიშვნელოვანია მედიცინის, მრეწველობისა და სამეცნიერო კვლევებისთვის. რენტგენის გამოსხივება, რომელიც გადის შესასწავლ ობიექტში და შემდეგ ეცემა ფოტოფილმზე, ასახავს მის შიდა სტრუქტურას მასზე. ვინაიდან რენტგენის გამოსხივების შეღწევის ძალა განსხვავებულია სხვადასხვა მასალისთვის, ობიექტის ნაწილები, რომლებიც მისთვის ნაკლებად გამჭვირვალეა, წარმოქმნიან უფრო მსუბუქ უბნებს ფოტოზე, ვიდრე ის, რომლითაც რადიაცია კარგად აღწევს. ამრიგად, ძვლოვანი ქსოვილი ნაკლებად გამჭვირვალეა რენტგენის მიმართ, ვიდრე ქსოვილი, რომელიც ქმნის კანს და შინაგან ორგანოებს. ამიტომ, რენტგენოლოგიურად, ძვლები უფრო მსუბუქ უბნებად გამოჩნდება და მოტეხილობის ადგილი, რომელიც უფრო გამჭვირვალეა რადიაციისთვის, საკმაოდ მარტივად შეიძლება გამოვლინდეს. რენტგენი ასევე გამოიყენება სტომატოლოგიაში კარიესის და აბსცესების აღმოსაჩენად კბილების ფესვებში, ხოლო ინდუსტრიაში ბზარების აღმოსაჩენად კასტინგებში, პლასტმასებსა და რეზინებში. რენტგენის სხივები გამოიყენება ქიმიაში ნაერთების გასაანალიზებლად და ფიზიკაში კრისტალების სტრუქტურის შესასწავლად. ქიმიურ ნაერთში გამავალი რენტგენის სხივი წარმოქმნის დამახასიათებელ მეორად გამოსხივებას, რომლის სპექტროსკოპიული ანალიზი ქიმიკოსს საშუალებას აძლევს განსაზღვროს ნაერთის შემადგენლობა. კრისტალურ ნივთიერებაზე დაცემისას რენტგენის სხივი იფანტება კრისტალის ატომებით, რაც იძლევა ნათელ, რეგულარულ სურათს ფოტოგრაფიულ ფირფიტაზე ლაქებისა და ზოლების შესახებ, რაც შესაძლებელს ხდის ბროლის შიდა სტრუქტურის დადგენას. რენტგენის სხივების გამოყენება კიბოს მკურნალობაში ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ ის კლავს კიბოს უჯრედებს. თუმცა, მას ასევე შეიძლება ჰქონდეს არასასურველი ეფექტი ნორმალურ უჯრედებზე. ამიტომ, რენტგენის ამ გზით გამოყენებისას განსაკუთრებული სიფრთხილეა საჭირო. რენტგენის გამოსხივება აღმოაჩინა გერმანელმა ფიზიკოსმა ვ.რენტგენმა (1845-1923). მისი სახელი უკვდავებულია ამ გამოსხივებასთან დაკავშირებული რამდენიმე სხვა ფიზიკური ტერმინით: რენტგენი არის მაიონებელი გამოსხივების დოზის საერთაშორისო ერთეული; რენტგენის აპარატში გადაღებულ სურათს რენტგენოგრაფია ეწოდება; რადიოლოგიური მედიცინის სფეროს, რომელიც იყენებს რენტგენის სხივებს დაავადებების დიაგნოსტიკისა და მკურნალობისთვის, ეწოდება რადიოლოგია. რენტგენმა აღმოაჩინა რადიაცია 1895 წელს, ვიურცბურგის უნივერსიტეტის ფიზიკის პროფესორის დროს. კათოდური სხივებით ექსპერიმენტების ჩატარებისას (ელექტრონი მიედინება განმუხტვის მილებში), მან შენიშნა, რომ ეკრანი, რომელიც მდებარეობს ვაკუუმის მილის მახლობლად, დაფარული იყო კრისტალური ბარიუმის ციანოპლატინიტით, კაშკაშა ანათებდა, თუმცა თავად მილი დაფარული იყო შავი მუყაოსგან. რენტგენმა ასევე დაადგინა, რომ მის მიერ აღმოჩენილი უცნობი სხივების შეღწევის უნარი, რომელსაც მან რენტგენი უწოდა, დამოკიდებული იყო შთამნთქმელი მასალის შემადგენლობაზე. მან ასევე მიიღო საკუთარი ხელის ძვლების გამოსახულება კათოდური სხივებით გამონადენის მილსა და ბარიუმის ციანოპლატინით დაფარულ ეკრანს შორის. რენტგენის აღმოჩენას მოჰყვა სხვა მკვლევარების ექსპერიმენტები, რომლებმაც აღმოაჩინეს ამ გამოსხივების მრავალი ახალი თვისება და გამოყენება. დიდი წვლილი შეიტანეს M. Laue-მ, W. Friedrich-მა და P. Knipping-მა, რომლებმაც 1912 წელს აჩვენეს რენტგენის გამოსხივების დიფრაქცია კრისტალში გავლისას; W. Coolidge, რომელმაც 1913 წელს გამოიგონა მაღალი ვაკუუმური რენტგენის მილი გაცხელებული კათოდით; G. Moseley, რომელმაც 1913 წელს დაადგინა კავშირი გამოსხივების ტალღის სიგრძესა და ელემენტის ატომურ რიცხვს შორის; G. და L. Bragg, რომლებმაც მიიღეს ნობელის პრემია 1915 წელს რენტგენის სტრუქტურული ანალიზის საფუძვლების შემუშავებისთვის.
რენტგენის მიღება
რენტგენის გამოსხივება წარმოიქმნება, როდესაც ელექტრონები დიდი სიჩქარით მოძრაობენ მატერიასთან ურთიერთქმედებისას. როდესაც ელექტრონები რაიმე ნივთიერების ატომებს ეჯახებიან, ისინი სწრაფად კარგავენ კინეტიკურ ენერგიას. ამ შემთხვევაში, მისი უმეტესი ნაწილი გადაიქცევა სითბოში, ხოლო მცირე ნაწილი, ჩვეულებრივ, 1% -ზე ნაკლები, გარდაიქმნება რენტგენის ენერგიად. ეს ენერგია გამოიყოფა კვანტების - ნაწილაკების სახით, რომლებსაც ფოტონები ეწოდება, რომლებსაც აქვთ ენერგია, მაგრამ დასვენების მასა ნულის ტოლია. რენტგენის ფოტონები განსხვავდებიან ენერგიით, რაც მათი ტალღის სიგრძის უკუპროპორციულია. რენტგენის სხივების წარმოების ჩვეულებრივი მეთოდი წარმოქმნის ტალღის სიგრძის ფართო დიაპაზონს, რომელსაც რენტგენის სპექტრი ეწოდება. სპექტრი შეიცავს გამოხატულ კომპონენტებს, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 1. ფართო "კონტინიუმს" ეწოდება უწყვეტი სპექტრი ან თეთრი გამოსხივება. მასზე მოთავსებულ მკვეთრ მწვერვალებს რენტგენის გამოსხივების დამახასიათებელ ხაზებს უწოდებენ. მიუხედავად იმისა, რომ მთელი სპექტრი არის ელექტრონების მატერიასთან შეჯახების შედეგი, მისი ფართო ნაწილისა და ხაზების გამოჩენის მექანიზმები განსხვავებულია. ნივთიერება შედგება ატომების დიდი რაოდენობით, რომელთაგან თითოეულს აქვს ბირთვი, რომელიც გარშემორტყმულია ელექტრონული გარსებით, და თითოეული ელექტრონი მოცემული ელემენტის ატომის გარსში იკავებს გარკვეულ დისკრეტულ ენერგეტიკულ დონეს. როგორც წესი, ეს ჭურვები, ანუ ენერგიის დონეები, აღინიშნება სიმბოლოებით K, L, M და ა.შ., დაწყებული ბირთვთან ყველაზე ახლოს მდებარე ჭურვიდან. როდესაც საკმარისად მაღალი ენერგიის მქონე ინციდენტი ელექტრონი ეჯახება ატომთან ასოცირებულ ერთ-ერთ ელექტრონს, ის ამ ელექტრონს გარსიდან ამოაგდებს. ცარიელ ადგილს იკავებს სხვა ელექტრონი გარსიდან, რომელიც შეესაბამება უფრო მაღალ ენერგიას. ეს უკანასკნელი თმობს ზედმეტ ენერგიას რენტგენის ფოტონის გამოსხივებით. ვინაიდან გარსის ელექტრონებს აქვთ დისკრეტული ენერგიის მნიშვნელობები, მიღებულ რენტგენის ფოტონებს ასევე აქვთ დისკრეტული სპექტრი. ეს შეესაბამება მკვეთრ მწვერვალებს გარკვეული ტალღის სიგრძისთვის, რომელთა სპეციფიკური მნიშვნელობები დამოკიდებულია სამიზნე ელემენტზე. დამახასიათებელი ხაზები ქმნიან K-, L- და M-სერიებს, იმისდა მიხედვით, თუ რომელი გარსიდან (K, L ან M) ამოიღეს ელექტრონი. კავშირი რენტგენის ტალღის სიგრძესა და ატომურ რიცხვს შორის ეწოდება მოსელის კანონს (სურათი 2).

ეს არის ლაუს სამი ფუნდამენტური განტოლება რენტგენის დიფრაქციისთვის, h, k და c რიცხვები დიფრაქციის სიბრტყისთვის მილერის ინდექსებია.
იხილეთ ასევეკრისტალები და კრისტალოგრაფია. ლაუს ნებისმიერი განტოლების გათვალისწინებით, მაგალითად პირველი, შეგიძლიათ შეამჩნიოთ, რომ რადგან a, a0, l არის მუდმივები და h = 0, 1, 2, ..., მისი ამონახსნი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც კონუსების სიმრავლე. საერთო ღერძი a (ნახ. 5). იგივე ეხება b და c მიმართულებებს. სამგანზომილებიანი გაფანტვის (დიფრაქციის) ზოგად შემთხვევაში ლაუს სამ განტოლებას უნდა ჰქონდეს საერთო ამონახსნი, ე.ი. თითოეულ ღერძზე განთავსებული სამი დიფრაქციული კონუსი უნდა იკვეთებოდეს; გადაკვეთის ზოგადი ხაზი ნაჩვენებია ნახ. 6. განტოლებათა ერთობლივი ამოხსნა მივყავართ ბრეგ-ვულფის კანონმდე:

გერმანელი მეცნიერი ვილჰელმ კონრად რენტგენი სამართლიანად შეიძლება ჩაითვალოს რენტგენოგრაფიის ფუძემდებლად და რენტგენის ძირითადი მახასიათებლების აღმომჩენად.

შემდეგ, ჯერ კიდევ 1895 წელს, მას არც კი ეპარებოდა ეჭვი მის მიერ აღმოჩენილი რენტგენის გამოყენების სიგანისა და პოპულარობის შესახებ, თუმცა მაშინაც კი მათ ფართო რეზონანსი გამოიწვია მეცნიერების სამყაროში.

ნაკლებად სავარაუდოა, რომ გამომგონებელს შეეძლო გამოეცნო, რა სარგებელს ან ზიანს მოუტანდა მისი საქმიანობის ნაყოფს. მაგრამ დღეს ჩვენ შევეცდებით გავარკვიოთ, რა გავლენას ახდენს ამ ტიპის გამოსხივება ადამიანის სხეულზე.

• რენტგენის გამოსხივება დაჯილდოებულია უზარმაზარი შეღწევადობით, მაგრამ ეს დამოკიდებულია დასხივებული მასალის ტალღის სიგრძეზე და სიმკვრივეზე;
• რადიაციის გავლენის ქვეშ, ზოგიერთი ობიექტი იწყებს ბრწყინავს;
• რენტგენი მოქმედებს ცოცხალ არსებებზე;
• რენტგენის სხივების წყალობით, ზოგიერთი ბიოქიმიური რეაქცია იწყება;
• რენტგენის სხივს შეუძლია აიღოს ელექტრონები ზოგიერთი ატომიდან და ამით მოახდინოს მათი იონიზაცია.

თვით გამომგონებელსაც კი უპირველესად აწუხებდა კითხვა, თუ რა იყო მის მიერ აღმოჩენილი სხივები.

ექსპერიმენტული კვლევების მთელი სერიის ჩატარების შემდეგ მეცნიერმა გაარკვია, რომ რენტგენი არის შუალედური ტალღები ულტრაიისფერ და გამა გამოსხივებას შორის, რომლის სიგრძე 10-8 სმ-ია.

რენტგენის სხივის თვისებებს, რომლებიც ზემოთ ჩამოთვლილია, აქვს დესტრუქციული თვისებები, მაგრამ ეს ხელს არ უშლის მათ გამოყენებას სასარგებლო მიზნებისთვის.

მაშ, სად შეიძლება თანამედროვე მსოფლიოში რენტგენის გამოყენება?

1. მათი დახმარებით შეგიძლიათ შეისწავლოთ მრავალი მოლეკულის და კრისტალური წარმონაქმნების თვისებები.
2. ხარვეზის აღმოსაჩენად, ანუ სამრეწველო ნაწილებისა და მოწყობილობების დეფექტების შესამოწმებლად.
3. სამედიცინო ინდუსტრიაში და თერაპიულ კვლევებში.

ამ ტალღების მთელი დიაპაზონის მოკლე სიგრძისა და მათი უნიკალური თვისებების გამო შესაძლებელი გახდა ვილჰელმ რენტგენის მიერ აღმოჩენილი გამოსხივების ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოყენება.

ვინაიდან ჩვენი სტატიის თემა შემოიფარგლება რენტგენის ზემოქმედებით ადამიანის სხეულზე, რომელიც მათ მხოლოდ საავადმყოფოში წასვლისას ხვდება, შემდგომში განვიხილავთ ექსკლუზიურად გამოყენების ამ სფეროს.

მეცნიერმა, რომელმაც რენტგენის სხივები გამოიგონა, ისინი ფასდაუდებელ საჩუქრად აქცია დედამიწის მთელი მოსახლეობისთვის, რადგან მან არ დააპატენტა თავისი აზროვნება შემდგომი გამოყენებისთვის.

პირველი ეპიდემიის შემდეგ პორტატული რენტგენის აპარატებმა ასობით დაჭრილი სიცოცხლე გადაარჩინა. დღეს რენტგენს ორი ძირითადი გამოყენება აქვს:

1. დიაგნოსტიკა მისი დახმარებით.

რენტგენის დიაგნოსტიკა გამოიყენება სხვადასხვა შემთხვევებში:

• ფლუოროსკოპია ან ტრანსილუმინაცია;
• რენტგენი ან ფოტოსურათი;
• ფლუოროგრაფიული გამოკვლევა;
• ტომოგრაფია რენტგენის გამოყენებით.

ახლა თქვენ უნდა გაარკვიოთ, როგორ განსხვავდება ეს მეთოდები ერთმანეთისგან:

1. პირველი მეთოდი ვარაუდობს, რომ სუბიექტი განლაგებულია ფლუორესცენტური თვისებების მქონე სპეციალურ ეკრანსა და რენტგენის მილს შორის. ექიმი ინდივიდუალურ მახასიათებლებზე დაყრდნობით ირჩევს სხივის საჭირო სიძლიერეს და ეკრანზე იღებს ძვლებისა და შინაგანი ორგანოების გამოსახულებას.
2. მეორე მეთოდით პაციენტს ათავსებენ კასეტაში სპეციალურ რენტგენის ფილაზე. ამ შემთხვევაში, მოწყობილობა მოთავსებულია პირის ზემოთ. ეს ტექნიკა საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ გამოსახულება უარყოფითი, მაგრამ უფრო დეტალური დეტალებით, ვიდრე ფლუოროსკოპიით.
3. მოსახლეობის მასობრივი გამოკვლევები ფილტვის დაავადებაზე შეიძლება ჩატარდეს ფლუოროგრაფიის გამოყენებით. პროცედურის დროს დიდი მონიტორიდან გამოსახულება გადადის სპეციალურ ფილმზე.
4. ტომოგრაფია საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ შინაგანი ორგანოების სურათები რამდენიმე განყოფილებაში. გადაღებულია სურათების მთელი სერია, რომელსაც მოგვიანებით ტომოგრამას უწოდებენ.
5. თუ კომპიუტერის დახმარებას უკავშირებთ წინა მეთოდს, მაშინ სპეციალიზებული პროგრამები შექმნიან სრულ გამოსახულებას რენტგენის სკანერის გამოყენებით.

ჯანმრთელობის პრობლემების დიაგნოსტიკის ყველა ეს მეთოდი ემყარება რენტგენის უნიკალურ თვისებას ფოტოგრაფიული ფილმის გასანათებლად. ამავდროულად, განსხვავებულია ჩვენი სხეულის ინერტული და სხვა ქსოვილების შეღწევადობის უნარი, რაც გამოსახულია სურათზე.

მას შემდეგ, რაც აღმოაჩინეს რენტგენის სხივების სხვა თვისება, გავლენა მოახდინოს ქსოვილზე ბიოლოგიური თვალსაზრისით, ამ მახასიათებლის აქტიური გამოყენება დაიწყო სიმსივნეების სამკურნალოდ.

უჯრედები, განსაკუთრებით ავთვისებიანი, ძალიან სწრაფად იყოფა და გამოსხივების მაიონებელი თვისება დადებითად მოქმედებს თერაპიულ თერაპიაზე და ანელებს სიმსივნის ზრდას.

მაგრამ მონეტის მეორე მხარეა უარყოფითი გავლენარენტგენი ჰემატოპოეზური, ენდოკრინული და იმუნური სისტემების უჯრედებზე, რომლებიც ასევე სწრაფად იყოფა. რენტგენის უარყოფითი გავლენის შედეგად ჩნდება რადიაციული ავადმყოფობა.

რენტგენის ეფექტი ადამიანის სხეულზე

ფაქტიურად, სამეცნიერო სამყაროში ასეთი ხმამაღალი აღმოჩენის შემდეგ, ცნობილი გახდა, რომ რენტგენის სხივებს შეუძლია გავლენა მოახდინოს ადამიანის სხეულზე:

1. რენტგენის თვისებების კვლევის დროს აღმოჩნდა, რომ მათ შეუძლიათ დამწვრობა გამოიწვიონ კანი. ძალიან ჰგავს თერმულს. თუმცა, ზიანის სიღრმე გაცილებით მეტი იყო, ვიდრე საყოფაცხოვრებო დაზიანებები და ისინი უარესად განიკურნენ. ამ მზაკვრულ გამოსხივებაზე მომუშავე ბევრმა მეცნიერმა დაკარგა თითები.
2. ცდისა და შეცდომის შედეგად დადგინდა, რომ თუ შეამცირებთ ინვესტიციის დროსა და მოცულობას, დამწვრობას თავიდან აიცილებთ. მოგვიანებით დაიწყო ტყვიის ეკრანების გამოყენება და პაციენტების დისტანციური დასხივება.
3. სხივების მავნე ზემოქმედების გრძელვადიანი პერსპექტივა აჩვენებს, რომ დასხივების შემდეგ სისხლის შემადგენლობის ცვლილება იწვევს ლეიკემიას და ადრეულ დაბერებას.
4. ადამიანის სხეულზე რენტგენის სხივების ზემოქმედების სიმძიმე პირდაპირ დამოკიდებულია დასხივებულ ორგანოზე. ამრიგად, მენჯის რენტგენის საშუალებით შეიძლება მოხდეს უნაყოფობა, ხოლო ჰემატოპოეზის ორგანოების დიაგნოზით, შეიძლება მოხდეს სისხლის დაავადებები.
5. ხანგრძლივ პერიოდში ყველაზე მცირე ექსპოზიციამაც კი შეიძლება გამოიწვიოს ცვლილებები გენეტიკურ დონეზე.

რა თქმა უნდა, ყველა კვლევა ჩატარდა ცხოველებზე, მაგრამ მეცნიერებმა ეს დაამტკიცეს პათოლოგიური ცვლილებებიადამიანებზეც გავრცელდება.

ᲛᲜᲘᲨᲕᲜᲔᲚᲝᲕᲐᲜᲘ! მიღებული მონაცემების საფუძველზე შემუშავდა რენტგენის ზემოქმედების სტანდარტები, რომლებიც ერთგვაროვანია მთელ მსოფლიოში.

რენტგენის დოზები დიაგნოზის დროს

ალბათ ყველას, ვინც რენტგენის შემდეგ ტოვებს ექიმის კაბინეტს, აინტერესებს, როგორ იმოქმედებს ეს პროცედურა მათ მომავალ ჯანმრთელობაზე?

რადიაციის ზემოქმედება ბუნებაშიც არსებობს და მას ყოველდღიურად ვაწყდებით. იმისათვის, რომ გავიგოთ, თუ როგორ მოქმედებს რენტგენი ჩვენს სხეულზე, ჩვენ შევადარებთ ამ პროცედურას მიღებულ ბუნებრივ გამოსხივებას:

• გულმკერდის რენტგენის საშუალებით ადამიანი იღებს რადიაციის დოზას, რომელიც უდრის ფონური გამოსხივების 10 დღეს, ხოლო კუჭის ან ნაწლავების - 3 წელი;
• ტომოგრაფია კომპიუტერზე მუცლის ღრუან მთელი სხეული - უდრის 3 წლის რადიაციას;
• გულმკერდის რენტგენოლოგიური გამოკვლევა – 3 თვე;
• კიდურების დასხივება პრაქტიკულად არ ზიანს აყენებს ჯანმრთელობას;
• სტომატოლოგიური რენტგენი, სხივის სხივის ზუსტი მიმართულების და ექსპოზიციის მინიმალური დროის გამო, ასევე არ არის საშიში.

ᲛᲜᲘᲨᲕᲜᲔᲚᲝᲕᲐᲜᲘ! მიუხედავად იმისა, რომ წარმოდგენილი მონაცემები, რაც არ უნდა საშინლად ჟღერდეს, აკმაყოფილებს საერთაშორისო მოთხოვნებს. თუმცა, პაციენტს აქვს სრული უფლება იკითხოს დამატებითი სახსრებიდაცვა თქვენი კეთილდღეობის ძლიერი შიშის შემთხვევაში.

ჩვენ ყველანი ვხვდებით რენტგენოლოგიურ გამოკვლევებს, არაერთხელ. თუმცა, საჭირო პროცედურების მიღმა ადამიანთა ერთი კატეგორია ორსული ქალები არიან.

ფაქტია, რომ რენტგენი დიდ გავლენას ახდენს არ დაბადებული ბავშვის ჯანმრთელობაზე. ამ ტალღებმა შეიძლება გამოიწვიოს საშვილოსნოსშიდა განვითარების დეფექტები ქრომოსომებზე მათი გავლენის შედეგად.

ᲛᲜᲘᲨᲕᲜᲔᲚᲝᲕᲐᲜᲘ! ყველაზე საშიში პერიოდირენტგენისთვის ორსულობა 16 კვირამდეა. ამ პერიოდში ყველაზე დაუცველია ბავშვის მენჯის, მუცლის და ზურგის მიდამოები.

იცოდნენ რენტგენის ამ უარყოფითი თვისების შესახებ, ექიმები მთელ მსოფლიოში ცდილობენ თავი აარიდონ ორსულთათვის მის დანიშვნას.

მაგრამ არსებობს რადიაციის სხვა წყაროები, რომლებსაც ორსული შეიძლება შეხვდეს:

• ელექტროენერგიით მომუშავე მიკროსკოპები;
• ფერადი ტელევიზორის მონიტორები.

ვინც დედობისთვის ემზადება, აუცილებლად უნდა იცოდეს საფრთხის შესახებ, რომელიც ელის. ლაქტაციის პერიოდში რენტგენი საფრთხეს არ უქმნის მეძუძურ დედას და ბავშვს.

რა უნდა გავაკეთოთ რენტგენის შემდეგ?

რენტგენის სხივების ზემოქმედების ყველაზე უმნიშვნელო შედეგებიც კი შეიძლება მინიმუმამდე შემცირდეს რამდენიმე მარტივი რეკომენდაციის დაცვით:

• დალიეთ რძე პროცედურის დასრულებისთანავე. ცნობილია, რომ მას შეუძლია რადიაციის მოხსნა;
• იგივე თვისებები აქვს მშრალ თეთრ ღვინოს ან ყურძნის წვენს;
• მიზანშეწონილია თავიდანვე მიირთვათ მეტი იოდის შემცველი საკვები.

ᲛᲜᲘᲨᲕᲜᲔᲚᲝᲕᲐᲜᲘ! რენტგენოლოგიურ ოთახში ვიზიტის შემდეგ არ უნდა მიმართოთ რაიმე სამედიცინო პროცედურას და არ გამოიყენოთ თერაპიული მეთოდები.

Სულ ერთია უარყოფითი თვისებებიარ გააჩნდა, როგორც კი აღმოაჩინა, რენტგენის სხივები, თუმცა მათი გამოყენების სარგებელი მნიშვნელოვნად აღემატება მიყენებულ ზიანს. სამედიცინო დაწესებულებებში სანთლების პროცედურა ტარდება სწრაფად და მინიმალური დოზებით.

რუსეთის ფედერაციის განათლების ფედერალური სააგენტო

სახელმწიფო საგანმანათლებლო დაწესებულება

უმაღლესი პროფესიული განათლება

მოსკოვის ფოლადისა და შენადნობების სახელმწიფო ინსტიტუტი

(ტექნოლოგიური უნივერსიტეტი)

ნოვოტროიცკის ფილიალი

OED დეპარტამენტი

საკურსო სამუშაო

დისციპლინა: ფიზიკა

თემა: რენტგენი

სტუდენტი: ნედორეზოვა ნ.ა.

ჯგუფი: EiU-2004-25, No Z.K.: 04N036

შეამოწმა: ოჟეგოვა ს.მ.

შესავალი

თავი 1. რენტგენის სხივების აღმოჩენა

1.1 რენტგენ ვილჰელმ კონრადის ბიოგრაფია

1.2 რენტგენის სხივების აღმოჩენა

თავი 2. რენტგენის გამოსხივება

2.1 რენტგენის წყაროები

2.2 რენტგენის სხივების თვისებები

2.3 რენტგენის გამოვლენა

2.4 რენტგენის გამოყენება

თავი 3. რენტგენის სხივების გამოყენება მეტალურგიაში

3.1 კრისტალური სტრუქტურის ნაკლოვანებების ანალიზი

3.2 სპექტრული ანალიზი

დასკვნა

გამოყენებული წყაროების სია

აპლიკაციები

შესავალი

ეს იყო იშვიათი ადამიანი, რომელსაც რენტგენის ოთახი არ გაუვლია. რენტგენის სურათები ყველასთვის ნაცნობია. 1995 წელს აღინიშნა ამ აღმოჩენის ასი წლისთავი. ძნელი წარმოსადგენია, რა უზარმაზარი ინტერესი გამოიწვია მან საუკუნის წინ. მამაკაცის ხელში იყო მოწყობილობა, რომლის დახმარებითაც შესაძლებელი იყო უხილავის დანახვა.

ამ უხილავ გამოსხივებას, რომელსაც შეუძლია შეაღწიოს, თუმცა სხვადასხვა ხარისხით, ყველა ნივთიერებაში, რომელიც წარმოადგენს ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებას ტალღის სიგრძით დაახლოებით 10 -8 სმ, ეწოდა რენტგენის გამოსხივებას, ვილჰელმ რენტგენის პატივსაცემად, რომელმაც აღმოაჩინა იგი.

ხილული სინათლის მსგავსად, რენტგენის სხივები იწვევს ფოტოგრაფიული ფილმის გაშავებას. ეს ქონება მნიშვნელოვანია მედიცინის, მრეწველობისა და სამეცნიერო კვლევებისთვის. რენტგენის გამოსხივება, რომელიც გადის შესასწავლ ობიექტში და შემდეგ ეცემა ფოტოფილმზე, ასახავს მის შიდა სტრუქტურას მასზე. ვინაიდან რენტგენის გამოსხივების შეღწევის ძალა განსხვავებულია სხვადასხვა მასალისთვის, ობიექტის ნაწილები, რომლებიც მისთვის ნაკლებად გამჭვირვალეა, წარმოქმნიან უფრო მსუბუქ უბნებს ფოტოზე, ვიდრე ის, რომლითაც რადიაცია კარგად აღწევს. ამრიგად, ძვლოვანი ქსოვილი ნაკლებად გამჭვირვალეა რენტგენის მიმართ, ვიდრე ქსოვილი, რომელიც ქმნის კანს და შინაგან ორგანოებს. ამიტომ, რენტგენოლოგიურად, ძვლები უფრო მსუბუქ უბნებად გამოჩნდება და მოტეხილობის ადგილი, რომელიც ნაკლებად გამჭვირვალეა რადიაციისთვის, საკმაოდ მარტივად შეიძლება გამოვლინდეს. რენტგენი ასევე გამოიყენება სტომატოლოგიაში კარიესის და აბსცესის აღმოსაჩენად კბილების ფესვებში, ასევე ინდუსტრიაში ბზარების აღმოსაჩენად ჩამოსხმის, პლასტმასის და რეზინის, ქიმიაში ნაერთების ანალიზისთვის და ფიზიკაში კრისტალების სტრუქტურის შესასწავლად.

რენტგენის აღმოჩენას მოჰყვა სხვა მკვლევარების ექსპერიმენტები, რომლებმაც აღმოაჩინეს ამ გამოსხივების მრავალი ახალი თვისება და გამოყენება. დიდი წვლილი შეიტანეს M. Laue-მ, W. Friedrich-მა და P. Knipping-მა, რომლებმაც 1912 წელს აჩვენეს კრისტალში გამავალი რენტგენის სხივების დიფრაქცია; W. Coolidge, რომელმაც 1913 წელს გამოიგონა მაღალი ვაკუუმური რენტგენის მილი გაცხელებული კათოდით; G. Moseley, რომელმაც 1913 წელს დაადგინა კავშირი გამოსხივების ტალღის სიგრძესა და ელემენტის ატომურ რიცხვს შორის; G. და L. Bragg, რომლებმაც მიიღეს ნობელის პრემია 1915 წელს რენტგენის სტრუქტურული ანალიზის საფუძვლების შემუშავებისთვის.

ამის მიზანი კურსის მუშაობაარის რენტგენის გამოსხივების ფენომენის შესწავლა, აღმოჩენის ისტორია, თვისებები და მისი გამოყენების ფარგლების იდენტიფიცირება.

თავი 1. რენტგენის სხივების აღმოჩენა

1.1 რენტგენ ვილჰელმ კონრადის ბიოგრაფია

ვილჰელმ კონრად რენტგენი დაიბადა 1845 წლის 17 მარტს ჰოლანდიის მოსაზღვრე გერმანიის რეგიონში, ქალაქ ლენეპეში. მან მიიღო ტექნიკური განათლება ციურიხში იმავე უმაღლეს ტექნიკურ სკოლაში (პოლიტექნიკური), სადაც მოგვიანებით აინშტაინი სწავლობდა. ფიზიკისადმი გატაცებამ აიძულა იგი 1866 წელს სკოლის დამთავრების შემდეგ გაეგრძელებინა ფიზიკის განათლება.

1868 წელს დაიცვა დისერტაცია ფილოსოფიის დოქტორის წოდებაზე, მუშაობდა ასისტენტად ფიზიკის განყოფილებაში ჯერ ციურიხში, შემდეგ გიესენში, შემდეგ კი სტრასბურგში (1874-1879) კუნდტის ხელმძღვანელობით. აქ რენტგენმა გაიარა კარგი ექსპერიმენტული სკოლა და გახდა პირველი კლასის ექსპერიმენტატორი. რენტგენმა რამდენიმე მნიშვნელოვანი კვლევა ჩაატარა თავის სტუდენტთან, საბჭოთა ფიზიკის ერთ-ერთ ფუძემდებელთან A.F. იოფე.

სამეცნიერო კვლევები ეხება ელექტრომაგნიტიზმს, კრისტალების ფიზიკას, ოპტიკას, მოლეკულურ ფიზიკას.

1895 წელს მან აღმოაჩინა რადიაცია, რომლის ტალღის სიგრძე უფრო მოკლეა, ვიდრე ულტრაიისფერი სხივების (რენტგენის სხივები), მოგვიანებით რენტგენის სხივები და შეისწავლა მათი თვისებები: ასახვის, შთანთქმის, ჰაერის იონიზაციის უნარი და ა.შ. მან შესთავაზა მილის სწორი დიზაინი რენტგენის სხივების წარმოებისთვის - დახრილი პლატინის ანტიკათოდი და ჩაზნექილი კათოდი: ის იყო პირველი, ვინც გადაიღო ფოტოები რენტგენის გამოყენებით. მან აღმოაჩინა 1885 წელს ელექტრულ ველში მოძრავი დიელექტრიკის მაგნიტური ველი (ე.წ. "რენტგენის დენი"). მისმა გამოცდილებამ ნათლად აჩვენა, რომ მაგნიტური ველი იქმნება მოძრავი მუხტების შედეგად და მნიშვნელოვანი იყო X. ლორენცის ელექტრონული თეორია. რენტგენის ნაშრომების მნიშვნელოვანი რაოდენობა ეძღვნება სითხეების, გაზების, კრისტალების, ელექტრომაგნიტური ფენომენების შესწავლის თვისებებს, აღმოაჩინა კავშირი კრისტალებში ელექტრულ და ოპტიკურ მოვლენებს შორის. მის სახელს ატარებს სხივების აღმოჩენისთვის. რენტგენი იყო პირველი ფიზიკოსთა შორის, რომელსაც ნობელის პრემია 1901 წელს მიენიჭა.

1900 წლიდან სიცოცხლის ბოლო დღეებამდე (გარდაიცვალა 1923 წლის 10 თებერვალს) მუშაობდა მიუნხენის უნივერსიტეტში.

1.2 რენტგენის სხივების აღმოჩენა

მე-19 საუკუნის დასასრული აღინიშნა გაზრდილი ინტერესი გაზებით ელექტროენერგიის გავლის ფენომენების მიმართ. ფარადეიმ ასევე სერიოზულად შეისწავლა ეს ფენომენი, აღწერა გამონადენის სხვადასხვა ფორმები და აღმოაჩინა ბნელი სივრცე იშვიათი გაზის მანათობელ სვეტში. ფარადეის ბნელი სივრცე გამოყოფს მოლურჯო, კათოდური ბზინვარებას ვარდისფერი, ანოდური ბზინვარისგან.

გაზის იშვიათობის შემდგომი ზრდა მნიშვნელოვნად ცვლის ბზინვის ბუნებას. მათემატიკოსმა პლიკერმა (1801-1868) 1859 წელს საკმარისად ძლიერ ვაკუუმში აღმოაჩინა სხივების სუსტად მოლურჯო სხივი, რომელიც გამოდიოდა კათოდიდან, აღწევს ანოდამდე და იწვევდა მილის მინას. პლუკერის სტუდენტმა ჰიტორფმა (1824-1914) 1869 წელს გააგრძელა მასწავლებლის კვლევა და აჩვენა, რომ მკაფიო ჩრდილი ჩნდება მილის ფლუორესცენტულ ზედაპირზე, თუ მყარი სხეული მოთავსებულია კათოდსა და ამ ზედაპირს შორის.

გოლდშტეინი (1850-1931), რომელიც სწავლობდა სხივების თვისებებს, მათ კათოდური სხივები უწოდა (1876). სამი წლის შემდეგ, უილიამ კრუკსმა (1832-1919) დაამტკიცა კათოდური სხივების მატერიალური ბუნება და უწოდა მათ „გასხივოსნებული მატერია“, ნივთიერება სპეციალურ მეოთხე მდგომარეობაში. მისი მტკიცებულება იყო დამაჯერებელი და ვიზუალური. ექსპერიმენტები „კრუქსის მილზე“ მოგვიანებით იყო. ნაჩვენებია ფიზიკის ყველა კლასში. კათოდური სხივის გადახრა მაგნიტური ველის მიერ კრუკსის მილში გახდა კლასიკური სკოლის დემონსტრირება.

თუმცა, კათოდური სხივების ელექტრული გადახრის შესახებ ექსპერიმენტები არც ისე დამაჯერებელი იყო. ჰერცმა ვერ აღმოაჩინა ასეთი გადახრა და მივიდა დასკვნამდე, რომ კათოდური სხივი არის რხევითი პროცესი ეთერში. ჰერცის სტუდენტმა ფ. ლენარდმა, კათოდური სხივების ექსპერიმენტებით, 1893 წელს აჩვენა, რომ ისინი გადიან ალუმინის ფოლგით დაფარულ ფანჯარაში და იწვევენ ბზინვარებას ფანჯრის უკან არსებულ სივრცეში. ჰერცმა თავისი ბოლო სტატია, რომელიც გამოქვეყნდა 1892 წელს, მიუძღვნა კათოდური სხივების თხელი ლითონის სხეულებით გავლის ფენომენს და იწყებოდა სიტყვებით:

”კათოდური სხივები სინათლისგან მნიშვნელოვნად განსხვავდება მყარ სხეულებში შეღწევის უნარით.” აღწერს ექსპერიმენტების შედეგებს კათოდური სხივების ოქროს, ვერცხლის, პლატინის, ალუმინის და ა.შ. ფოთლებში გავლის შესახებ, ჰერცი აღნიშნავს, რომ მან გააკეთა. არ აკვირდებიან რაიმე განსაკუთრებულ განსხვავებას მოვლენებში. სხივები არ გადის ფოთლებში სწორხაზოვნად, მაგრამ იფანტება დიფრაქციის შედეგად. კათოდური სხივების ბუნება ჯერ კიდევ გაურკვეველი იყო.

კრუკსის, ლენარდის და სხვების ამ მილებით ექსპერიმენტი ჩაატარა ვიურცბურგის პროფესორმა ვილჰელმ კონრად რენტგენმა 1895 წლის ბოლოს. ერთხელ, ექსპერიმენტის ბოლოს, მილს შავი მუყაოს საფარით დაფარა, შუქი გამორთო, მაგრამ არა. მიუხედავად ამისა, გამორთვა ინდუქტორი, რომელიც აძლიერებს მილს, მან შენიშნა ეკრანის სიკაშკაშე მილის მახლობლად მდებარე ბარიუმის სინოქსიდისგან. ამ გარემოებით გაკვირვებულმა რენტგენმა დაიწყო ექსპერიმენტები ეკრანზე. თავის პირველ მოხსენებაში, 1895 წლის 28 დეკემბერს დათარიღებული „ახალი სხივების შესახებ“, მან დაწერა ამ პირველი ექსპერიმენტების შესახებ: „ბარიუმის პლატინის გოგირდის დიოქსიდით დაფარული ქაღალდი, როდესაც მიუახლოვდება მილს, რომელიც დაფარულია საფარით. თხელი შავი მუყაო, რომელიც საკმაოდ მჭიდროდ ერგება მას, ყოველი გამონადენის დროს ის ციმციმებს კაშკაშა შუქით: იწყებს ფლუორესცირებას. ფლუორესცენცია ჩანს, როდესაც საკმარისად ჩაბნელებულია და არ არის დამოკიდებული იმაზე, არის თუ არა ქაღალდი წარმოდგენილი გვერდითი დაფარული ბარიუმის ლურჯი ოქსიდით თუ არ არის დაფარული ბარიუმის ლურჯი ოქსიდით. ფლუორესცენცია შესამჩნევია მილიდან ორი მეტრის მანძილზეც კი“.

ფრთხილად გამოკვლევამ აჩვენა, რომ რენტგენმა „შავი მუყაო, რომელიც არ არის გამჭვირვალე მზის ხილული და ულტრაიისფერი სხივებისთვის ან ელექტრული რკალის სხივებისთვის, შეაღწია ფლუორესცენციის გამომწვევი აგენტის მიერ“. "რომელსაც მან უწოდა მოკლე "რენტგენი", სხვადასხვა ნივთიერებისთვის. მან აღმოაჩინა, რომ სხივები თავისუფლად გადის ქაღალდის, ხის, მყარ რეზინის, ლითონის თხელ ფენებში, მაგრამ ტყვიით ძლიერად ჭიანურდება.

შემდეგ ის აღწერს სენსაციურ გამოცდილებას:

„თუ ხელს აჭერთ გამონადენ მილსა და ეკრანს შორის, შეგიძლიათ იხილოთ ძვლების მუქი ჩრდილები თავად ხელის ჩრდილის მკრთალ მონახაზებში.” ეს იყო ადამიანის სხეულის პირველი ფლუოროსკოპიული გამოკვლევა. რენტგენმა ასევე მიიღო. პირველი რენტგენის გამოსახულება ხელზე წასმით.

ამ სურათებმა დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა; აღმოჩენა ჯერ კიდევ არ იყო დასრულებული და რენტგენის დიაგნოსტიკა უკვე დაიწყო მოგზაურობა. „ჩემი ლაბორატორია დაიტბორა ექიმებით, რომლებიც მოჰყავდათ პაციენტები, რომლებიც ეჭვობდნენ, რომ ნემსები ჰქონდათ სხეულის სხვადასხვა ნაწილში“, - წერს ის. ინგლისელი ფიზიკოსიშუსტერი.

უკვე პირველი ექსპერიმენტების შემდეგ, რენტგენმა მტკიცედ დაადგინა, რომ რენტგენი განსხვავდება კათოდური სხივებისგან, ისინი არ ატარებენ მუხტს და არ იხრება მაგნიტური ველით, მაგრამ აღგზნებულია კათოდური სხივებით." რენტგენი არ არის კათოდური სხივების იდენტური. , მაგრამ ისინი აღფრთოვანებულნი არიან გამონადენის მილის შუშის კედლებში“, - წერს რენტგენი.

მან ასევე დაადგინა, რომ ისინი აღფრთოვანებულნი არიან არა მხოლოდ მინაში, არამედ ლითონებშიც.

ჰერც-ლენარდის ჰიპოთეზის შესახებ, რომ კათოდური სხივები „ეს არის ფენომენი, რომელიც ხდება ეთერში“, რენტგენი აღნიშნავს, რომ „ჩვენ შეგვიძლია ვთქვათ მსგავსი რამ ჩვენს სხივებზე“. თუმცა, მან ვერ შეძლო სხივების ტალღური თვისებების აღმოჩენა; ისინი „იქცევიან განსხვავებულად, ვიდრე აქამდე ცნობილი ულტრაიისფერი, ხილული და ინფრაწითელი სხივები“. მათი ქიმიური და ლუმინესცენტური მოქმედებით, რენტგენის მიხედვით, ისინი ულტრაიისფერი სხივების მსგავსია. მისმა პირველმა მესიჯმა განაცხადა, რომ მოგვიანებით დატოვებული ვარაუდი, რომ ისინი შეიძლება იყოს გრძივი ტალღები ეთერში.

რენტგენის აღმოჩენამ დიდი ინტერესი გამოიწვია სამეცნიერო სამყაროში. მისი ექსპერიმენტები განმეორდა მსოფლიოს თითქმის ყველა ლაბორატორიაში. მოსკოვში ისინი გაიმეორეს პ.ნ. ლებედევი. პეტერბურგში რადიო გამომგონებელმა ა.ს. პოპოვმა ჩაატარა რენტგენის ექსპერიმენტები, აჩვენა ისინი საჯარო ლექციებზე და მიიღო სხვადასხვა რენტგენის გამოსახულება. კემბრიჯში D.D. ტომსონმა მაშინვე გამოიყენა რენტგენის სხივების მაიონებელი ეფექტი გაზების მეშვეობით ელექტროენერგიის გავლის შესასწავლად. მისმა კვლევამ გამოიწვია ელექტრონის აღმოჩენა.

თავი 2. რენტგენის გამოსხივება

რენტგენის გამოსხივება არის ელექტრომაგნიტური მაიონებელი გამოსხივება, რომელიც იკავებს სპექტრულ ზონას გამა და ულტრაიისფერ გამოსხივებას შორის ტალღის სიგრძეში 10 -4-დან 10 3-მდე (10-12-დან 10-5 სმ-მდე).R. ლ. ტალღის სიგრძით λ< 2 условно называются жёсткими, с λ >2 - რბილი.

2.1 რენტგენის წყაროები

რენტგენის ყველაზე გავრცელებული წყაროა რენტგენის მილი. - ელექტრო ვაკუუმის მოწყობილობა რენტგენის გამოსხივების წყაროდ ემსახურება. ასეთი გამოსხივება წარმოიქმნება მაშინ, როდესაც კათოდის მიერ გამოსხივებული ელექტრონები ნელდება და ხვდება ანოდს (ანტიკათოდი); ამ შემთხვევაში, ელექტრონების ენერგია, რომელიც აჩქარებულია ძლიერი ელექტრული ველით ანოდსა და კათოდს შორის არსებულ სივრცეში, ნაწილობრივ გარდაიქმნება რენტგენის ენერგიად. რენტგენის მილის გამოსხივება არის bremsstrahlung რენტგენის გამოსხივების სუპერპოზიცია ანოდური ნივთიერების დამახასიათებელ გამოსხივებაზე. რენტგენის მილებს განასხვავებენ: ელექტრონების ნაკადის მიღების მეთოდით - თერმიონული (გახურებული) კათოდით, ველის ემისიის (წვერის) კათოდით, პოზიტიური იონებით დაბომბული კათოდით და ელექტრონების რადიოაქტიური (β) წყაროთ; ვაკუუმის მეთოდის მიხედვით - დალუქული, დაშლილი; გამოსხივების დროით - უწყვეტი, იმპულსური; ანოდის გაგრილების ტიპის მიხედვით - წყლით, ზეთით, ჰაერით, რადიაციული გაგრილებით; ფოკუსის ზომის მიხედვით (რადიაციული არე ანოდზე) - მაკროფოკალური, მკვეთრი ფოკუსი და მიკროფოკუსი; მისი ფორმის მიხედვით - ბეჭედი, მრგვალი, ხაზის ფორმა; ანოდზე ელექტრონების ფოკუსირების მეთოდის მიხედვით - ელექტროსტატიკური, მაგნიტური, ელექტრომაგნიტური ფოკუსირებით.

რენტგენის მილები გამოიყენება რენტგენის სტრუქტურულ ანალიზში (დანართი 1), რენტგენის სპექტრული ანალიზი, ხარვეზის გამოვლენა (დანართი 1), რენტგენის დიაგნოსტიკა (დანართი 1), რენტგენოთერაპია , რენტგენის მიკროსკოპია და მიკრორადიოგრაფია. ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ყველა სფეროში დალუქული რენტგენის მილები თერმიონული კათოდით, წყლით გაგრილებული ანოდით და ელექტროსტატიკური ელექტრონის ფოკუსირების სისტემით (დანართი 2). რენტგენის მილების თერმიონული კათოდი, როგორც წესი, არის ვოლფრამის მავთულის სპირალური ან სწორი ძაფი, რომელიც თბება ელექტრული დენით. ანოდის სამუშაო განყოფილება - ლითონის სარკის ზედაპირი - მდებარეობს ელექტრონების ნაკადის პერპენდიკულარულად ან გარკვეული კუთხით. მაღალი ენერგიის და მაღალი ინტენსივობის რენტგენის გამოსხივების უწყვეტი სპექტრის მისაღებად გამოიყენება Au და W-ისგან დამზადებული ანოდები; სტრუქტურულ ანალიზში გამოიყენება რენტგენის მილები ანოდებით დამზადებული Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag.

რენტგენის მილების ძირითადი მახასიათებლებია მაქსიმალური დასაშვები ამაჩქარებელი ძაბვა (1-500 კვ), ელექტრონის დენი (0,01 mA - 1A), ანოდით გამოყოფილი სპეციფიური სიმძლავრე (10-10 4 W/მმ 2), ენერგიის მთლიანი მოხმარება. (0,002 W - 60 kW) და ფოკუსის ზომები (1 μm - 10 მმ). რენტგენის მილის ეფექტურობა არის 0,1-3%.

ზოგიერთი რადიოაქტიური იზოტოპი ასევე შეიძლება გახდეს რენტგენის სხივების წყარო. : ზოგიერთი მათგანი პირდაპირ ასხივებს რენტგენის სხივებს, სხვების ბირთვული გამოსხივება (ელექტრონები ან λ-ნაწილაკები) ბომბავს ლითონის სამიზნეს, რომელიც ასხივებს რენტგენის სხივებს. იზოტოპური წყაროებიდან რენტგენის გამოსხივების ინტენსივობა რამდენიმე რიგით ნაკლებია, ვიდრე რენტგენის მილის გამოსხივების ინტენსივობა, მაგრამ იზოტოპური წყაროების ზომები, წონა და ღირებულება შეუდარებლად მცირეა, ვიდრე რენტგენის მილის დანადგარები.

სინქროტრონები და ელექტრონების შესანახი რგოლები რამდენიმე გევ ენერგიით შეიძლება გახდეს რბილი რენტგენის წყაროები ათეულებისა და ასეულების რიგის λ. სინქროტრონების რენტგენის გამოსხივების ინტენსივობა სპექტრის ამ რეგიონში რენტგენის მილის სიდიდის 2-3 ბრძანებით აღემატება.

რენტგენის სხივების ბუნებრივი წყაროა მზე და სხვა კოსმოსური ობიექტები.

2.2 რენტგენის სხივების თვისებები

რენტგენის გამომუშავების მექანიზმიდან გამომდინარე, მათი სპექტრები შეიძლება იყოს უწყვეტი (bremsstrahlung) ან ხაზი (მახასიათებელი). უწყვეტი რენტგენის სპექტრი გამოიყოფა სწრაფად დამუხტული ნაწილაკებით მათი შენელების შედეგად სამიზნე ატომებთან ურთიერთობისას; ეს სპექტრი მნიშვნელოვან ინტენსივობას აღწევს მხოლოდ მაშინ, როდესაც სამიზნე დაბომბავს ელექტრონებით. ბრემსტრაჰლუნგის რენტგენის სხივების ინტენსივობა ნაწილდება ყველა სიხშირეზე მაღალი სიხშირის ზღვრამდე 0, სადაც ფოტონის ენერგია h 0 (h არის პლანკის მუდმივი ) უდრის დამბომბელ ელექტრონების ენერგიას eV (e არის ელექტრონის მუხტი, V არის მათ მიერ გავლილი აჩქარებული ველის პოტენციური სხვაობა). ეს სიხშირე შეესაბამება სპექტრის მოკლე ტალღის საზღვარს 0 = hc/eV (c არის სინათლის სიჩქარე).

ხაზოვანი გამოსხივება წარმოიქმნება ატომის იონიზაციის შემდეგ მისი ერთ-ერთიდან ელექტრონის გამოდევნით. შიდა ჭურვები. ასეთი იონიზაცია შეიძლება გამოწვეული იყოს ატომის შეჯახებით სწრაფ ნაწილაკებთან, როგორიცაა ელექტრონი (პირველადი რენტგენის სხივები), ან ატომის მიერ ფოტონის შთანთქმის (ფლუორესცენტური რენტგენის სხივები). იონიზებული ატომი აღმოჩნდება საწყის კვანტურ მდგომარეობაში ერთ-ერთ მაღალ ენერგეტიკულ დონეზე და 10 -16 -10 -15 წამის შემდეგ გადადის საბოლოო მდგომარეობაში უფრო დაბალი ენერგიით. ამ შემთხვევაში ატომს შეუძლია ჭარბი ენერგიის გამოსხივება გარკვეული სიხშირის ფოტონის სახით. ასეთი გამოსხივების სპექტრში ხაზების სიხშირე დამახასიათებელია თითოეული ელემენტის ატომებისთვის, ამიტომ რენტგენის სპექტრს მახასიათებელი ეწოდება. ამ სპექტრის ხაზების სიხშირის დამოკიდებულება Z ატომურ რიცხვზე განისაზღვრება მოსელის კანონით.

მოსლის კანონი, კანონი, რომელიც აკავშირებს ქიმიური ელემენტის დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების სპექტრული ხაზების სიხშირეს მის ატომურ რიცხვთან. ექსპერიმენტულად დადგენილი G. Moseley 1913 წელს. მოსელის კანონის მიხედვით ელემენტის დამახასიათებელი გამოსხივების სპექტრული ხაზის  სიხშირის კვადრატული ფესვი არის მისი სერიული ნომრის Z წრფივი ფუნქცია:

სადაც R არის რიდბერგის მუდმივა , S n - სკრინინგის მუდმივი, n - ძირითადი კვანტური რიცხვი. მოსელის დიაგრამაზე (დანართი 3), Z-ზე დამოკიდებულება არის სწორი ხაზების სერია (K-, L-, M- და ა.შ. სერიები, რომლებიც შეესაბამება მნიშვნელობებს n = 1, 2, 3,.).

მოსლის კანონი იყო ელემენტების პერიოდულ სისტემაში ელემენტების სწორი განლაგების უტყუარი მტკიცებულება. DI. მენდელეევმა და წვლილი შეიტანა გარკვევაში ფიზიკური მნიშვნელობაზ.

მოსელის კანონის შესაბამისად, რენტგენის დამახასიათებელი სპექტრები არ ავლენს პერიოდულ შაბლონებს, რომლებიც თან ახლავს ოპტიკურ სპექტრებს. ეს მიუთითებს, რომ ყველა ელემენტის ატომების შიდა ელექტრონულ გარსებს, რომლებიც ჩნდება დამახასიათებელ რენტგენის სპექტრებში, აქვთ მსგავსი სტრუქტურა.

მოგვიანებით ექსპერიმენტებმა გამოავლინა გარკვეული გადახრები ხაზოვანი ურთიერთობიდან ელემენტების გარდამავალი ჯგუფებისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია გარე ელექტრონული გარსების შევსების თანმიმდევრობის ცვლილებასთან, ასევე მძიმე ატომებისთვის, რაც გამოწვეულია რელატივისტური ეფექტებით (პირობითად აიხსნება იმით, რომ სიჩქარე შინაგანები შედარებულია სინათლის სიჩქარესთან).

რიგი ფაქტორებიდან - ბირთვში ნუკლეონების რაოდენობა (იზოტონური ცვლა), გარე ელექტრონული გარსების მდგომარეობა (ქიმიური ცვლა) და ა.შ. - მოსელის დიაგრამაზე სპექტრული ხაზების პოზიცია შეიძლება ოდნავ შეიცვალოს. ამ ძვრების შესწავლა საშუალებას გვაძლევს მივიღოთ დეტალური ინფორმაცია ატომის შესახებ.

ბრემსტრაჰლუნგის რენტგენის სხივები, რომლებიც გამოსხივებულია ძალიან წვრილი სამიზნეებიდან, მთლიანად პოლარიზებულია 0-ის მახლობლად; 0 კლებასთან ერთად მცირდება პოლარიზაციის ხარისხი. დამახასიათებელი გამოსხივება, როგორც წესი, არ არის პოლარიზებული.

როდესაც რენტგენის სხივები ურთიერთქმედებს მატერიასთან, შეიძლება მოხდეს ფოტოელექტრული ეფექტი. რენტგენის სხივების თანმხლები შთანთქმა და მათი გაფანტვა, ფოტოელექტრული ეფექტი შეინიშნება იმ შემთხვევაში, როდესაც ატომი, რომელიც შთანთქავს რენტგენის ფოტონს, გამოდევნის მის ერთ-ერთ შიდა ელექტრონს, რის შემდეგაც მას შეუძლია განახორციელოს რადიაციული გადასვლა, ასხივებს დამახასიათებელი გამოსხივების ფოტონი, ან მეორე ელექტრონის გამოდევნა არარადიაციული გადასვლისას (Auger electron). რენტგენის სხივების ზემოქმედებით არამეტალურ კრისტალებზე (მაგალითად, ქვის მარილი), ატომური გისოსის ზოგიერთ ადგილას ჩნდება დამატებითი დადებითი მუხტის მქონე იონები, მათ მახლობლად კი ჭარბი ელექტრონები. ასეთი დარღვევები კრისტალების სტრუქტურაში, რომელსაც რენტგენის ექსციტონები ეწოდება , არის ფერის ცენტრები და ქრება მხოლოდ ტემპერატურის მნიშვნელოვანი მატებით.

როდესაც რენტგენის სხივები გადის x სისქის ნივთიერების ფენაში, მათი საწყისი ინტენსივობა I 0 მცირდება I = I 0 e - μ x მნიშვნელობამდე, სადაც μ არის შესუსტების კოეფიციენტი. I-ის შესუსტება ხდება ორი პროცესის გამო: რენტგენის ფოტონების შეწოვა მატერიის მიერ და მათი მიმართულების ცვლილება გაფანტვისას. სპექტრის გრძელტალღოვან რაიონში ჭარბობს რენტგენის სხივების შთანთქმა, მოკლეტალღურ რეგიონში ჭარბობს მათი გაფანტვა. შთანთქმის ხარისხი სწრაფად იზრდება Z და λ მატებასთან ერთად. მაგალითად, მძიმე რენტგენი თავისუფლად აღწევს ჰაერის ფენაში ~ 10 სმ; 3 სმ სისქის ალუმინის ფირფიტა აქვეითებს რენტგენის სხივებს λ = 0,027 ნახევრად; რბილი რენტგენის სხივები მნიშვნელოვნად შეიწოვება ჰაერში და მათი გამოყენება და კვლევა შესაძლებელია მხოლოდ ვაკუუმში ან სუსტად შთანთქმელ აირში (მაგალითად, He). როდესაც რენტგენის სხივები შეიწოვება, ნივთიერების ატომები იონიზდება.

რენტგენის სხივების გავლენა ცოცხალ ორგანიზმებზე შეიძლება იყოს მომგებიანი ან საზიანო, რაც დამოკიდებულია ქსოვილებში მათ იონიზაციაზე. ვინაიდან რენტგენის სხივების შეწოვა დამოკიდებულია λ-ზე, მათი ინტენსივობა არ შეიძლება გახდეს რენტგენის სხივების ბიოლოგიური ეფექტის საზომი. რენტგენის გაზომვები გამოიყენება მატერიაზე რენტგენის ზემოქმედების რაოდენობრივად გასაზომად. , მისი საზომი ერთეულია რენტგენი

რენტგენის სხივების გაფანტვა დიდი Z და λ რეგიონში ძირითადად ხდება λ-ს შეცვლის გარეშე და ეწოდება თანმიმდევრული გაფანტვა, ხოლო მცირე Z და λ რეგიონში, როგორც წესი, იზრდება (არათანმიმდევრული გაფანტვა). ცნობილია რენტგენის სხივების არათანმიმდევრული გაფანტვის 2 ტიპი - კომპტონი და რამანი. კომპტონის გაფანტვაში, რომელსაც აქვს არაელასტიური კორპუსკულური გაფანტვის ბუნება, რენტგენის ფოტონის მიერ ნაწილობრივ დაკარგული ენერგიის გამო, ატომის გარსიდან გამოდის უკუცემის ელექტრონი. ამ შემთხვევაში ფოტონის ენერგია მცირდება და იცვლება მისი მიმართულება; λ-ის ცვლილება დამოკიდებულია გაფანტვის კუთხეზე. მსუბუქ ატომზე მაღალი ენერგიის რენტგენის ფოტონის რამანის გაფანტვის დროს მისი ენერგიის მცირე ნაწილი იხარჯება ატომის იონიზაციაზე და იცვლება ფოტონის მოძრაობის მიმართულება. ასეთი ფოტონების ცვლილება არ არის დამოკიდებული გაფანტვის კუთხეზე.

რეფრაქციული ინდექსი n რენტგენის სხივებისთვის განსხვავდება 1-დან ძალიან მცირე რაოდენობით δ = 1-n ≈ 10 -6 -10 -5. რენტგენის ფაზის სიჩქარე გარემოში უფრო მეტია ვიდრე სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში. რენტგენის სხივების გადახრა ერთი საშუალოდან მეორეზე გადასვლისას ძალიან მცირეა (რკალი რამდენიმე წუთი). როდესაც რენტგენის სხივები ვაკუუმიდან სხეულის ზედაპირზე ძალიან მცირე კუთხით ეცემა, ისინი მთლიანად აირეკლება გარედან.

2.3 რენტგენის გამოვლენა

ადამიანის თვალი არ არის მგრძნობიარე რენტგენის მიმართ. რენტგენი

სხივები იწერება სპეციალური რენტგენის ფოტოგრაფიული ფილმის გამოყენებით, რომელიც შეიცავს Ag და Br-ის გაზრდილ რაოდენობას. რეგიონში ლ<0,5 чувствительность этих плёнок быстро падает и может быть искусственно повышена плотно прижатым к плёнке флуоресцирующим экраном. В области λ>5, ჩვეულებრივი პოზიტიური ფოტოფილმის მგრძნობელობა საკმაოდ მაღალია და მისი მარცვლები გაცილებით მცირეა, ვიდრე რენტგენის ფირის მარცვლები, რაც ზრდის გარჩევადობას. ათეულებისა და ასეულების რიგის λ-ზე რენტგენის სხივები მოქმედებს მხოლოდ ფოტოემულსიის ყველაზე თხელ ზედაპირულ ფენაზე; ფილმის მგრძნობელობის გასაზრდელად, იგი სენსიბილიზებულია ლუმინესცენტური ზეთებით. რენტგენის დიაგნოსტიკისა და ხარვეზების გამოვლენისას ელექტროფოტოგრაფია ზოგჯერ გამოიყენება რენტგენის სხივების ჩასაწერად. (ელექტრორადიოგრაფია).

მაღალი ინტენსივობის რენტგენის სხივები შეიძლება ჩაიწეროს იონიზაციის კამერის გამოყენებით (დანართი 4), საშუალო და დაბალი ინტენსივობის რენტგენი λ< 3 - сцинтилляционным счётчиком NaI (Tl) კრისტალთან ერთად (დანართი 5), 0.5-ზე< λ < 5 - счётчиком Гейгера - Мюллера (დანართი 6) და დალუქული პროპორციული მრიცხველი (დანართი 7), 1-ზე< λ < 100 - проточным пропорциональным счётчиком, при λ < 120 - полупроводниковым детектором (დანართი 8). ძალიან დიდი λ-ის რეგიონში (ათეულებიდან 1000-მდე), ღია ტიპის მეორადი ელექტრონების მულტიპლიკატორები სხვადასხვა ფოტოკათოდებით შესასვლელში შეიძლება გამოყენებულ იქნას რენტგენის სხივების დასარეგისტრირებლად.

2.4 რენტგენის გამოყენება

რენტგენის სხივები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში რენტგენის დიაგნოსტიკისთვის. და რადიოთერაპია . რენტგენის ხარვეზის გამოვლენა მნიშვნელოვანია ტექნოლოგიის მრავალი დარგისთვის. მაგალითად, ჩამოსხმის შიდა დეფექტების აღმოსაჩენად (ჭურვები, წიდა ჩანართები), ბზარები რელსებში და დეფექტები შედუღებისას.

რენტგენის სტრუქტურული ანალიზი საშუალებას გაძლევთ დაადგინოთ ატომების სივრცითი განლაგება მინერალებისა და ნაერთების კრისტალურ ქსელში, არაორგანულ და ორგანულ მოლეკულებში. მრავალი უკვე გაშიფრული ატომური სტრუქტურის საფუძველზე, შებრუნებული პრობლემა ასევე შეიძლება გადაწყდეს: რენტგენის დიფრაქციული ნიმუშის გამოყენებით. პოლიკრისტალური ნივთიერება, მაგალითად შენადნობის ფოლადი, შენადნობი, მადანი, მთვარის ნიადაგი, შეიძლება დადგინდეს ამ ნივთიერების კრისტალური შემადგენლობა, ე.ი. ჩატარდა ფაზის ანალიზი. მრავალი განაცხადი R. l. მასალების რენტგენოგრაფია გამოიყენება მყარი ნივთიერებების თვისებების შესასწავლად .

რენტგენის მიკროსკოპია საშუალებას აძლევს, მაგალითად, მიიღოს უჯრედის ან მიკროორგანიზმის გამოსახულება და დაინახოს მათი შინაგანი სტრუქტურა. რენტგენის სპექტროსკოპია რენტგენის სპექტრების გამოყენებით, სწავლობს ელექტრონული მდგომარეობების სიმკვრივის ენერგიის განაწილებას სხვადასხვა ნივთიერებებში, იკვლევს ქიმიური ბმების ბუნებას და პოულობს იონების ეფექტურ მუხტს მყარ სხეულებსა და მოლეკულებში. რენტგენის სპექტრული ანალიზი დამახასიათებელი სპექტრის ხაზების პოზიციისა და ინტენსივობის საფუძველზე, ის საშუალებას იძლევა განისაზღვროს ნივთიერების ხარისხობრივი და რაოდენობრივი შემადგენლობა და ემსახურება მასალების შემადგენლობის გამოხატულ არადესტრუქციულ ტესტირებას მეტალურგიულ და ცემენტის ქარხნებში და გადამამუშავებელ ქარხნებში. ამ საწარმოების ავტომატიზაციისას, რენტგენის სპექტრომეტრები და კვანტური მრიცხველები გამოიყენება მატერიის შემადგენლობის სენსორებად.

კოსმოსიდან მომდინარე რენტგენი ატარებს ინფორმაციას კოსმოსური სხეულების ქიმიური შემადგენლობისა და სივრცეში მიმდინარე ფიზიკური პროცესების შესახებ. რენტგენის ასტრონომია სწავლობს კოსმოსურ რენტგენის სხივებს. . მძლავრი რენტგენი გამოიყენება რადიაციულ ქიმიაში გარკვეული რეაქციების, მასალების პოლიმერიზაციისა და ორგანული ნივთიერებების დაბზარვის სტიმულირებისთვის. რენტგენის სხივები ასევე გამოიყენება გვიანი ფერწერის ფენის ქვეშ დამალული უძველესი ნახატების გამოსავლენად, კვების მრეწველობაში უცხო საგნების იდენტიფიცირებისთვის, რომლებიც შემთხვევით მოხვდნენ საკვებ პროდუქტებში, სასამართლო ექსპერტიზაში, არქეოლოგიაში და ა.შ.

თავი 3. რენტგენის სხივების გამოყენება მეტალურგიაში

რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის ერთ-ერთი მთავარი ამოცანაა მასალის მასალის ან ფაზური შემადგენლობის დადგენა. რენტგენის დიფრაქციული მეთოდი პირდაპირია და ხასიათდება მაღალი სანდოობით, სისწრაფით და შედარებითი სიიაფით. მეთოდი არ საჭიროებს ნივთიერების დიდ რაოდენობას, ანალიზი შეიძლება ჩატარდეს ნაწილის განადგურების გარეშე. ხარისხობრივი ფაზის ანალიზის გამოყენების სფეროები ძალიან მრავალფეროვანია, როგორც კვლევისთვის, ასევე წარმოებაში კონტროლისთვის. შეგიძლიათ შეამოწმოთ მეტალურგიული წარმოების საწყისი მასალების შემადგენლობა, სინთეზური პროდუქტები, დამუშავება, თერმული და ქიმიურ-თერმული დამუშავების დროს ფაზური ცვლილებების შედეგი, გაანალიზოთ სხვადასხვა საფარი, თხელი ფენები და ა.შ.

თითოეულ ფაზას, რომელსაც აქვს საკუთარი კრისტალური სტრუქტურა, ახასიათებს d/n ინტერპლანტაშორისი მანძილების დისკრეტული მნიშვნელობების გარკვეული ნაკრები, რომელიც თან ახლავს მხოლოდ ამ ფაზას, მაქსიმალურიდან და ქვემოთ. როგორც ვულფ-ბრაგის განტოლებიდან ჩანს, პლანთაშორისი მანძილის თითოეული მნიშვნელობა შეესაბამება ხაზს რენტგენის დიფრაქციულ ნიმუშზე პოლიკრისტალური ნიმუშიდან θ (მოცემული ტალღის სიგრძისთვის λ). ამრიგად, რენტგენის დიფრაქციის ნიმუშის თითოეული ფაზისთვის პლანთაშორისი მანძილების გარკვეული ნაკრები შეესაბამება ხაზების გარკვეულ სისტემას (დიფრაქციული მაქსიმუმი). ამ ხაზების ფარდობითი ინტენსივობა რენტგენის დიფრაქციის შაბლონში, პირველ რიგში, დამოკიდებულია ფაზის სტრუქტურაზე. მაშასადამე, რენტგენის გამოსახულებაზე ხაზების მდებარეობის განსაზღვრით (მისი კუთხე θ) და რადიაციის ტალღის სიგრძის ცოდნით, რომლითაც რენტგენის გამოსახულება იქნა გადაღებული, შეგვიძლია განვსაზღვროთ პლანთაშორისი მანძილების მნიშვნელობები d/ n ვულფ-ბრაგის ფორმულის გამოყენებით:

/n = λ/ (2sin θ). (1)

შესწავლილი მასალისთვის d/n სიმრავლის განსაზღვრით და სუფთა ნივთიერებებისა და მათი სხვადასხვა ნაერთების ადრე ცნობილ d/n მონაცემებთან შედარებით, შესაძლებელია დადგინდეს, რომელი ფაზა შეადგენს მოცემულ მასალას. ხაზგასმით უნდა აღინიშნოს, რომ განისაზღვრება ფაზები და არა ქიმიური შემადგენლობა, მაგრამ ეს უკანასკნელი ზოგჯერ შეიძლება დავასკვნათ, თუ არსებობს დამატებითი მონაცემები კონკრეტული ფაზის ელემენტარული შემადგენლობის შესახებ. ხარისხობრივი ფაზის ანალიზის ამოცანა მნიშვნელოვნად გამარტივებულია, თუ ცნობილია შესასწავლი მასალის ქიმიური შემადგენლობა, რადგან მაშინ შესაძლებელია წინასწარი ვარაუდების გაკეთება მოცემულ შემთხვევაში შესაძლო ფაზების შესახებ.

ფაზური ანალიზისთვის მთავარია ზუსტად გავზომოთ d/n და ხაზის ინტენსივობა. მიუხედავად იმისა, რომ ამის მიღწევა პრინციპში უფრო ადვილია დიფრაქტომეტრის გამოყენებით, ხარისხობრივი ანალიზის ფოტომეთოდს აქვს გარკვეული უპირატესობები, პირველ რიგში მგრძნობელობის (ნიმუშში მცირე რაოდენობის ფაზის არსებობის გამოვლენის უნარი), ასევე სიმარტივის თვალსაზრისით. ექსპერიმენტული ტექნიკა.

d/n-ის გამოთვლა რენტგენის დიფრაქციის ნიმუშიდან ხორციელდება ვულფ-ბრაგის განტოლების გამოყენებით.

ამ განტოლებაში λ-ის მნიშვნელობა ჩვეულებრივ გამოიყენება λ α avg K-სერიებში:

λ α av = (2λ α1 + λ α2) /3 (2)

ზოგჯერ გამოიყენება K α1 ხაზი. დიფრაქციის კუთხეების θ განსაზღვრა რენტგენის ფოტოების ყველა ხაზისთვის საშუალებას გაძლევთ გამოთვალოთ d/n განტოლების (1) და ცალკე β-ხაზების გამოყენებით (თუ არ იყო ფილტრი (β-სხივებისთვის).

3.1 კრისტალური სტრუქტურის ნაკლოვანებების ანალიზი

ყველა რეალური ერთკრისტალური და, განსაკუთრებით, პოლიკრისტალური მასალა შეიცავს გარკვეულ სტრუქტურულ ნაკლოვანებებს (წერტილური დეფექტები, დისლოკაციები, სხვადასხვა ტიპის ინტერფეისები, მიკრო და მაკრო დაძაბულობა), რომლებიც ძალიან ძლიერ გავლენას ახდენენ სტრუქტურისადმი მგრძნობიარე თვისებებზე და პროცესებზე.

სტრუქტურული ხარვეზები იწვევს სხვადასხვა ხასიათის კრისტალური გისოსის დარღვევას და, შედეგად, დიფრაქციის შაბლონის სხვადასხვა სახის ცვლილებებს: ატომთაშორის და პლანთაშორის დისტანციებზე ცვლილებები იწვევს დიფრაქციის მაქსიმუმების ცვლას, მიკროდაძაბულობას და ქვესტრუქტურის დისპერსიას იწვევს დიფრაქციის მაქსიმალური გაფართოებას. გისოსების მიკროდამახინჯება იწვევს ამ მაქსიმუმების ინტენსივობის ცვლილებას, დისლოკაციების არსებობა იწვევს ანომალიურ მოვლენებს რენტგენის სხივების გავლისას და, შესაბამისად, ადგილობრივ არაერთგვაროვნებას რენტგენის ტოპოგრამების განსხვავებით და ა.შ.

შედეგად, რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი არის ერთ-ერთი ყველაზე ინფორმაციული მეთოდი სტრუქტურული ნაკლოვანებების, მათი ტიპისა და კონცენტრაციის და განაწილების ბუნების შესასწავლად.

რენტგენის დიფრაქციის ტრადიციული პირდაპირი მეთოდი, რომელიც ხორციელდება სტაციონარულ დიფრაქტომეტრებზე, მათი დიზაინის მახასიათებლების გამო საშუალებას იძლევა რაოდენობრივისტრესები და ძაბვები მხოლოდ ნაწილებიდან ან საგნებიდან ამოჭრილ მცირე ნიმუშებზე.

ამრიგად, ამჟამად მიმდინარეობს გადასვლა სტაციონარულიდან პორტატულ მცირე ზომის რენტგენის დიფრაქტომეტრებზე, რომლებიც უზრუნველყოფენ ნაწილების ან საგნების მასალაში სტრესების შეფასებას მათი წარმოებისა და ექსპლუატაციის ეტაპებზე განადგურების გარეშე.

DRP * 1 სერიის პორტატული რენტგენის დიფრაქტომეტრები საშუალებას გაძლევთ აკონტროლოთ ნარჩენი და ეფექტური სტრესები დიდ ნაწილებში, პროდუქტებსა და სტრუქტურებში განადგურების გარეშე.

პროგრამა Windows-ის გარემოში საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ განვსაზღვროთ სტრესები „sin 2 ψ“ მეთოდის გამოყენებით რეალურ დროში, არამედ აკონტროლოთ ცვლილებები ფაზის შემადგენლობასა და ტექსტურაში. ხაზოვანი კოორდინატების დეტექტორი უზრუნველყოფს ერთდროულ რეგისტრაციას 2θ = 43° დიფრაქციული კუთხით. "Fox" ტიპის მცირე ზომის რენტგენის მილები მაღალი სიკაშკაშით და დაბალი სიმძლავრით (5 ვტ) უზრუნველყოფს მოწყობილობის რენტგენოლოგიურ უსაფრთხოებას, რომლებშიც დასხივებული ადგილიდან 25 სმ დაშორებით რადიაციის დონე ტოლია. ბუნებრივი ფონის დონე. DRP სერიის მოწყობილობები გამოიყენება სტრესების დასადგენად ლითონის ფორმირების სხვადასხვა ეტაპზე, ჭრის, დაფქვის, თერმული დამუშავების, შედუღების, ზედაპირის გამკვრივების დროს, ამ ტექნოლოგიური ოპერაციების ოპტიმიზაციის მიზნით. განსაკუთრებით კრიტიკულ პროდუქტებსა და სტრუქტურებში მათი ექსპლუატაციის დროს გამოწვეული ნარჩენი კომპრესიული ძაბვის დონის ვარდნის მონიტორინგი საშუალებას აძლევს პროდუქტის ექსპლუატაციიდან გაყვანას მის განადგურებამდე, რაც თავიდან აიცილებს შესაძლო ავარიებსა და კატასტროფებს.

3.2 სპექტრული ანალიზი

მასალის ატომური კრისტალური სტრუქტურისა და ფაზური შემადგენლობის განსაზღვრასთან ერთად, მისი სრული დახასიათებისთვის აუცილებელია მისი ქიმიური შემადგენლობის დადგენა.

ამ მიზნებისათვის პრაქტიკაში სულ უფრო ხშირად გამოიყენება სპექტრალური ანალიზის სხვადასხვა ე.წ. ინსტრუმენტული მეთოდები. თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი უპირატესობები და აპლიკაციები.

ერთ-ერთი მნიშვნელოვანი მოთხოვნა ხშირ შემთხვევაში არის ის, რომ გამოყენებული მეთოდი უზრუნველყოფს გაანალიზებული ობიექტის უსაფრთხოებას; სწორედ ანალიზის ეს მეთოდებია განხილული ამ ნაწილში. შემდეგი კრიტერიუმი, რომლითაც შეირჩა ამ ნაწილში აღწერილი ანალიზის მეთოდები, არის მათი ლოკალიზაცია.

ფლუორესცენტური რენტგენის სპექტრული ანალიზის მეთოდი ეფუძნება საკმაოდ მძიმე რენტგენის გამოსხივების შეღწევას (რენტგენის მილიდან) გაანალიზებულ ობიექტში, რომელიც აღწევს ფენაში, რომლის სისქე დაახლოებით რამდენიმე მიკრომეტრია. დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივება, რომელიც ჩნდება ობიექტში, შესაძლებელს ხდის საშუალო მონაცემების მიღებას მისი ქიმიური შემადგენლობის შესახებ.

ნივთიერების ელემენტარული შემადგენლობის დასადგენად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ რენტგენის მილის ანოდზე მოთავსებული ნიმუშის დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების სპექტრის ანალიზი და ელექტრონებით დაბომბვის ქვეშ - ემისიის მეთოდი, ან ანალიზი. რენტგენის მილის ან სხვა წყაროს მყარი რენტგენის სხივებით დასხივებული ნიმუშის მეორადი (ფლუორესცენტური) რენტგენის გამოსხივების სპექტრი - ფლუორესცენტური მეთოდი.

ემისიის მეთოდის მინუსი არის, პირველ რიგში, ნიმუშის დაყენების აუცილებლობა რენტგენის მილის ანოდზე და შემდეგ მისი ამოტუმბვა ვაკუუმური ტუმბოებით; ცხადია, ეს მეთოდი უვარგისია დნობადი და აქროლადი ნივთიერებებისთვის. მეორე ნაკლი უკავშირდება იმას, რომ ცეცხლგამძლე ობიექტებიც კი ზიანდება ელექტრონული დაბომბვით. ფლუორესცენტური მეთოდი თავისუფალია ამ ნაკლოვანებებისაგან და, შესაბამისად, აქვს ბევრად უფრო ფართო გამოყენება. ფლუორესცენტური მეთოდის უპირატესობა ასევე არის ბრემსტრაჰლუნგის გამოსხივების არარსებობა, რაც აუმჯობესებს ანალიზის მგრძნობელობას. გაზომილი ტალღების სიგრძის შედარება ქიმიური ელემენტების სპექტრული ხაზების ცხრილებთან ქმნის თვისებრივი ანალიზის საფუძველს, ხოლო სხვადასხვა ელემენტების სპექტრული ხაზების ინტენსივობის ფარდობითი მნიშვნელობები, რომლებიც ქმნიან ნიმუშის ნივთიერებას, ქმნიან რაოდენობრივ ანალიზს. დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების აგზნების მექანიზმის გამოკვლევიდან ირკვევა, რომ ამა თუ იმ სერიის გამოსხივება (K ან L, M და ა. . მაშასადამე, ამა თუ იმ ელემენტის არსებობა დგინდება არა ცალკეული ხაზებით, არამედ მთლიანობაში ხაზების სერიით (გარდა ყველაზე სუსტისა, მოცემული ელემენტის შინაარსის გათვალისწინებით). შედარებით მსუბუქი ელემენტებისთვის გამოიყენება K-სერიის ხაზების ანალიზი, მძიმე ელემენტებისთვის - L-სერიის ხაზები; სხვადასხვა პირობებში (გამოყენებული აღჭურვილობისა და გაანალიზებული ელემენტების მიხედვით), დამახასიათებელი სპექტრის სხვადასხვა რეგიონი შეიძლება იყოს ყველაზე მოსახერხებელი.

რენტგენის სპექტრული ანალიზის ძირითადი მახასიათებლები შემდეგია.

რენტგენის დამახასიათებელი სპექტრების სიმარტივე მძიმე ელემენტებისთვისაც კი (ოპტიკურ სპექტრებთან შედარებით), რაც ამარტივებს ანალიზს (ხაზების მცირე რაოდენობა; მათი შედარებით განლაგების მსგავსება; რიგითი რიცხვის მატებასთან ერთად ხდება სპექტრის ბუნებრივი ცვლა. მოკლე ტალღის რეგიონს, რაოდენობრივი ანალიზის შედარებითი სიმარტივე).

ტალღის სიგრძის დამოუკიდებლობა გაანალიზებული ელემენტის ატომების მდგომარეობიდან (თავისუფალი ან შიგნით ქიმიური ნაერთი). ეს გამოწვეულია იმით, რომ დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივების გამოჩენა დაკავშირებულია შიდა ელექტრონული დონის აგზნებასთან, რომელიც უმეტეს შემთხვევაში პრაქტიკულად არ იცვლება ატომების იონიზაციის ხარისხზე.

გამოყოფის შესაძლებლობა იშვიათი დედამიწისა და სხვა ელემენტების ანალიზში, რომლებსაც აქვთ მცირე განსხვავებები ოპტიკურ დიაპაზონში მსგავსების გამო ელექტრონული სტრუქტურაგარე ჭურვები და ძალიან ცოტა განსხვავდება მათი ქიმიური თვისებებით.

რენტგენის ფლუორესცენტური სპექტროსკოპიის მეთოდი არის „არადესტრუქციული“, ამიტომ მას აქვს უპირატესობა ჩვეულებრივი ოპტიკური სპექტროსკოპიის მეთოდთან შედარებით თხელი ნიმუშების ანალიზის დროს - თხელი ლითონის ფურცელი, ფოლგა და ა.შ.

რენტგენის ფლუორესცენტული სპექტრომეტრები განსაკუთრებით ფართოდ გამოიყენება მეტალურგიულ საწარმოებში და მათ შორის არის მრავალარხიანი სპექტრომეტრები ან კვანტომეტრები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ელემენტების სწრაფ რაოდენობრივ ანალიზს (Na ან Mg-დან U-მდე) ცდომილება 1%-ზე ნაკლები განსაზღვრული მნიშვნელობის. მგრძნობელობის ბარიერი 10 -3 ... 10 -4% .

რენტგენის სხივი

რენტგენის გამოსხივების სპექტრული შემადგენლობის განსაზღვრის მეთოდები

სპექტრომეტრები იყოფა ორ ტიპად: ბროლის დიფრაქციისა და ბროლის გარეშე.

რენტგენის სხივების სპექტრად დაშლა ბუნებრივი დიფრაქციული ბადეების - კრისტალის - გამოყენებით, არსებითად მსგავსია ჩვეულებრივი სინათლის სხივების სპექტრის მიღებისას ხელოვნური დიფრაქციული ბადეების გამოყენებით მინაზე პერიოდული ხაზების სახით. დიფრაქციული მაქსიმუმის ფორმირების პირობა შეიძლება დაიწეროს როგორც "არეკვლის" პირობა d hkl მანძილით გამოყოფილი პარალელური ატომური სიბრტყეების სისტემიდან.

ხარისხობრივი ანალიზის ჩატარებისას, შეიძლება ვიმსჯელოთ ნიმუშში კონკრეტული ელემენტის არსებობაზე ერთი ხაზით - ჩვეულებრივ, სპექტრული სერიის ყველაზე ინტენსიური ხაზი, რომელიც შესაფერისია მოცემული კრისტალური ანალიზატორისთვის. კრისტალური დიფრაქციული სპექტრომეტრების გარჩევადობა საკმარისია პერიოდულ სისტემაში მეზობელი ლუწი ელემენტების დამახასიათებელი ხაზების გამოსაყოფად. თუმცა, ასევე უნდა გავითვალისწინოთ სხვადასხვა ელემენტების სხვადასხვა ხაზის გადახურვა, ასევე სხვადასხვა რიგის ასახვის გადახურვა. ეს გარემოება გასათვალისწინებელია ანალიტიკური ხაზების არჩევისას. ამავდროულად, აუცილებელია მოწყობილობის გარჩევადობის გაუმჯობესების შესაძლებლობების გამოყენება.

დასკვნა

ამრიგად, რენტგენის სხივები არის უხილავი ელექტრომაგნიტური გამოსხივება, რომლის ტალღის სიგრძეა 10 5 - 10 2 ნმ. რენტგენის სხივებს შეუძლიათ შეაღწიონ ზოგიერთ მასალაში, რომლებიც გაუმჭვირვალეა ხილული სინათლისთვის. ისინი გამოიყოფა ნივთიერებაში სწრაფი ელექტრონების შენელების დროს (უწყვეტი სპექტრი) და ელექტრონების გადასვლისას ატომის გარე ელექტრონული გარსებიდან შიდაზე (ხაზოვანი სპექტრი). რენტგენის გამოსხივების წყაროებია: რენტგენის მილი, ზოგიერთი რადიოაქტიური იზოტოპი, ამაჩქარებლები და ელექტრონების შესანახი მოწყობილობები (სინქროტრონის გამოსხივება). მიმღები - ფოტოფილმი, ფლუორესცენტური ეკრანები, ბირთვული გამოსხივების დეტექტორები. რენტგენი გამოიყენება რენტგენის დიფრაქციულ ანალიზში, მედიცინაში, ხარვეზის გამოვლენაში, რენტგენის სპექტრულ ანალიზში და ა.შ.

განიხილა დადებითი მხარეებივ. რენტგენის აღმოჩენით, აუცილებელია მისი მავნე ბიოლოგიური ეფექტის აღნიშვნა. აღმოჩნდა, რომ რენტგენის გამოსხივებამ შეიძლება გამოიწვიოს მზისგან დამწვრობის მსგავსი რამ (ერითემა), რომელსაც თან ახლავს კანის ღრმა და მუდმივი დაზიანება. წყლულები, რომლებიც ჩნდება, ხშირად გადაიქცევა კიბოს. ხშირ შემთხვევაში თითების ან ხელების ამპუტაცია იყო საჭირო. გარდაცვლილებიც იყო.

აღმოჩნდა, რომ კანის დაზიანების თავიდან აცილება შესაძლებელია ექსპოზიციის დროისა და დოზის შემცირებით, დამცავი (მაგ. ტყვიის) და დისტანციური მართვის გამოყენებით. მაგრამ თანდათან გაჩნდა რენტგენის დასხივების სხვა, უფრო გრძელვადიანი შედეგები, რომლებიც შემდეგ დადასტურდა და შეისწავლეს ექსპერიმენტულ ცხოველებში. რენტგენის სხივებით და სხვა მაიონებელი გამოსხივებით გამოწვეული ეფექტები (როგორიცაა რადიოაქტიური მასალებისგან გამოსხივებული გამა გამოსხივება) მოიცავს:

) სისხლის შემადგენლობის დროებითი ცვლილებები შედარებით მცირე ჭარბი გამოსხივების შემდეგ;

) სისხლის შემადგენლობის შეუქცევადი ცვლილებები (ჰემოლიზური ანემია) ხანგრძლივი გადაჭარბებული გამოსხივების შემდეგ;

) კიბოს (მათ შორის ლეიკემიის) გახშირება;

) უფრო სწრაფი დაბერება და ადრეული სიკვდილი;

) კატარაქტის გაჩენა.

რენტგენის გამოსხივების ბიოლოგიურ ზემოქმედებას ადამიანის ორგანიზმზე განსაზღვრავს რადიაციის დოზის დონე, ასევე, სხეულის რომელ ორგანოს ექვემდებარებოდა რადიაცია.

ადამიანის სხეულზე რენტგენის გამოსხივების ზემოქმედების შესახებ ცოდნის დაგროვებამ განაპირობა რადიაციული დასაშვები დოზების ეროვნული და საერთაშორისო სტანდარტების შემუშავება, რომელიც გამოქვეყნდა სხვადასხვა საცნობარო პუბლიკაციებში.

Თავის არიდება მტკივნეული ეფექტებირენტგენის გამოსხივების კონტროლის მეთოდები გამოიყენება:

ადეკვატური აღჭურვილობის ხელმისაწვდომობა,

) უსაფრთხოების წესებთან შესაბამისობის მონიტორინგი,

) აღჭურვილობის სწორად გამოყენება.

გამოყენებული წყაროების სია

1) ბლოხინი მ.ა., რენტგენის სხივების ფიზიკა, მე-2 გამოცემა, მ., 1957;

) ბლოხინი მ.ა., რენტგენის სპექტრული კვლევების მეთოდები, მ., 1959;

) რენტგენი. სატ. რედაქტორი მ.ა. ბლოხინა, პერ. მასთან. და ინგლისური, მ., 1960;

) ხარაჯა ფ., რენტგენის ტექნოლოგიის ზოგადი კურსი, მე-3 გამოცემა, M. - L., 1966;

) Mirkin L.I., Handbook on X-ray structural analysis of polycrystals, M., 1961;

) Vainshtein E.E., Kahana M.M., Reference tables for X-ray spectroscopy, M., 1953 წ.

) რენტგენის და ელექტრონ-ოპტიკური ანალიზი. Gorelik S.S., Skakov Yu.A., Rastorguev L.N.: სახელმძღვანელო. სახელმძღვანელო უნივერსიტეტებისთვის. - მე-4 გამოცემა. დამატება. და გადამუშავდა. - M.: "MISiS", 2002. - 360გვ.

აპლიკაციები

დანართი 1

რენტგენის მილების ზოგადი ხედი

დანართი 2

რენტგენის მილის დიაგრამა სტრუქტურული ანალიზისთვის

რენტგენის მილის დიაგრამა სტრუქტურული ანალიზისთვის: 1 - ლითონის ანოდის ჭიქა (ჩვეულებრივ დასაბუთებული); 2 - ბერილიუმის ფანჯრები რენტგენის გამოსხივებისთვის; 3 - თერმიონული კათოდი; 4 - მინის კოლბა, მილის ანოდური ნაწილის იზოლირება კათოდიდან; 5 - კათოდური ტერმინალები, რომლებზეც მიეწოდება ძაფის ძაბვა, ასევე მაღალი (ანოდის მიმართ) ძაბვა; 6 - ელექტროსტატიკური ელექტრონის ფოკუსირების სისტემა; 7 - ანოდი (ანტიკათოდური); 8 - ანოდის ჭიქის გაგრილების გამდინარე წყლის შესასვლელი და გამოსასვლელი მილები.

დანართი 3

მოსელის დიაგრამა

მოსელის დიაგრამა K-, L- და M- სერიების დამახასიათებელი რენტგენის გამოსხივებისთვის. აბსცისის ღერძი აჩვენებს Z ელემენტის სერიულ ნომერს, ხოლო ორდინატთა ღერძი აჩვენებს ( თან- სინათლის სიჩქარე).

დანართი 4

იონიზაციის კამერა.

ნახ.1. ცილინდრული იონიზაციის კამერის განივი კვეთა: 1 - ცილინდრული კამერის სხეული, რომელიც ემსახურება უარყოფით ელექტროდს; 2 - ცილინდრული ჯოხი, რომელიც ემსახურება როგორც დადებითი ელექტროდი; 3 - იზოლატორები.

ბრინჯი. 2. დენის იონიზაციის კამერის ჩართვის მიკროსქემის დიაგრამა: V - ძაბვა კამერის ელექტროდებზე; G - გალვანომეტრი იონიზაციის დენის საზომი.

ბრინჯი. 3. იონიზაციის კამერის დენის-ძაბვის მახასიათებლები.

ბრინჯი. 4. პულსის იონიზაციის კამერის შეერთების დიაგრამა: C - შემგროვებელი ელექტროდის სიმძლავრე; R - წინააღმდეგობა.

დანართი 5

სცინტილაციის მრიცხველი.

სცინტილაციის მრიცხველი წრე: სინათლის კვანტები (ფოტონები) ფოტოკათოდიდან ელექტრონებს „აოკებენ“; დინოდიდან დინოდში გადაადგილებით, ელექტრონული ზვავი მრავლდება.

დანართი 6

გეიგერ-მიულერის მრიცხველი.

ბრინჯი. 1. მინის გეიგერ-მიულერის მრიცხველის დიაგრამა: 1 - ჰერმეტულად დალუქული მინის მილი; 2 - კათოდი (სპილენძის თხელი ფენა უჟანგავი ფოლადის მილზე); 3 - კათოდური გამომავალი; 4 - ანოდი (თხელი გაჭიმული ძაფი).

ბრინჯი. 2. მიკროსქემის დიაგრამა გეიგერ-მიულერის მრიცხველის დასაკავშირებლად.

ბრინჯი. 3. გეიგერ-მიულერის მრიცხველის მთვლელი მახასიათებლები.

დანართი 7

პროპორციული მრიცხველი.

პროპორციული მრიცხველის სქემა: a - ელექტრონის დრიფტის რეგიონი; ბ - გაზის გაძლიერების რეგიონი.

დანართი 8

ნახევარგამტარული დეტექტორები

ნახევარგამტარული დეტექტორები; მგრძნობიარე ტერიტორია ხაზგასმულია დაჩრდილვით; n - ნახევარგამტარის რეგიონი ელექტრონული გამტარობით, p - ხვრელის გამტარობით, i - შინაგანი გამტარობით; a - სილიკონის ზედაპირის ბარიერის დეტექტორი; ბ - დრიფტი გერმანიუმ-ლითიუმის პლანური დეტექტორი; გ - გერმანიუმ-ლითიუმის კოაქსიალური დეტექტორი.