Anong uri ng mga alon ang X-ray. Sino at paano nakatuklas ng X-ray. Bremsstrahlung X-ray

Ang X-ray radiation (kasingkahulugan ng X-ray) ay may malawak na hanay ng mga wavelength (mula 8·10 -6 hanggang 10 -12 cm). Ang X-ray radiation ay nangyayari kapag ang mga sisingilin na particle, kadalasang mga electron, ay bumababa sa electric field ng mga atomo ng isang substance. Ang resultang quanta ay may iba't ibang enerhiya at bumubuo ng isang tuloy-tuloy na spectrum. Ang pinakamataas na enerhiya ng photon sa naturang spectrum ay katumbas ng enerhiya ng mga electron ng insidente. Sa (tingnan) ang maximum na enerhiya ng X-ray quanta, na ipinahayag sa kiloelectron-volts, ay ayon sa bilang na katumbas ng magnitude ng boltahe na inilapat sa tubo, na ipinahayag sa kilovolts. Kapag dumadaan sa isang substance, nakikipag-ugnayan ang X-ray sa mga electron ng mga atom nito. Para sa X-ray quanta na may lakas na hanggang 100 keV, ang pinaka katangiang pananaw Ang interaksyon ay ang photoelectric effect. Bilang resulta ng naturang pakikipag-ugnayan, ang quantum energy ay ganap na ginugugol sa paghila ng isang electron mula sa atomic shell at pagbibigay ng kinetic energy dito. Sa pagtaas ng enerhiya ng isang X-ray quantum, ang posibilidad ng photoelectric effect ay bumababa at ang proseso ng scattering ng quanta sa mga libreng electron ay nagiging nangingibabaw - ang tinatawag na Compton effect. Bilang resulta ng gayong pakikipag-ugnayan, nabuo din ang pangalawang elektron at, bilang karagdagan, lumilipad ang isang quantum na may enerhiya na mas mababa kaysa sa enerhiya ng pangunahing quantum. Kung ang enerhiya ng isang X-ray quantum ay lumampas sa isang megaelectron-volt, maaaring mangyari ang isang tinatawag na pairing effect, kung saan ang isang electron at isang positron ay nabuo (tingnan). Dahil dito, kapag dumadaan sa isang sangkap, bumababa ang enerhiya ng X-ray radiation, ibig sabihin, bumababa ang intensity nito. Dahil ang low-energy quanta ay mas malamang na ma-absorb sa kasong ito, ang X-ray radiation ay pinayaman ng mas mataas na enerhiya na quanta. Ang pag-aari na ito ng X-ray radiation ay ginagamit upang mapataas ang average na enerhiya ng quanta, ibig sabihin, upang mapataas ang higpit nito. Ang isang pagtaas sa katigasan ng X-ray radiation ay nakamit gamit ang mga espesyal na filter (tingnan). Ang X-ray radiation ay ginagamit para sa X-ray diagnostics (tingnan) at (tingnan). Tingnan din ang Ionizing radiation.

X-ray radiation (kasingkahulugan: x-ray, x-ray) - quantum electromagnetic radiation na may wavelength mula 250 hanggang 0.025 A (o anergy quanta mula 5·10 -2 hanggang 5·10 2 keV). Noong 1895, natuklasan ito ni V.K. Roentgen. Ang spectral na rehiyon ng electromagnetic radiation na katabi ng x-ray, na ang dami ng enerhiya ay lumampas sa 500 keV, ay tinatawag na gamma radiation (tingnan); radiation, na ang dami ng enerhiya ay mas mababa sa 0.05 keV, ay ultraviolet radiation (tingnan).

Kaya, kumakatawan sa isang medyo maliit na bahagi ng malawak na spectrum ng electromagnetic radiation, na kinabibilangan ng parehong mga radio wave at nakikitang liwanag, X-ray radiation, tulad ng anumang electromagnetic radiation, ay kumakalat sa bilis ng liwanag (sa isang vacuum na humigit-kumulang 300 libong km / s) at nailalarawan sa pamamagitan ng isang wavelength λ (ang distansya kung saan ang radiation ay nagpapalaganap sa isang panahon ng oscillation). Ang X-ray ay mayroon ding maraming iba pa katangian ng alon(refraction, interference, diffraction), gayunpaman, mas mahirap na obserbahan ang mga ito kaysa sa mas mahabang wavelength radiation: nakikitang liwanag, mga radio wave.

X-ray spectra: a1 - tuloy-tuloy na bremsstrahlung spectrum sa 310 kV; a - tuloy-tuloy na bremsstrahlung spectrum sa 250 kV, a1 - spectrum na sinala ng 1 mm Cu, a2 - spectrum na na-filter ng 2 mm Cu, b - K-series ng tungsten line.

Upang makabuo ng mga x-ray, ginagamit ang mga x-ray tubes (tingnan), kung saan ang radiation ay nangyayari kapag ang mga mabilis na electron ay nakikipag-ugnayan sa mga atomo ng anode substance. Mayroong dalawang uri ng x-ray: bremsstrahlung at katangian. Ang Bremsstrahlung X-ray radiation, na may tuloy-tuloy na spectrum, ay katulad ng ordinaryong puting ilaw. Ang distribusyon ng intensity depende sa wavelength (Fig.) ay kinakatawan ng isang curve na may maximum; sa direksyon ng mahabang alon, ang kurba ay bumabagsak nang malumanay, at sa direksyon ng mga maiikling alon, ito ay matarik at humihiwalay sa isang tiyak na haba ng daluyong (λ0), na tinatawag na short-wavelength na hangganan ng tuloy-tuloy na spectrum. Ang halaga ng λ0 ay inversely proportional sa boltahe sa tubo. Ang Bremsstrahlung ay nagmumula sa pakikipag-ugnayan ng mga mabilis na electron sa atomic nuclei. Ang intensity ng bremsstrahlung ay direktang proporsyonal sa lakas ng kasalukuyang anode, parisukat ng boltahe ng tubo, at ang atomic number (Z) ng materyal na anode.

Kung ang enerhiya ng mga electron na pinabilis sa X-ray tube ay lumampas sa kritikal na halaga para sa anode substance (ang enerhiya na ito ay tinutukoy ng boltahe ng tubo Vcr, na kritikal para sa sangkap na ito), pagkatapos ay nangyayari ang katangian ng radiation. Ang spectrum ng katangian ay linya, ang mga spectral na linya nito ay bumubuo ng isang serye, na tinutukoy ng mga titik K, L, M, N.

Ang K series ay ang pinakamaikling wavelength, ang L series ay mas mahabang wavelength, ang M at N series ay sinusunod lamang sa mabibigat na elemento (Vcr ng tungsten para sa K-series ay 69.3 kv, para sa L-series - 12.1 kv). Ang katangian ng radiation ay lumitaw bilang mga sumusunod. Ang mga mabibilis na electron ay kumatok sa mga atomic na electron panloob na mga shell. Ang atom ay nasasabik at pagkatapos ay bumalik sa ground state. Sa kasong ito, ang mga electron mula sa panlabas, hindi gaanong nakagapos na mga shell ay pumupuno sa mga puwang na nabakante sa mga panloob na shell, at ang mga photon ng katangian na radiation na may enerhiya na katumbas ng pagkakaiba sa pagitan ng mga energies ng atom sa nasasabik at ground states ay ibinubuga. Ang pagkakaibang ito (at samakatuwid ang enerhiya ng photon) ay may tiyak na halaga, katangian ng bawat elemento. Ang phenomenon na ito ay sumasailalim sa X-ray spectral analysis ng mga elemento. Ipinapakita ng figure ang line spectrum ng tungsten laban sa background ng tuloy-tuloy na spectrum ng bremsstrahlung.

Ang enerhiya ng mga electron na pinabilis sa X-ray tube ay halos ganap na na-convert sa thermal energy (ang anode ay malakas na pinainit sa kasong ito), isang hindi gaanong mahalagang bahagi (mga 1% sa isang boltahe na malapit sa 100 kV) ay na-convert sa bremsstrahlung energy .

Ang paggamit ng x-ray sa medisina ay batay sa mga batas ng pagsipsip ng x-ray sa pamamagitan ng bagay. Ang pagsipsip ng x-ray ay ganap na independyente sa optical properties sumisipsip na mga sangkap. Ang walang kulay at transparent na lead glass na ginagamit upang protektahan ang mga tauhan sa mga x-ray room ay halos ganap na sumisipsip ng x-ray. Sa kabaligtaran, ang isang sheet ng papel na hindi transparent sa liwanag ay hindi nagpapahina sa X-ray.

Ang intensity ng isang homogenous (i.e., isang tiyak na wavelength) X-ray beam, kapag dumadaan sa isang absorber layer, ay bumababa ayon sa exponential law (e-x), kung saan ang e ang base natural logarithms(2.718), at ang exponent x ay katumbas ng produkto koepisyent ng mass attenuation (μ / p) cm 2 /g bawat kapal ng absorber sa g / cm 2 (narito ang p ay ang density ng sangkap sa g / cm 3). Ang mga X-ray ay pinahina ng parehong pagkakalat at pagsipsip. Alinsunod dito, ang mass attenuation coefficient ay ang kabuuan ng mass absorption at scattering coefficient. Ang mass absorption coefficient ay tumataas nang husto sa pagtaas ng atomic number (Z) ng absorber (proporsyonal sa Z3 o Z5) at sa pagtaas ng wavelength (proporsyonal sa λ3). Ang pag-asa na ito sa haba ng daluyong ay sinusunod sa loob ng mga banda ng pagsipsip, sa mga hangganan kung saan tumalon ang koepisyent na nagpapakita.

Ang mass scattering coefficient ay tumataas sa pagtaas ng atomic number ng substance. Para sa λ≥0,3Å ang scattering coefficient ay hindi nakasalalay sa wavelength, para sa λ<0,ЗÅ он уменьшается с уменьшением λ.

Ang pagbaba sa mga koepisyent ng pagsipsip at scattering na may pagbaba ng haba ng daluyong ay nagdudulot ng pagtaas sa lakas ng pagtagos ng X-ray. Ang koepisyent ng mass absorption para sa mga buto [ang pagsipsip ay higit sa lahat dahil sa Ca 3 (PO 4) 2 ] ay halos 70 beses na mas malaki kaysa sa malambot na mga tisyu, kung saan ang pagsipsip ay higit sa lahat dahil sa tubig. Ipinapaliwanag nito kung bakit ang anino ng mga buto ay namumukod-tangi nang husto sa mga radiograph laban sa background ng malambot na mga tisyu.

Ang pagpapalaganap ng isang hindi magkakatulad na X-ray beam sa pamamagitan ng anumang daluyan, kasama ang pagbawas sa intensity, ay sinamahan ng isang pagbabago sa spectral na komposisyon, isang pagbabago sa kalidad ng radiation: ang mahabang alon na bahagi ng spectrum ay nasisipsip sa mas malawak kaysa sa maikling alon na bahagi, ang radiation ay nagiging mas pare-pareho. Ang pag-filter sa mahabang wavelength na bahagi ng spectrum ay ginagawang posible na mapabuti ang ratio sa pagitan ng malalim at pang-ibabaw na mga dosis sa panahon ng X-ray therapy ng foci na matatagpuan malalim sa katawan ng tao (tingnan ang X-ray filters). Upang makilala ang kalidad ng isang inhomogeneous X-ray beam, ang konsepto ng "half attenuation layer (L)" ay ginagamit - isang layer ng isang substance na nagpapahina ng radiation sa kalahati. Ang kapal ng layer na ito ay depende sa boltahe sa tubo, ang kapal at materyal ng filter. Ang cellophane (hanggang sa isang enerhiya na 12 keV), aluminyo (20–100 keV), tanso (60–300 keV), tingga, at tanso (>300 keV) ay ginagamit upang sukatin ang kalahating mga layer ng attenuation. Para sa mga X-ray na nabuo sa mga boltahe na 80-120 kV, ang 1 mm ng tanso ay katumbas ng kapasidad ng pag-filter sa 26 mm ng aluminyo, ang 1 mm ng tingga ay katumbas ng 50.9 mm ng aluminyo.

Ang pagsipsip at pagkalat ng X-ray ay dahil sa mga katangian ng corpuscular nito; Ang X-ray ay nakikipag-ugnayan sa mga atomo bilang isang stream ng corpuscles (particle) - mga photon, na ang bawat isa ay may isang tiyak na enerhiya (inversely proportional sa wavelength ng X-ray). Ang hanay ng enerhiya ng mga X-ray photon ay 0.05-500 keV.

Ang pagsipsip ng X-ray radiation ay dahil sa photoelectric effect: ang pagsipsip ng photon ng electron shell ay sinamahan ng ejection ng electron. Ang atom ay nasasabik at, bumabalik sa ground state, naglalabas ng katangiang radiation. Dinadala ng emitted photoelectron ang lahat ng enerhiya ng photon (bawas ang nagbubuklod na enerhiya ng electron sa atom).

Ang pagkalat ng X-ray radiation ay dahil sa mga electron ng scattering medium. Mayroong klasikal na scattering (ang wavelength ng radiation ay hindi nagbabago, ngunit ang direksyon ng pagpapalaganap ay nagbabago) at scattering na may pagbabago sa wavelength - ang Compton effect (ang wavelength ng nakakalat na radiation ay mas malaki kaysa sa insidente). Sa huling kaso, ang photon ay kumikilos tulad ng isang gumagalaw na bola, at ang pagkalat ng mga photon ay nangyayari, ayon sa makasagisag na pagpapahayag ng Comnton, tulad ng isang laro ng bilyar na may mga photon at mga electron: bumangga sa isang electron, ang photon ay naglilipat ng bahagi ng enerhiya nito. dito at nagkakalat, na may mas kaunting enerhiya (ayon sa pagkakabanggit, ang wavelength ng nakakalat na radiation ay tumataas), ang electron ay lumilipad palabas ng atom na may isang recoil energy (ang mga electron na ito ay tinatawag na Compton electron, o recoil electron). Ang pagsipsip ng enerhiya ng X-ray ay nangyayari sa panahon ng pagbuo ng mga pangalawang electron (Compton at photoelectrons) at ang paglipat ng enerhiya sa kanila. Ang enerhiya ng X-ray na inilipat sa isang unit mass ng isang substance ay tumutukoy sa absorbed dose ng X-rays. Ang yunit ng dosis na ito na 1 rad ay tumutugma sa 100 erg/g. Dahil sa hinihigop na enerhiya sa sangkap ng absorber, ang isang bilang ng mga pangalawang proseso ay nangyayari na mahalaga para sa X-ray dosimetry, dahil nasa kanila ang mga pamamaraan ng pagsukat ng X-ray. (tingnan ang Dosimetry).

Ang lahat ng mga gas at maraming likido, semiconductors at dielectrics, sa ilalim ng pagkilos ng X-ray, ay tumataas electrical conductivity. Ang kondaktibiti ay matatagpuan sa pamamagitan ng pinakamahusay na mga materyales sa insulating: paraffin, mika, goma, amber. Ang pagbabago sa kondaktibiti ay dahil sa ionization ng daluyan, ibig sabihin, ang paghihiwalay ng mga neutral na molekula sa positibo at negatibong mga ion (ang ionization ay ginawa ng mga pangalawang electron). Ginagamit ang air ionization upang matukoy ang dosis ng pagkakalantad sa X-ray (dosis sa hangin), na sinusukat sa roentgens (tingnan ang Mga Dosis ionizing radiation). Sa isang dosis ng 1 r, ang hinihigop na dosis sa hangin ay 0.88 rad.

Sa ilalim ng pagkilos ng X-ray, bilang isang resulta ng paggulo ng mga molekula ng isang sangkap (at sa panahon ng recombination ng mga ions), sa maraming mga kaso ang isang nakikitang glow ng sangkap ay nasasabik. Sa mataas na intensity ng X-ray radiation, ang isang nakikitang glow ng hangin, papel, paraffin, atbp ay sinusunod (ang mga metal ay isang pagbubukod). Ang pinakamataas na ani ng nakikitang liwanag ay ibinibigay ng mga mala-kristal na phosphor gaya ng Zn·CdS·Ag-phosphorus at iba pang ginagamit para sa mga screen sa fluoroscopy.

Sa ilalim ng pagkilos ng X-ray, iba't ibang mga proseso ng kemikal: agnas ng mga silver halide compound (photographic effect na ginagamit sa radiography), decomposition ng tubig at may tubig na solusyon hydrogen peroxide, binabago ang mga katangian ng celluloid (pag-ulap at pagpapalabas ng camphor), paraffin (pag-ulap at pagpapaputi).

Bilang resulta ng kumpletong conversion, ang lahat ng enerhiya ng X-ray na hinihigop ng chemically inert substance ay na-convert sa init. Ang pagsukat ng napakaliit na halaga ng init ay nangangailangan ng mga napakasensitibong pamamaraan, ngunit ito ang pangunahing paraan para sa ganap na pagsukat ng X-ray.

Ang mga pangalawang biological na epekto mula sa pagkakalantad sa x-ray ay ang batayan ng medikal na radiotherapy (tingnan). Ang mga X-ray, na ang dami nito ay 6-16 keV (mga epektibong wavelength mula 2 hanggang 5 Å), ay halos ganap na hinihigop balat mga tela katawan ng tao; ang mga ito ay tinatawag na boundary rays, o kung minsan ay Bucca rays (tingnan ang Bucca rays). Para sa malalim na X-ray therapy, ginagamit ang hard filtered radiation na may mabisang energy quanta mula 100 hanggang 300 keV.

Ang biological na epekto ng x-ray radiation ay dapat isaalang-alang hindi lamang sa x-ray therapy, kundi pati na rin sa x-ray diagnostics, pati na rin sa lahat ng iba pang mga kaso ng pakikipag-ugnay sa x-ray na nangangailangan ng paggamit ng proteksyon sa radiation ( tingnan).

Ang pagtuklas at merito sa pag-aaral ng mga pangunahing katangian ng X-ray ay nararapat na pagmamay-ari ng Aleman na siyentipiko na si Wilhelm Conrad Roentgen. Kamangha-manghang mga katangian Ang mga X-ray na natuklasan niya ay agad na nakatanggap ng malaking tugon sa mundo ng siyentipiko. Bagama't noon, noong 1895, halos hindi maisip ng siyentipiko kung ano ang pakinabang, at kung minsan ay nakakapinsala, ang maaaring idulot ng X-ray.

Alamin natin sa artikulong ito kung paano nakakaapekto ang ganitong uri ng radiation sa kalusugan ng tao.

Ano ang x-ray radiation

Ang unang tanong na interesado sa mananaliksik ay kung ano ang X-ray radiation? Ang isang bilang ng mga eksperimento ay naging posible upang i-verify na ito ay electromagnetic radiation na may wavelength na 10 -8 cm, na sumasakop sa isang intermediate na posisyon sa pagitan ng ultraviolet at gamma radiation.

Paglalapat ng X-ray

Ang lahat ng mga aspetong ito ng mga mapanirang epekto ng mahiwagang X-ray ay hindi sa lahat ay nagbubukod ng nakakagulat na malawak na mga aspeto ng kanilang aplikasyon. Saan ginagamit ang X-ray?

1. Pag-aaral ng istraktura ng mga molekula at kristal.
2. X-ray flaw detection (sa industriya, pagtuklas ng mga depekto sa mga produkto).
3. Paraan medikal na pananaliksik at therapy.

Ang pinakamahalagang aplikasyon ng X-ray ay naging posible dahil sa napakaikling wavelength ng buong hanay ng mga alon na ito at ang kanilang mga natatanging katangian.

Dahil interesado kami sa epekto ng X-ray sa mga taong nakatagpo lamang ng mga ito sa panahon ng medikal na pagsusuri o paggamot, isasaalang-alang lamang namin ang lugar na ito ng paglalapat ng X-ray.

Ang paggamit ng x-ray sa medisina

Sa kabila ng espesyal na kahalagahan ng kanyang pagtuklas, hindi naglabas ng patent si Roentgen para sa paggamit nito, na ginagawa itong isang napakahalagang regalo para sa lahat ng sangkatauhan. Nasa Unang Digmaang Pandaigdig, nagsimulang gamitin ang mga yunit ng X-ray, na naging posible upang mabilis at tumpak na masuri ang mga nasugatan. Ngayon ay maaari nating makilala ang dalawang pangunahing lugar ng aplikasyon ng x-ray sa medisina:

• X-ray diagnostics;
• x-ray therapy.

Mga diagnostic ng X-ray

Ang mga diagnostic ng X-ray ay ginagamit sa iba't ibang mga opsyon:

Tingnan natin ang pagkakaiba sa pagitan ng mga pamamaraang ito.

Ang lahat ng mga diagnostic na pamamaraan na ito ay nakabatay sa kakayahan ng mga x-ray na ipaliwanag ang pelikula at sa kanilang iba't ibang pagkamatagusin sa mga tisyu at balangkas ng buto.

X-ray therapy

Ang kakayahan ng X-ray na magkaroon ng biological na epekto sa mga tisyu ay ginagamit sa gamot para sa paggamot ng mga tumor. Ang epekto ng ionizing ng radiation na ito ay pinaka-aktibong ipinakita sa epekto sa mabilis na paghahati ng mga selula, na mga selula ng mga malignant na tumor.

Gayunpaman, dapat mo ring malaman side effects na hindi maiiwasang kasama ng radiotherapy. Ang katotohanan ay ang mabilis na paghahati ng mga selula ay hematopoietic din, endocrine, immune system. Ang isang negatibong epekto sa kanila ay nagbibigay ng mga senyales ng radiation sickness.

Ang epekto ng X-ray radiation sa mga tao

Di-nagtagal pagkatapos ng kahanga-hangang pagtuklas ng X-ray, natuklasan na ang X-ray ay may epekto sa mga tao.

Ang mga datos na ito ay nakuha sa mga eksperimento sa mga eksperimentong hayop, gayunpaman, iminumungkahi ng mga geneticist na ang mga katulad na epekto ay maaaring mailapat sa katawan ng tao.

Ang pag-aaral ng mga epekto ng X-ray exposure ay humantong sa pagbuo ng mga internasyonal na pamantayan para sa pinahihintulutang dosis pag-iilaw.

Mga dosis ng x-ray radiation sa x-ray diagnostics

Matapos bisitahin ang X-ray room, maraming mga pasyente ang nag-aalala - paano makakaapekto ang natanggap na dosis ng radiation sa kanilang kalusugan?

Ang dosis ng pangkalahatang pag-iilaw ng katawan ay depende sa likas na katangian ng pamamaraan. Para sa kaginhawahan, ihahambing namin ang natanggap na dosis sa natural na pagkakalantad, na kasama ng isang tao sa buong buhay niya.

1. Radiography: dibdib- ang natanggap na dosis ng radiation ay katumbas ng 10 araw ng pagkakalantad sa background; itaas na tiyan at maliit na bituka- 3 taon.
2. Computed tomography ng mga organo lukab ng tiyan at pelvis, pati na rin ang buong katawan - 3 taon.
3. Mammography - 3 buwan.
4. Ang radiography ng mga paa't kamay ay halos hindi nakakapinsala.
5. Tungkol sa mga x-ray ng ngipin, ang dosis ng radiation ay minimal, dahil ang pasyente ay nalantad sa isang makitid na sinag ng mga x-ray na may maikling tagal ng radiation.

Ang mga dosis ng radiation na ito ay nakakatugon sa mga katanggap-tanggap na pamantayan, ngunit kung ang pasyente ay nakakaramdam ng pagkabalisa bago ang X-ray, siya ay may karapatang humingi ng isang espesyal na proteksiyon na apron.

Exposure ng X-ray sa mga buntis na kababaihan

Ang bawat tao ay kailangang sumailalim sa pagsusuri ng X-ray nang paulit-ulit. Ngunit mayroong isang panuntunan - ang diagnostic na pamamaraan na ito ay hindi maaaring inireseta sa mga buntis na kababaihan. Ang pagbuo ng embryo ay lubhang mahina. X-ray maaaring magdulot ng mga abnormalidad ng chromosomal at, bilang resulta, ang pagsilang ng mga batang may malformations. Ang pinaka-mahina sa bagay na ito ay ang gestational age na hanggang 16 na linggo. Bukod dito, ang pinaka-mapanganib para sa hinaharap na sanggol ay isang x-ray ng gulugod, pelvic at mga rehiyon ng tiyan.

Alam tungkol sa nakapipinsalang impluwensya X-ray radiation para sa pagbubuntis, iniiwasan ng mga doktor sa lahat ng paraan ang paggamit nito sa mahalagang panahong ito sa buhay ng isang babae.

Gayunpaman, may mga side source ng X-ray:

• mga mikroskopyo ng elektron;
• mga color TV kinescope, atbp.

Ang mga umaasang ina ay dapat magkaroon ng kamalayan sa panganib na dulot ng mga ito.

Para sa mga nanay na nagpapasuso, ang radiodiagnosis ay hindi mapanganib.

Ano ang gagawin pagkatapos ng x-ray

Upang maiwasan kahit ang kaunting epekto ng pagkakalantad sa X-ray, maaaring gawin ang ilang simpleng hakbang:

• pagkatapos ng x-ray, uminom ng isang baso ng gatas - inaalis nito ang maliliit na dosis ng radiation;
• napakadaling kumuha ng isang baso ng tuyong alak o katas ng ubas;
• ilang oras pagkatapos ng pamamaraan ito ay kapaki-pakinabang upang madagdagan ang proporsyon ng mga produkto, na may mataas na nilalaman yodo (pagkaing-dagat).

Pero, wala mga pamamaraan ng pagpapagaling o mga espesyal na hakbang upang alisin ang radiation pagkatapos ng X-ray ay hindi kinakailangan!

Sa kabila, walang duda, seryosong kahihinatnan mula sa pagkakalantad sa X-ray, ang kanilang panganib ay hindi dapat palakihin kung kailan mga medikal na pagsusuri- ang mga ito ay isinasagawa lamang sa ilang bahagi ng katawan at napakabilis. Ang mga benepisyo ng mga ito ay maraming beses na lumampas sa panganib ng pamamaraang ito para sa katawan ng tao.

X-ray, invisible radiation na may kakayahang tumagos, kahit sa loob iba't ibang antas, sa lahat ng mga sangkap. Ito ay electromagnetic radiation na may wavelength na mga 10-8 cm.

Tulad ng nakikitang liwanag, ang X-ray ay nagdudulot ng pag-itim ng photographic film. Ang ari-arian na ito ay may malaking kahalagahan para sa medisina, industriya at siyentipikong pananaliksik. Ang pagdaan sa bagay na pinag-aaralan at pagkatapos ay nahuhulog sa pelikula, inilalarawan ng X-ray radiation ang panloob na istraktura nito. Dahil ang lakas ng pagtagos ng X-ray radiation ay iba para sa iba't ibang mga materyales, ang mga bahagi ng bagay na hindi gaanong transparent dito ay nagbibigay ng mas maliwanag na mga lugar sa litrato kaysa sa kung saan ang radiation ay tumagos nang maayos. Kaya, mga tisyu ng buto hindi gaanong transparent sa X-ray kaysa sa mga tissue na bumubuo sa balat at lamang loob. Samakatuwid, sa radiograph, ang mga buto ay ipahiwatig bilang mas magaan na mga lugar at ang lugar ng bali, na mas transparent para sa radiation, ay madaling matukoy. Ginagamit din ang X-ray imaging sa dentistry upang makita ang mga karies at abscesses sa mga ugat ng ngipin, gayundin sa industriya upang makita ang mga bitak sa mga casting, plastic at rubbers.

Ang X-ray ay ginagamit sa kimika upang pag-aralan ang mga compound at sa pisika upang pag-aralan ang istruktura ng mga kristal. Ang isang X-ray beam na dumadaan sa isang chemical compound ay nagdudulot ng isang katangian na pangalawang radiation, ang spectroscopic analysis na nagpapahintulot sa chemist na matukoy ang komposisyon ng compound. Kapag nahuhulog sa isang mala-kristal na substansiya, ang isang X-ray beam ay nakakalat sa pamamagitan ng mga atomo ng kristal, na nagbibigay ng isang malinaw, regular na pattern ng mga spot at guhitan sa isang photographic plate, na ginagawang posible upang maitatag ang panloob na istraktura ng kristal.

Ang paggamit ng X-ray sa paggamot ng kanser ay batay sa katotohanan na ito ay pumapatay mga selula ng kanser. Gayunpaman, maaari rin itong magkaroon ng hindi kanais-nais na epekto sa mga normal na selula. Samakatuwid, ang matinding pag-iingat ay dapat gawin sa paggamit na ito ng X-ray.

Pagkuha ng x-ray

Ang X-ray radiation ay nangyayari kapag ang mga electron na gumagalaw sa mataas na bilis ay nakikipag-ugnayan sa bagay. Kapag ang mga electron ay bumangga sa mga atomo ng anumang sangkap, mabilis silang nawawala ang kanilang kinetic energy. Sa kasong ito, karamihan sa mga ito ay na-convert sa init, at isang maliit na bahagi, karaniwang mas mababa sa 1%, ay na-convert sa X-ray na enerhiya. Ang enerhiya na ito ay inilabas sa anyo ng quanta - mga particle na tinatawag na photon na may enerhiya ngunit may zero rest mass. X-ray photon naiiba sa kanilang enerhiya, na inversely proportional sa kanilang wavelength. Sa karaniwang paraan ng pagkuha ng X-ray, isang malawak na hanay ng mga wavelength ang nakuha, na tinatawag na X-ray spectrum.

X-ray tubes. Upang makakuha ng X-ray radiation dahil sa pakikipag-ugnayan ng mga electron sa bagay, kinakailangan na magkaroon ng pinagmumulan ng mga electron, paraan ng pagpapabilis ng mga ito sa mataas na bilis, at isang target na may kakayahang makatiis sa pambobomba ng elektron at makagawa ng X-ray radiation ng ang nais na intensity. Ang aparato na mayroong lahat ng ito ay tinatawag na x-ray tube. Ang mga naunang explorer ay gumamit ng "deep vacuum" na mga tubo gaya ng mga discharge tube ngayon. Ang vacuum sa kanila ay hindi masyadong mataas.

Naglalaman ang mga gas discharge tubes isang maliit na halaga ng gas, at kapag ang isang malaking potensyal na pagkakaiba ay inilapat sa mga electrodes ng tubo, ang mga atom ng gas ay nagiging positibo at negatibong mga ion. Ang mga positibo ay lumipat patungo sa negatibong elektrod (cathode) at, nahuhulog dito, kumatok sa mga electron mula dito, at sila naman, lumipat patungo sa positibong elektrod (anode) at, binomba ito, lumikha ng isang stream ng X-ray photon. .

Sa modernong X-ray tube na binuo ng Coolidge (Fig. 11), ang pinagmumulan ng mga electron ay isang tungsten cathode na pinainit sa mataas na temperatura.

kanin. labing-isa.

Ang mga electron ay pinabilis sa mataas na bilis ng mataas na potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng anode (o anticathode) at ng katod. Dahil ang mga electron ay dapat maabot ang anode nang hindi bumabangga sa mga atomo, ang isang napakataas na vacuum ay kinakailangan, kung saan ang tubo ay dapat na mahusay na lumikas. Binabawasan din nito ang posibilidad ng ionization ng natitirang mga atom ng gas at ang nauugnay na mga alon sa gilid.

Kapag binomba ng mga electron, ang tungsten anticathode ay naglalabas ng mga katangiang x-ray. Ang cross section ng X-ray beam ay mas mababa kaysa sa aktwal na irradiated area. 1 - electron beam; 2 - katod na may nakatutok na elektrod; 3 - glass shell (tubo); 4 - tungsten target (anticathode); 5 - filament ng katod; 6 - aktwal na irradiated na lugar; 7 - epektibong focal spot; 8 - tanso anode; 9 - bintana; 10 - nakakalat na x-ray.

Ang mga electron ay nakatuon sa anode sa pamamagitan ng isang espesyal na hugis na elektrod na nakapalibot sa katod. Ang electrode na ito ay tinatawag na focusing electrode at, kasama ang cathode, ay bumubuo ng "electronic spotlight" ng tubo. Ang anode na sumailalim sa pagbomba ng elektron ay dapat na gawa sa isang refractory na materyal, dahil ang karamihan sa kinetic energy ng bombarding electron ay na-convert sa init. Bilang karagdagan, ito ay kanais-nais na ang anode ay ginawa ng isang materyal na may isang mataas na atomic number, dahil ang x-ray yield ay tumataas sa pagtaas ng atomic number. Ang Tungsten, na ang atomic number ay 74, ay kadalasang pinipili bilang anode material. Ang disenyo ng X-ray tubes ay maaaring iba-iba depende sa mga kondisyon ng aplikasyon at mga kinakailangan.

LECTURE

X-RAY RADIATION

Ang likas na katangian ng X-ray

Bremsstrahlung X-ray, ang mga spectral na katangian nito.

Katangiang x-ray radiation (para sa pagsusuri).

Pakikipag-ugnayan ng X-ray radiation sa bagay.

Pisikal na batayan para sa paggamit ng X-ray sa medisina.

Ang X-ray (X - rays) ay natuklasan ni K. Roentgen, na noong 1895 ay naging unang Nobel laureate sa physics.

Ang likas na katangian ng X-ray

x-ray radiation - mga electromagnetic wave na may haba na 80 hanggang 10 -5 nm. Ang long-wave X-ray radiation ay sakop ng short-wave UV radiation, at short-wave radiation ng long-wave  radiation.

Ang mga X-ray ay ginawa sa mga x-ray tubes. fig.1.

K - katod

1 - electron beam

2 - X-ray radiation

kanin. 1. X-ray tube device.

Ang tubo ay isang glass flask (na may posibleng mataas na vacuum: ang presyon sa loob nito ay humigit-kumulang 10-6 mm Hg) na may dalawang electrodes: anode A at cathode K, kung saan inilalapat ang isang mataas na boltahe U (ilang libong volts). Ang katod ay pinagmumulan ng mga electron (dahil sa phenomenon ng thermionic emission). Ang anode ay isang metal rod na may hilig na ibabaw upang maidirekta ang resultang X-ray radiation sa isang anggulo sa axis ng tubo. Ito ay gawa sa isang mataas na heat-conducting material upang alisin ang init na nabuo sa panahon ng pagbobomba ng elektron. Sa beveled end mayroong isang plato na gawa sa refractory metal (halimbawa, tungsten).

Ang malakas na pag-init ng anode ay dahil sa ang katunayan na ang pangunahing bilang ng mga electron sa cathode beam, na tumama sa anode, ay nakakaranas ng maraming banggaan sa mga atomo ng sangkap at naglilipat ng malaking halaga ng enerhiya sa kanila.

Sa ilalim ng pagkilos ng mataas na boltahe, ang mga electron na ibinubuga ng mainit na filament ng katod ay pinabilis sa mataas na enerhiya. Ang kinetic energy ng isang electron ay katumbas ng mv 2/2. Ito ay katumbas ng enerhiya na nakukuha nito sa pamamagitan ng paggalaw sa electrostatic field ng tubo:

mv 2/2 = eU(1)

kung saan ang m, e ay ang electron mass at charge, ang U ay ang accelerating boltahe.

Ang mga proseso na humahantong sa paglitaw ng bremsstrahlung X-ray ay dahil sa matinding pagbabawas ng bilis ng mga electron sa anode material ng electrostatic field ng atomic nucleus at atomic electron.

Ang mekanismo ng pinagmulan ay maaaring ilarawan bilang mga sumusunod. Ang mga gumagalaw na electron ay ilang uri ng kasalukuyang na bumubuo ng sarili nitong magnetic field. Electron deceleration - isang pagbawas sa kasalukuyang lakas at, nang naaayon, isang pagbabago sa induction magnetic field, na magiging sanhi ng paglitaw ng isang alternating electric field, i.e. hitsura ng isang electromagnetic wave.

Kaya, kapag ang isang sisingilin na butil ay lumipad sa bagay, ito ay bumagal, nawawala ang enerhiya at bilis nito, at naglalabas ng mga electromagnetic wave.

Mga spectral na katangian ng X-ray bremsstrahlung .

Kaya, sa kaso ng deceleration ng electron sa anode material, radiation ng bremsstrahlung.

Ang bremsstrahlung spectrum ay tuloy-tuloy. Ang dahilan nito ay ang mga sumusunod.

Kapag ang mga electron ay bumababa, ang bawat isa sa kanila ay may bahagi ng enerhiya na ginagamit upang magpainit ng anode (E 1 \u003d Q), ang iba pang bahagi upang lumikha ng isang X-ray photon (E 2 \u003d hv), kung hindi man, eU \u003d hv + T. Ang ratio sa pagitan ng mga bahaging ito ay random.

Kaya, ang tuluy-tuloy na spectrum ng X-ray bremsstrahlung ay nabuo dahil sa deceleration ng maraming mga electron, bawat isa ay naglalabas ng isang X-ray quantum hv (h) ng isang mahigpit na tinukoy na halaga. Ang halaga ng quantum na ito naiiba para sa iba't ibang mga electron. Pagdepende ng X-ray energy flux sa wavelength , i.e. ang X-ray spectrum ay ipinapakita sa Fig.2.

Fig.2. Bremsstrahlung spectrum: a) sa iba't ibang boltahe U sa tubo; b) sa iba't ibang temperatura T ng katod.

Ang short-wave (hard) radiation ay may mas malaking penetrating power kaysa long-wave (soft) radiation. Ang malambot na radiation ay mas malakas na hinihigop ng bagay.

Mula sa gilid ng maikling wavelength, ang spectrum ay biglang nagtatapos sa isang tiyak na wavelength  m i n . Ang nasabing short-wavelength bremsstrahlung ay nangyayari kapag ang enerhiya na nakuha ng isang electron sa isang accelerating field ay ganap na na-convert sa photon energy (Q = 0):

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

 min (nm) = 1.23/UkV

Ang spectral na komposisyon ng radiation ay nakasalalay sa boltahe sa X-ray tube; sa pagtaas ng boltahe, ang halaga ng  m i n ay lumilipat patungo sa mga maikling wavelength (Larawan 2a).

Kapag nagbabago ang temperatura ng T ng incandescence ng cathode, tumataas ang paglabas ng elektron. Dahil dito, ang kasalukuyang I sa tubo ay tumataas, ngunit ang parang multo na komposisyon ng radiation ay hindi nagbabago (Larawan 2b).

Ang energy flux Ф  ng bremsstrahlung ay direktang proporsyonal sa parisukat ng boltahe U sa pagitan ng anode at ng cathode, ang kasalukuyang lakas I sa tubo at ang atomic number Z ng anode substance:

Ф = kZU 2 I. (3)

kung saan k \u003d 10 -9 W / (V 2 A).

Mga katangian ng X-ray (para sa familiarization).

Ang pagtaas ng boltahe sa X-ray tube ay humahantong sa katotohanan na laban sa background ng isang tuluy-tuloy na spectrum, isang linya ang lilitaw, na tumutugma sa katangian ng X-ray radiation. Ang radiation na ito ay tiyak sa anode material.

Ang mekanismo ng paglitaw nito ay ang mga sumusunod. Sa isang mataas na boltahe, pinabilis na mga electron (na may mahusay na enerhiya) tumagos nang malalim sa atom at kumatok ang mga electron palabas ng mga panloob na layer nito. Ang mga electron ay inililipat sa mga libreng lugar mula sa itaas na antas, na nagreresulta sa paglabas ng mga photon ng katangian ng radiation.

Ang spectra ng katangian ng X-ray radiation ay naiiba sa optical spectra.

- Pagkakatulad.

Ang pagkakapareho ng spectra ng katangian ay dahil sa ang katunayan na ang panloob na mga layer ng elektron ng iba't ibang mga atom ay pareho at naiiba lamang nang masigla dahil sa pagkilos ng puwersa mula sa nuclei, na tumataas sa pagtaas ng elemental na numero. Samakatuwid, ang katangian ng spectra ay lumilipat patungo sa mas mataas na mga frequency na may pagtaas ng nuclear charge. Ito ay eksperimento na kinumpirma ng isang empleyado ng Roentgen - Moseley, na nagsukat ng mga frequency ng paglipat ng X-ray para sa 33 elemento. Ginawa nila ang batas.

BATAS NI MOSELY – ang square root ng dalas ng katangian ng radiation ay isang linear na function ng ordinal na numero ng elemento:

= A  (Z - B), (4)

kung saan ang v ay ang dalas ng parang multo na linya, ang Z ay ang atomic na numero ng naglalabas na elemento. Ang A, B ay mga pare-pareho.

Ang kahalagahan ng batas ni Moseley ay nakasalalay sa katotohanan na ang pag-asa na ito ay maaaring gamitin upang tumpak na matukoy ang atomic number ng elementong pinag-aaralan mula sa sinusukat na dalas ng linya ng X-ray. Malaki ang naging papel nito sa paglalagay ng mga elemento sa periodic table.

Kalayaan mula sa tambalang kemikal.

Ang katangian ng X-ray spectra ng isang atom ay hindi nakadepende sa kemikal na tambalan kung saan pumapasok ang atom ng elemento. Halimbawa, ang X-ray spectrum ng isang oxygen atom ay pareho para sa O 2, H 2 O, habang ang optical spectra ng mga compound na ito ay naiiba. Ang tampok na ito ng x-ray spectrum ng atom ay ang batayan para sa pangalan na " katangian ng radiation".

Pakikipag-ugnayan ng X-ray radiation sa bagay

Ang epekto ng X-ray radiation sa mga bagay ay tinutukoy ng mga pangunahing proseso ng pakikipag-ugnayan ng X-ray. photon na may mga electron mga atomo at molekula ng bagay.

X-ray radiation sa bagay hinihigop o nagwawala. Sa kasong ito, maaaring mangyari ang iba't ibang mga proseso, na tinutukoy ng ratio ng X-ray photon energy hv at ang ionization energy Аu (ang ionization energy Аu ay ang enerhiya na kinakailangan upang alisin ang mga panloob na electron mula sa atom o molekula).

a) magkakaugnay na pagkakalat(scattering of long-wave radiation) ay nangyayari kapag ang kaugnayan

Para sa mga photon, dahil sa pakikipag-ugnayan sa mga electron, ang direksyon lamang ng paggalaw ay nagbabago (Larawan 3a), ngunit ang enerhiya hv at ang haba ng daluyong ay hindi nagbabago (samakatuwid, ang scattering na ito ay tinatawag na magkakaugnay). Dahil ang enerhiya ng photon at ang atom ay hindi nagbabago, ang magkakaugnay na pagkakalat ay hindi nakakaapekto mga biyolohikal na bagay, ngunit kapag lumilikha ng proteksyon laban sa X-ray radiation, dapat isaalang-alang ng isa ang posibilidad na baguhin ang pangunahing direksyon ng sinag.

b) epekto ng photoelectric nangyayari kapag

Sa kasong ito, maaaring maisakatuparan ang dalawang kaso.

Ang photon ay hinihigop, ang elektron ay hiwalay sa atom (Larawan 3b). Nagaganap ang ionization. Ang hiwalay na elektron ay nakakakuha ng kinetic energy: E k \u003d hv - A at. Kung ang kinetic energy ay malaki, kung gayon ang elektron ay maaaring mag-ionize ng mga kalapit na atomo sa pamamagitan ng banggaan, na bumubuo ng mga bago. pangalawa mga electron.

Ang photon ay hinihigop, ngunit ang enerhiya nito ay hindi sapat upang tanggalin ang elektron, at paggulo ng isang atom o molekula(Larawan 3c). Madalas itong humahantong sa kasunod na paglabas ng isang photon sa nakikitang rehiyon ng radiation (X-ray luminescence), at sa mga tisyu - sa pag-activate ng mga molekula at mga reaksyon ng photochemical. Ang photoelectric effect ay nangyayari pangunahin sa mga electron ng panloob na mga shell ng mga atom na may mataas na Z.

sa) Hindi magkakaugnay na pagkakalat(Compton effect, 1922) ay nangyayari kapag ang photon energy ay mas malaki kaysa sa ionization energy

Sa kasong ito, ang electron ay hiwalay sa atom (ang mga electron ay tinatawag na i-recoil ang mga electron), nakakakuha ng ilang kinetic energy E k, ang enerhiya ng photon mismo ay bumababa (Larawan 4d):

hv=hv" + A at + E k. (5)

Ang nagresultang radiation na may binagong dalas (haba) ay tinatawag pangalawa, ito ay nakakalat sa lahat ng direksyon.

Ang mga recoil electron, kung mayroon silang sapat na kinetic energy, ay maaaring mag-ionize ng mga kalapit na atomo sa pamamagitan ng banggaan. Kaya, bilang isang resulta ng hindi magkakaugnay na pagkalat, ang pangalawang nakakalat na X-ray radiation ay nabuo at ang mga atomo ng sangkap ay na-ionize.

Ang mga prosesong ito (a, b, c) ay maaaring magdulot ng ilang kasunod na mga proseso. Halimbawa (Larawan 3d), kung, sa panahon ng photoelectric effect, ang mga electron ay humiwalay sa atom sa mga panloob na shell, kung gayon ang mga electron na may higit pa mataas na antas, na sinamahan ng pangalawang katangian na paglabas ng X-ray ng ibinigay na sangkap. Ang mga photon ng pangalawang radiation, na nakikipag-ugnayan sa mga electron ng mga kalapit na atomo, ay maaaring magdulot ng pangalawang phenomena.

magkakaugnay na pagkakalat

eh enerhiya at wavelength ay nananatiling hindi nagbabago

epekto ng photoelectric

ang photon ay hinihigop, e - hiwalay sa atom - ionization

hv \u003d A at + E sa

atom A ay nasasabik sa pagsipsip ng isang photon, R ay X-ray luminescence

hindi magkakaugnay na pagkakalat

hv \u003d hv "+ A at + E sa

pangalawang proseso sa photoelectric effect

kanin. 3 Mga mekanismo ng pakikipag-ugnayan ng X-ray sa bagay

Pisikal na batayan para sa paggamit ng X-ray sa medisina

Kapag ang X-ray ay nahuhulog sa isang katawan, ito ay bahagyang naaaninag mula sa ibabaw nito, ngunit higit sa lahat ay pumasa sa malalim, habang ito ay bahagyang hinihigop at nakakalat, at bahagyang dumadaan.

Ang batas ng pagpapahina.

Ang X-ray flux ay pinahina sa bagay ayon sa batas:

F \u003d F 0 e -   x (6)

kung saan ang  ay linear attenuation factor, na mahalagang nakasalalay sa density ng sangkap. Siya ay katumbas ng kabuuan tatlong termino na tumutugma sa magkakaugnay na scattering  1, incoherent  2 at photoelectric effect  3:

 =  1 +  2 +  3 . (7)

Ang kontribusyon ng bawat termino ay tinutukoy ng enerhiya ng photon. Nasa ibaba ang mga ratio ng mga prosesong ito para sa malambot na mga tisyu (tubig).

magsaya koepisyent ng mass attenuation, na hindi nakadepende sa density ng substance :

m = /. (walo)

Ang koepisyent ng mass attenuation ay nakasalalay sa enerhiya ng photon at sa atomic number ng sumisipsip na sangkap:

 m = k 3 Z 3 . (9)

Ang mga koepisyent ng mass attenuation ng buto at malambot na tisyu (tubig) ay magkaiba:  m buto /  m tubig = 68.

Kung ang isang hindi homogenous na katawan ay inilagay sa landas ng X-ray at ang isang fluorescent na screen ay inilagay sa harap nito, kung gayon ang katawan na ito, na sumisipsip at nagpapahina ng radiation, ay bumubuo ng isang anino sa screen. Sa pamamagitan ng likas na katangian ng anino na ito, maaaring hatulan ng isa ang hugis, densidad, istraktura, at sa maraming mga kaso ang likas na katangian ng mga katawan. Yung. isang makabuluhang pagkakaiba sa pagsipsip ng x-ray radiation ng iba't ibang mga tisyu ay nagbibigay-daan sa iyo upang makita ang imahe ng mga panloob na organo sa projection ng anino.

Kung ang organ sa ilalim ng pag-aaral at ang mga nakapaligid na tisyu ay pantay na nagpapahina ng mga x-ray, pagkatapos ay ginagamit ang mga ahente ng kaibahan. Kaya, halimbawa, ang pagpuno sa tiyan at bituka ng isang malambot na masa ng barium sulfate (BaSO 4), makikita ng isa ang kanilang anino na imahe (ang ratio ng mga coefficient ng attenuation ay 354).

Gamitin sa medisina.

Sa medisina, ang X-ray radiation na may photon energy mula 60 hanggang 100-120 keV ay ginagamit para sa diagnostics at 150-200 keV para sa therapy.

Mga diagnostic ng X-ray – Pagkilala sa mga sakit sa pamamagitan ng transilluminating ng katawan gamit ang X-ray.

Ang mga diagnostic ng X-ray ay ginagamit sa iba't ibang mga opsyon, na ibinigay sa ibaba.

Sa fluoroscopy ang x-ray tube ay matatagpuan sa likod ng pasyente. Sa harap nito ay isang fluorescent screen. Mayroong anino (positibong) imahe sa screen. Sa bawat indibidwal na kaso, ang naaangkop na katigasan ng radiation ay pinili upang ito ay dumaan malambot na tisyu, ngunit ito ay sapat na hinihigop ng mga siksik. Kung hindi, ang isang pare-parehong anino ay nakuha. Sa screen, ang puso, ang mga tadyang ay nakikitang madilim, ang mga baga ay magaan.

Kapag radiography ang bagay ay inilalagay sa isang cassette, na naglalaman ng isang pelikula na may espesyal na photographic emulsion. Ang X-ray tube ay inilalagay sa ibabaw ng bagay. Ang resultang radiograph ay nagbibigay ng negatibong imahe, i.e. ang kabaligtaran sa kaibahan sa larawang naobserbahan sa panahon ng transilumination. Sa pamamaraang ito, mayroong mas malinaw na larawan kaysa sa (1), samakatuwid, ang mga detalye ay sinusunod na mahirap makita kapag na-transilluminated.

Ang isang promising variant ng paraang ito ay X-ray tomography at "bersyon ng makina" - computer tomography.

3. Gamit ang fluoroscopy, Sa isang sensitibong maliit na format na pelikula, ang imahe mula sa malaking screen ay naayos. Kapag tiningnan, ang mga larawan ay sinusuri sa isang espesyal na magnifier.

X-ray therapy- ang paggamit ng X-ray upang sirain ang mga malignant na tumor.

Ang biological na epekto ng radiation ay upang maputol ang mahahalagang aktibidad, lalo na ang mabilis na pagpaparami ng mga selula.

COMPUTED TOMOGRAPHY (CT)

Ang paraan ng X-ray computed tomography ay batay sa muling pagtatayo ng isang imahe ng isang partikular na seksyon ng katawan ng pasyente sa pamamagitan ng pagrehistro ng malaking bilang ng mga X-ray projection ng seksyong ito, na ginawa sa iba't ibang mga anggulo. Ang impormasyon mula sa mga sensor na nagrerehistro sa mga projection na ito ay pumapasok sa computer, na, ayon sa isang espesyal na programa nagkalkula pamamahagi mahigpitlaki ng sample sa seksyong sinisiyasat at ipinapakita ito sa display screen. Ang imahe ng seksyon ng katawan ng pasyente na nakuha sa ganitong paraan ay nailalarawan sa pamamagitan ng mahusay na kalinawan at mataas na nilalaman ng impormasyon. Ang programa ay nagpapahintulot sa iyo na pagtaas kaibahan ng larawan sa dose-dosenang at kahit daan-daang beses. Pinapalawak nito ang mga kakayahan sa diagnostic ng pamamaraan.

Mga videographer (mga device na may digital na X-ray image processing) sa modernong dentistry.

Sa dentistry, ang pagsusuri sa X-ray ay ang pangunahing paraan ng diagnostic. Gayunpaman, ang isang bilang ng mga tradisyonal na organisasyon at teknikal na mga tampok ng X-ray diagnostics ay ginagawang hindi lubos na komportable para sa parehong pasyente at mga dental na klinika. Ito ay, una sa lahat, ang pangangailangan para sa pasyente na makipag-ugnay sa ionizing radiation, na kadalasang lumilikha ng isang makabuluhang pagkarga ng radiation sa katawan, ito rin ang pangangailangan para sa isang photoprocess, at, dahil dito, ang pangangailangan para sa mga photoreagent, kabilang ang mga nakakalason. Ito ay, sa wakas, isang napakalaking archive, mabibigat na folder at mga sobre na may mga x-ray na pelikula.

Bilang karagdagan, ang kasalukuyang antas ng pag-unlad ng dentistry ay ginagawang hindi sapat ang subjective na pagtatasa ng radiographs ng mata ng tao. Tulad ng nangyari, sa iba't ibang mga kulay ng kulay abo na nilalaman sa x-ray na imahe, ang mata ay nakakakita lamang ng 64.

Malinaw, upang makakuha ng malinaw at detalyadong larawan ng matitigas na tisyu ng dentoalveolar system na may kaunting pagkakalantad sa radiation, kailangan ang ibang mga solusyon. Ang paghahanap ay humantong sa paglikha ng mga tinatawag na radiographic system, videographers - digital radiography system.

Kung walang mga teknikal na detalye, ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng naturang mga sistema ay ang mga sumusunod. Ang X-ray radiation ay pumapasok sa bagay hindi sa isang photosensitive na pelikula, ngunit sa isang espesyal na intraoral sensor (espesyal na electronic matrix). Ang kaukulang signal mula sa matrix ay ipinapadala sa isang digitizing device (analog-to-digital converter, ADC) na nagko-convert nito sa digital form at nakakonekta sa computer. Ang espesyal na software ay bumubuo ng isang x-ray na imahe sa screen ng computer at nagbibigay-daan sa iyo na iproseso ito, i-save ito sa isang hard o flexible storage medium (hard drive, floppy disks), i-print ito bilang isang larawan bilang isang file.

Sa isang digital system, ang isang x-ray na imahe ay isang koleksyon ng mga tuldok na may iba't ibang mga digital na grayscale na halaga. Ginagawang posible ng pag-optimize ng pagpapakita ng impormasyon na ibinigay ng programa na makakuha ng pinakamainam na frame sa mga tuntunin ng liwanag at kaibahan sa medyo mababang dosis ng radiation.

Sa mga modernong sistema, na nilikha, halimbawa, ng Trophy (France) o Schick (USA), 4096 na kulay ng kulay abo ang ginagamit kapag bumubuo ng isang frame, ang oras ng pagkakalantad ay nakasalalay sa bagay ng pag-aaral at, sa karaniwan, ay daan-daang - ikasampu ng isang segundo, pagbaba sa radiation exposure kaugnay ng pelikula - hanggang 90% para sa intraoral system, hanggang 70% para sa mga panoramic videographer.

Kapag nagpoproseso ng mga larawan, pinapayagan ng mga videographer ang:

Kumuha ng mga positibo at negatibong larawan, maling kulay na mga larawan, embossed na mga larawan.

Dagdagan ang kaibahan at palakihin ang lugar ng interes sa larawan.

Suriin ang mga pagbabago sa density ng mga tisyu ng ngipin at mga istruktura ng buto, kontrolin ang pagkakapareho ng pagpuno ng kanal.

Sa endodontics, matukoy ang haba ng kanal ng anumang kurbada, at sa operasyon, piliin ang laki ng implant na may katumpakan na 0.1 mm.

Ang natatanging sistema ng detektor ng Caries na may mga elemento ng artipisyal na katalinuhan sa panahon ng pagsusuri ng imahe ay nagbibigay-daan sa iyo upang makita ang mga karies sa yugto ng mantsa, mga karies ng ugat at mga nakatagong karies.

 Ang "F" sa formula (3) ay tumutukoy sa buong hanay ng mga radiated wavelength at kadalasang tinutukoy bilang "Integral Energy Flux".