DRT īpašības un rentgenstaru izgatavošana. Rentgenstaru pamatīpašības

Rentgena starojumam ir milzīga nozīme mūsdienu medicīnā, rentgenstaru atklāšanas vēsture aizsākās 19. gadsimtā.

Rentgenstari ir elektromagnētiskie viļņi, kas rodas, piedaloties elektroniem. Ar spēcīgu lādētu daļiņu paātrinājumu tiek radīti mākslīgie rentgena stari. Tas iet caur īpašu aprīkojumu:

daļiņu paātrinātāji.

Atklājumu vēsture

Šos starus 1895. gadā izgudroja vācu zinātnieks Rentgens: strādājot ar katodstaru lampu, viņš atklāja bārija platīna cianīda fluorescences efektu. Tad tika aprakstīti šādi stari un to apbrīnojamā spēja iekļūt ķermeņa audos. Starus sāka saukt par rentgena stariem (rentgena stariem). Vēlāk Krievijā tos sāka saukt par rentgenu.

Rentgenstari spēj iekļūt pat caur sienām. Tā Rentgens saprata, ka viņš ir izdarījis lielāko atklājumu medicīnas jomā. No tā laika zinātnē sāka veidoties atsevišķas sadaļas, piemēram, radioloģija un radioloģija.

Stari spēj iekļūt mīkstajos audos, bet aizkavējas, to garumu nosaka cietas virsmas šķērslis. Cilvēka ķermeņa mīkstie audi ir āda, bet cietie audi ir kauli. 1901. gadā zinātniekam tika piešķirta Nobela prēmija.

Taču jau pirms Vilhelma Konrāda Rentgena atklāšanas par līdzīgu tēmu interesējās arī citi zinātnieki. 1853. gadā franču fiziķis Antuāns-Filibers Meisons pētīja augstsprieguma izlādi starp elektrodiem stikla caurulē. Tajā esošā gāze zemā spiedienā sāka izdalīt sarkanīgu mirdzumu. Liekā gāzes izsūknēšana no caurules izraisīja mirdzuma samazināšanos sarežģītā atsevišķu gaismas slāņu secībā, kuras nokrāsa bija atkarīga no gāzes daudzuma.

1878. gadā William Crookes (angļu fiziķis) ierosināja, ka fluorescence rodas staru ietekmes dēļ uz caurules stikla virsmu. Bet visi šie pētījumi nekur netika publicēti, tāpēc Rentgens par šādiem atklājumiem nezināja. Pēc savu atklājumu publicēšanas 1895. gadā zinātniskā žurnālā, kur zinātnieks rakstīja, ka visi ķermeņi ir caurspīdīgi šiem stariem, kaut arī ļoti atšķirīgā pakāpē, citi zinātnieki sāka interesēties par līdzīgiem eksperimentiem. Viņi apstiprināja Rentgena izgudrojumu, un sākās turpmāka rentgenstaru attīstība un uzlabošana.

Pats Vilhelms Rentgens 1896. un 1897. gadā publicēja vēl divus zinātniskus rakstus par rentgenstaru tēmu, pēc tam viņš ķērās pie citām aktivitātēm. Tādējādi vairāki zinātnieki izgudroja, bet tieši Rentgens publicēja zinātniskus rakstus par šo tēmu.

Attēlveidošanas principi

Šī starojuma īpašības nosaka pats to izskata raksturs. Radiācija rodas elektromagnētiskā viļņa dēļ. Tās galvenās īpašības ietver:

Atspulgs. Ja vilnis saskaras ar virsmu perpendikulāri, tas netiks atspoguļots. Dažās situācijās dimantam ir atspulga īpašība.
Spēja iekļūt audos. Turklāt stari var iziet cauri necaurspīdīgām materiālu virsmām, piemēram, kokam, papīram un tamlīdzīgiem materiāliem.
absorbcija. Absorbcija ir atkarīga no materiāla blīvuma: jo blīvāks tas ir, jo vairāk rentgenstaru to absorbē.
Dažas vielas fluorescē, tas ir, tās spīd. Tiklīdz starojums apstājas, pazūd arī mirdzums. Ja tas turpinās pēc staru darbības pārtraukšanas, tad šo efektu sauc par fosforescenci.
Rentgenstari var apgaismot fotofilmas, tāpat kā redzamo gaismu.
Ja stars iziet cauri gaisam, tad atmosfērā notiek jonizācija. Šo stāvokli sauc par elektriski vadošu, un to nosaka, izmantojot dozimetru, kas nosaka starojuma devas ātrumu.

Radiācija - kaitējums un labums

Kad atklājums tika izdarīts, fiziķis Rentgens pat nevarēja iedomāties, cik bīstams ir viņa izgudrojums. Vecajās dienās visas ierīces, kas radīja starojumu, bija tālu no ideālas, un rezultātā tika iegūtas lielas emitēto staru devas. Cilvēki nesaprata šāda starojuma bīstamību. Lai gan daži zinātnieki pat tad izvirzīja versijas par rentgenstaru kaitīgumu.

Rentgena stariem, iekļūstot audos, ir bioloģiska ietekme uz tiem. Radiācijas devas mērvienība ir rentgens stundā. Galvenā ietekme ir uz jonizējošajiem atomiem, kas atrodas audos. Šie stari iedarbojas tieši uz dzīvas šūnas DNS struktūru. Nekontrolēta starojuma sekas ir šādas:

šūnu mutācija;
audzēju parādīšanās;
radiācijas apdegumi;
staru slimība.

Kontrindikācijas rentgena izmeklējumiem:

Pacienti atrodas kritiskā stāvoklī.
Grūtniecības periods negatīvas ietekmes uz augli dēļ.
Pacienti ar asiņošanu vai atvērtu pneimotoraksu.

Kā darbojas rentgenstari un kur tos izmanto

Medicīnā. Rentgena diagnostiku izmanto dzīvo audu caurspīdīgumam, lai noteiktu noteiktus traucējumus organismā. Lai likvidētu audzēju veidojumus, tiek veikta rentgena terapija.
Zinātnē. Tiek atklāta vielu struktūra un rentgenstaru raksturs. Ar šiem jautājumiem nodarbojas tādas zinātnes kā ķīmija, bioķīmija, kristalogrāfija.
Rūpniecībā. Atklāt pārkāpumus metāla izstrādājumos.
Iedzīvotāju drošībai. Rentgena stari tiek uzstādīti lidostās un citās sabiedriskās vietās, lai skenētu bagāžu.

Rentgena starojuma izmantošana medicīnā. Rentgenstarus plaši izmanto medicīnā un zobārstniecībā šādiem mērķiem:

Slimību diagnosticēšanai.
Vielmaiņas procesu uzraudzībai.
Daudzu slimību ārstēšanai.

Rentgenstaru izmantošana medicīniskiem nolūkiem

Papildus kaulu lūzumu noteikšanai rentgenstarus plaši izmanto medicīniskiem nolūkiem. Rentgenstaru specializētā pielietojuma mērķis ir sasniegt šādus mērķus:

Lai iznīcinātu vēža šūnas.
Lai samazinātu audzēja izmēru.
Lai mazinātu sāpes.

Piemēram, radioaktīvais jods, ko lieto endokrinoloģisko slimību ārstēšanā, tiek aktīvi izmantots vairogdziedzera vēža gadījumā, tādējādi palīdzot daudziem cilvēkiem atbrīvoties no šīs briesmīgās slimības. Šobrīd sarežģītu slimību diagnosticēšanai rentgens tiek pieslēgts datoriem, kā rezultātā parādās jaunākās pētījumu metodes, piemēram, datorizētā aksiālā tomogrāfija.

Šāda skenēšana nodrošina ārstiem krāsainus attēlus, kas parāda cilvēka iekšējos orgānus. Lai noteiktu iekšējo orgānu darbu, pietiek ar nelielu starojuma devu. Rentgena starus plaši izmanto arī fizioterapijā.

Rentgenstaru pamatīpašības

iespiešanās spēja. Visi ķermeņi ir caurspīdīgi rentgena stariem, un caurspīdīguma pakāpe ir atkarīga no ķermeņa biezuma. Pateicoties šai īpašībai, staru sāka izmantot medicīnā, lai noteiktu orgānu darbību, lūzumu un svešķermeņu klātbūtni organismā.
Tie spēj izraisīt dažu priekšmetu spīdumu. Piemēram, ja uz kartona tiek uzklāts bārijs un platīns, tad, izejot cauri stara skenēšanai, tas spīdēs zaļgani dzeltenā krāsā. Ja novietosiet roku starp rentgenstaru cauruli un ekrānu, gaisma vairāk iekļūs kaulā nekā audos, tāpēc kaulaudi ekrānā tiks izcelti visspilgtāk, bet muskuļu audi būs mazāk spilgti. .
Darbība filmā. Rentgenstari, tāpat kā gaisma, var padarīt filmu tumšāku, kas ļauj fotografēt ēnas pusi, kas iegūta, pētot objektus ar rentgena stariem.
Rentgenstari var jonizēt gāzes. Tas ļauj ne tikai atrast starus, bet arī atklāt to intensitāti, mērot jonizācijas strāvu gāzē.
Viņiem ir bioķīmiska ietekme uz dzīvo būtņu ķermeni. Pateicoties šai īpašībai, rentgenstari ir atraduši plašu pielietojumu medicīnā: tie var ārstēt gan ādas slimības, gan iekšējo orgānu slimības. Šajā gadījumā tiek izvēlēta vēlamā starojuma deva un staru ilgums. Šādas ārstēšanas ilgstoša un pārmērīga lietošana ir ļoti kaitīga un kaitē organismam.

Rentgenstaru izmantošanas sekas bija daudzu cilvēku dzīvību glābšana. Rentgens palīdz ne tikai savlaicīgi diagnosticēt slimību, ārstēšanas metodes, izmantojot staru terapiju, atbrīvo pacientus no dažādām patoloģijām, sākot no vairogdziedzera hiperfunkcijas līdz ļaundabīgiem kaulu audu audzējiem.

Krievijas Federācijas Izglītības un zinātnes ministrija

Federālā izglītības aģentūra

GOU VPO SUSU

Fizikālās ķīmijas katedra

KSE kursā: “Rentgena starojums”

Pabeigts:

Naumova Daria Gennadievna

Pārbaudīts:

Asociētais profesors, K.T.N.

Tanklevskaja N.M.

Čeļabinska 2010

Ievads

I nodaļa. Rentgenstaru atklāšana

Kvīts

Mijiedarbība ar matēriju

Bioloģiskā ietekme

reģistrācija

Pieteikums

Kā tiek uzņemts rentgens

dabiskie rentgena stari

II nodaļa. Radiogrāfija

Pieteikums

Attēlu iegūšanas metode

Radiogrāfijas priekšrocības

Radiogrāfijas trūkumi

Fluoroskopija

Saņemšanas princips

Fluoroskopijas priekšrocības

Fluoroskopijas trūkumi

Digitālās tehnoloģijas fluoroskopijā

Daudzrindu skenēšanas metode

Secinājums

Izmantotās literatūras saraksts

Ievads

Rentgena starojums - elektromagnētiskie viļņi, kuru fotonu enerģiju nosaka enerģijas diapazons no ultravioletā līdz gamma starojumam, kas atbilst viļņu garuma diapazonam no 10-4 līdz 10² Å (no 10-14 līdz 10-8 m).

Tāpat kā redzamā gaisma, rentgenstari izraisa fotofilmas melnināšanu. Šim īpašumam ir liela nozīme medicīnā, rūpniecībā un zinātniskajā pētniecībā. Izejot cauri pētāmajam objektam un pēc tam nokrītot uz filmas, rentgena starojums uz tā attēlo savu iekšējo struktūru. Tā kā rentgena starojuma caurlaidības spēja dažādiem materiāliem ir atšķirīga, objekta daļas, kas tam ir mazāk caurspīdīgas, fotogrāfijā piešķir gaišākus laukumus nekā tās, caur kurām starojums labi iekļūst. Tādējādi kaulu audi ir mazāk caurspīdīgi rentgena stariem nekā audi, kas veido ādu un iekšējos orgānus. Tāpēc rentgenogrammā kauli tiks norādīti kā gaišāki laukumi un radiācijai caurspīdīgāka lūzuma vieta būs diezgan viegli konstatējama. Rentgena attēlu izmanto arī zobārstniecībā, lai atklātu kariesu un abscesus zobu saknēs, kā arī rūpniecībā, lai atklātu plaisas lējumos, plastmasā un gumijā.

Rentgenstarus izmanto ķīmijā, lai analizētu savienojumus un fizikā, lai pētītu kristālu struktūru. Rentgena stars, kas iet cauri ķīmiskam savienojumam, izraisa raksturīgu sekundāro starojumu, kura spektroskopiskā analīze ļauj ķīmiķim noteikt savienojuma sastāvu. Krītot uz kristāliskas vielas, rentgena staru kūlis tiek izkliedēts pa kristāla atomiem, radot skaidru, regulāru plankumu un svītru rakstu uz fotoplates, kas ļauj noteikt kristāla iekšējo struktūru.

Rentgenstaru izmantošana vēža ārstēšanā ir balstīta uz faktu, ka tas nogalina vēža šūnas. Tomēr tam var būt arī nevēlama ietekme uz normālām šūnām. Tādēļ, izmantojot rentgena starus, ir jāievēro īpaša piesardzība.

I nodaļa. Rentgenstaru atklāšana

Rentgenstaru atklāšanu piedēvē Vilhelmam Konrādam Rentgenam. Viņš bija pirmais, kurš publicēja rakstu par rentgena stariem, ko viņš nosauca par rentgena stariem (rentgenstaru). Rentgena raksts ar nosaukumu "Par jauna veida stariem" tika publicēts 1895. gada 28. decembrī Vircburgas Fizikas un medicīnas biedrības žurnālā. Tomēr tiek uzskatīts par pierādītu, ka rentgenstari ir iegūti jau iepriekš. Katodstaru lampu, ko Rentgens izmantoja savos eksperimentos, izstrādāja J. Hitorfs un V. Kruks. Šī caurule rada rentgena starus. Tas tika parādīts Crookes eksperimentos un no 1892. gada Heinriha Herca un viņa studenta Filipa Lenarda eksperimentos, izmantojot fotoplāksnīšu melnināšanu. Tomēr neviens no viņiem neapzinājās sava atklājuma nozīmi un nepublicēja savus rezultātus. Tāpat Nikola Tesla, sākot ar 1897. gadu, eksperimentēja ar katodstaru lampām, saņēma rentgena starus, taču savus rezultātus nepublicēja.

Šī iemesla dēļ Rentgens nezināja par pirms viņa izdarītajiem atklājumiem un vēlāk viņa vārdā nosauktos starus atklāja neatkarīgi - novērojot fluorescenci, kas rodas katodstaru lampas darbības laikā. Rentgens pētīja rentgena starus nedaudz vairāk nekā gadu (no 1895. gada 8. novembra līdz 1897. gada martam) un publicēja tikai trīs salīdzinoši nelielus rakstus par tiem, taču tie sniedza tik visaptverošu jauno staru aprakstu, ka simtiem viņa sekotāju rakstu, pēc tam publicēts 12 gadu laikā, nevarēja ne pievienot, ne mainīt neko būtisku. Rentgens, kurš bija zaudējis interesi par rentgena stariem, kolēģiem teica: "Es jau visu uzrakstīju, netērējiet savu laiku." Rentgena slavu veicināja arī slavenā viņa sievas rokas fotogrāfija, ko viņš publicēja savā rakstā (skat. attēlu pa labi). Šāda slava atnesa Rentgenam 1901. gadā pirmo Nobela prēmiju fizikā, un Nobela komiteja uzsvēra viņa atklājuma praktisko nozīmi. 1896. gadā pirmo reizi tika izmantots nosaukums "rentgena stari". Dažās valstīs saglabājies vecais nosaukums – rentgens. Krievijā starus sāka saukt par "rentgenu" pēc studenta V.K. ieteikuma. Rentgens - Ābrams Fedorovičs Jofs.

Pozīcija elektromagnētisko viļņu skalā

Rentgenstaru un gamma staru enerģijas diapazoni pārklājas plašā enerģijas diapazonā. Abi starojuma veidi ir elektromagnētiskais starojums un ir līdzvērtīgi vienai un tai pašai fotonu enerģijai. Terminoloģiskā atšķirība slēpjas rašanās režīmā - rentgenstaru izstarošana notiek ar elektronu līdzdalību (vai nu atomos, vai brīvos), savukārt gamma starojums tiek izstarots atomu kodolu deaktivizēšanas procesos. Rentgenstaru fotonu enerģija ir no 100 eV līdz 250 keV, kas atbilst starojumam ar frekvenci no 3 1016 Hz līdz 6 1019 Hz un viļņa garumu 0,005 - 10 nm (nav vispārpieņemtas X apakšējās robežas definīcijas -staru diapazons viļņu garuma skalā). Mīkstajiem rentgena stariem ir raksturīga zemākā fotonu enerģija un starojuma frekvence (un garākais viļņa garums), savukārt cietajiem rentgena stariem ir visaugstākā fotonu enerģija un starojuma frekvence (un īsākais viļņa garums).

(Viņa sievas rokas rentgena fotogrāfija (rentgenogramma), uzņēma V.K. Rentgens)

)

Kvīts

Rentgenstarus rada spēcīgs lādētu daļiņu (galvenokārt elektronu) paātrinājums vai augstas enerģijas pārejas atomu vai molekulu elektronu apvalkos. Abi efekti tiek izmantoti rentgenstaru lampās, kurās no karstā katoda izstarotie elektroni tiek paātrināti (rentgena starojums netiek izstarots, jo paātrinājums ir pārāk mazs) un atsitas pret anodu, kur tie tiek strauji palēnināti (rentgena stari ir izstaro: tā saukto . bremsstrahlung) un vienlaikus izsist elektronus no tā metāla atomu iekšējiem elektronu apvalkiem, no kuriem izgatavots anods. Tukšās vietas čaumalās aizņem citi atoma elektroni. Šajā gadījumā rentgena starojums tiek izstarots ar noteiktu anoda materiālam raksturīgo enerģiju (raksturīgo starojumu, frekvences nosaka Mozeleja likums:

kur Z ir anoda elementa atomskaitlis, A un B ir konstantes noteiktai elektronu apvalka galvenā kvantu skaitļa n vērtībai). Pašlaik anodi galvenokārt ir izgatavoti no keramikas, bet daļa, kurā ietriecas elektroni, ir no molibdēna. Paātrinājuma-palēninājuma procesā tikai 1% no elektrona kinētiskās enerģijas nonāk rentgena staros, 99% enerģijas pārvēršas siltumā.

Rentgenstarus var iegūt arī daļiņu paātrinātājos. ts. Sinhrotronu starojums rodas, ja daļiņu stars tiek novirzīts magnētiskajā laukā, kā rezultātā tās piedzīvo paātrinājumu virzienā, kas ir perpendikulārs to kustībai. Sinhrotronu starojumam ir nepārtraukts spektrs ar augšējo robežu. Ar atbilstoši izvēlētiem parametriem (magnētiskā lauka lielumu un daļiņu enerģiju) var iegūt arī rentgena starus sinhrotrona starojuma spektrā.

Rentgena caurules shematisks attēlojums. Rentgenstari, K - katods, A - anods (dažreiz saukts par antikatodu), C - siltuma izlietne, Uh - katoda kvēldiega spriegums, Ua - paātrināšanas spriegums, Win - ūdens dzesēšanas ieeja, Wout - ūdens dzesēšanas izeja (sk. x- staru caurule).

Mijiedarbība ar matēriju

Gandrīz jebkuras vielas refrakcijas indekss rentgena stariem maz atšķiras no vienotības. Tā sekas ir fakts, ka nav materiāla, no kura var izgatavot rentgena lēcas. Turklāt, kad rentgena stari krīt perpendikulāri virsmai, tie gandrīz netiek atspoguļoti. Neskatoties uz to, rentgena optikā ir atrastas metodes rentgenstaru optisko elementu konstruēšanai.

Rentgenstari var iekļūt vielā, un dažādas vielas tos absorbē atšķirīgi. Rentgenstaru absorbcija ir viņu vissvarīgākā īpašība rentgena fotogrāfijā. Rentgenstaru intensitāte samazinās eksponenciāli atkarībā no ceļa, kas noiets absorbējošajā slānī (I = I0e-kd, kur d ir slāņa biezums, koeficients k ir proporcionāls Z3λ3, Z ir elementa atomskaitlis, λ ir viļņa garums).

Absorbcija notiek fotoabsorbcijas un Komptona izkliedes rezultātā:

Ar fotoabsorbciju saprot elektronu no atoma čaulas ar fotonu izsitienu, kam nepieciešams, lai fotona enerģija būtu lielāka par noteiktu minimālo vērtību. Ja ņemam vērā absorbcijas akta varbūtību atkarībā no fotona enerģijas, tad, sasniedzot noteiktu enerģiju, tā (varbūtība) strauji palielinās līdz maksimālajai vērtībai. Augstākām enerģijām iespējamība nepārtraukti samazinās. Šīs atkarības dēļ tiek teikts, ka pastāv absorbcijas robeža. Absorbcijas akta laikā izsistā elektrona vietu ieņem cits elektrons, savukārt izstarojas starojums ar mazāku fotona enerģiju, t.s. fluorescences process.

Rentgenstari, neredzams starojums, kas spēj iekļūt, lai arī dažādās pakāpēs, visas vielas. Tas ir elektromagnētiskais starojums ar viļņa garumu aptuveni 10-8 cm.

Rentgenstaru iegūšana

Rentgena starojums rodas, kad elektroni, kas pārvietojas lielā ātrumā, mijiedarbojas ar vielu. Kad elektroni saduras ar jebkuras vielas atomiem, tie ātri zaudē savu kinētisko enerģiju. Šajā gadījumā lielākā daļa tiek pārvērsta siltumā, un neliela daļa, parasti mazāka par 1%, tiek pārvērsta rentgena enerģijā. Šī enerģija tiek atbrīvota kvantu veidā - daļiņas, ko sauc par fotoniem, kurām ir enerģija, bet kurām ir nulle miera masa. Rentgenstaru fotoni atšķiras ar savu enerģiju, kas ir apgriezti proporcionāla to viļņa garumam. Ar parasto rentgenstaru iegūšanas metodi tiek iegūts plašs viļņu garumu diapazons, ko sauc par rentgenstaru spektru.

Rentgena lampas. Lai iegūtu rentgena starojumu elektronu mijiedarbības ar vielu dēļ, ir nepieciešams elektronu avots, līdzekļi to paātrināšanai līdz lieliem ātrumiem un mērķis, kas spēj izturēt elektronu bombardēšanu un radīt rentgena starojumu. nepieciešamo intensitāti. Ierīci, kurai tas viss ir, sauc par rentgena cauruli. Pirmie pētnieki izmantoja "dziļā vakuuma" caurules, piemēram, mūsdienu izlādes caurules. Vakuums tajos nebija īpaši liels.

Izlādes caurulēs ir neliels gāzes daudzums, un, kad caurules elektrodiem tiek pielietota liela potenciālu starpība, gāzes atomi pārvēršas pozitīvos un negatīvos jonos. Pozitīvie virzās uz negatīvo elektrodu (katodu) un, uz tā krītot, izsit no tā elektronus, un tie savukārt virzās uz pozitīvo elektrodu (anodu) un, to bombardējot, rada rentgena fotonu plūsmu. .

Mūsdienu Coolidge izstrādātajā rentgenstaru caurulē (11. att.) elektronu avots ir līdz augstai temperatūrai uzkarsēts volframa katods.

Rīsi. vienpadsmit.

Elektronus paātrina līdz lieliem ātrumiem lielā potenciāla starpība starp anodu (vai antikatodu) un katodu. Tā kā elektroniem jāsasniedz anods bez sadursmes ar atomiem, ir nepieciešams ļoti augsts vakuums, kuram caurulei jābūt labi evakuētai. Tas arī samazina atlikušo gāzes atomu un saistīto sānu strāvu jonizācijas iespējamību.

Bombardējot ar elektroniem, volframa antikatods izstaro raksturīgus rentgena starus. Rentgena staru šķērsgriezums ir mazāks par faktisko apstaroto laukumu. 1 - elektronu stars; 2 - katods ar fokusēšanas elektrodu; 3 - stikla apvalks (caurule); 4 - volframa mērķis (antikatods); 5 - katoda kvēldiegs; 6 - faktiski apstarotā platība; 7 - efektīva fokusa vieta; 8 - vara anods; 9 - logs; 10 - izkliedēti rentgena stari.

Elektronus fokusē uz anodu ar īpašas formas elektrodu, kas ieskauj katodu. Šo elektrodu sauc par fokusēšanas elektrodu un kopā ar katodu veido caurules "elektronisko prožektoru". Anodam, kas pakļauts elektronu bombardēšanai, jābūt izgatavotam no ugunsizturīga materiāla, jo lielākā daļa bombardējošo elektronu kinētiskās enerģijas tiek pārvērsta siltumā. Turklāt ir vēlams, lai anods būtu izgatavots no materiāla ar augstu atomskaitli, kopš rentgenstaru iznākums palielinās, palielinoties atomu skaitam. Par anoda materiālu visbiežāk tiek izvēlēts volframs, kura atomskaitlis ir 74. Rentgena lampu dizains var atšķirties atkarībā no pielietojuma apstākļiem un prasībām.

Radioloģija ir radioloģijas sadaļa, kas pēta šīs slimības izraisīto rentgena starojuma ietekmi uz dzīvnieku un cilvēku organismu, to ārstēšanu un profilaksi, kā arī dažādu patoloģiju diagnostikas metodes, izmantojot rentgena starus (rentgena diagnostika). . Tipisks rentgendiagnostikas aparāts ietver barošanas avotu (transformatorus), augstsprieguma taisngriezi, kas pārvērš elektrotīkla maiņstrāvu līdzstrāvā, vadības paneli, statīvu un rentgena cauruli.

Rentgenstari ir elektromagnētisko svārstību veids, kas veidojas rentgena caurulē paātrinātu elektronu straujas palēninājuma laikā to sadursmes ar anoda vielas atomiem brīdī. Šobrīd vispārpieņemts viedoklis, ka rentgens pēc savas fiziskās būtības ir viens no starojuma enerģijas veidiem, kura spektrā ietilpst arī radioviļņi, infrasarkanie stari, redzamā gaisma, ultravioletie stari un gamma stari. radioaktīvie elementi. Rentgena starojumu var raksturot kā tā mazāko daļiņu - kvantu vai fotonu kopumu.

Rīsi. 1 — mobilā rentgena iekārta:

A - rentgena caurule;
B - barošanas avots;
B - regulējams statīvs.

Rīsi. 2 - rentgena iekārtas vadības panelis (mehāniskais - kreisajā pusē un elektroniskais - labajā pusē):

A - panelis ekspozīcijas un cietības regulēšanai;
B - augstsprieguma padeves poga.

Rīsi. 3 ir tipiskas rentgena iekārtas blokshēma

1 - tīkls;
2 - autotransformators;
3 - pakāpju transformators;
4 - rentgena caurule;
5 - anods;
6 - katods;
7 - pazeminošs transformators.

Rentgenstaru ģenerēšanas mehānisms

Rentgenstari veidojas paātrinātu elektronu plūsmas sadursmes brīdī ar anoda materiālu. Kad elektroni mijiedarbojas ar mērķi, 99% to kinētiskās enerģijas tiek pārvērsti siltumenerģijā un tikai 1% - rentgena staros.

Rentgena caurule sastāv no stikla trauka, kurā ir pielodēti 2 elektrodi: katoda un anoda. No stikla cilindra tiek izsūknēts gaiss: elektronu kustība no katoda uz anodu iespējama tikai relatīvā vakuuma apstākļos (10 -7 -10 -8 mm Hg). Uz katoda ir kvēldiegs, kas ir cieši savīts volframa kvēldiegs. Kad kvēldiegam tiek pielietota elektriskā strāva, notiek elektronu emisija, kurā elektroni tiek atdalīti no spirāles un veido elektronu mākoni katoda tuvumā. Šis mākonis ir koncentrēts pie katoda fokusēšanas kausa, kas nosaka elektronu kustības virzienu. Kauss - katoda neliela depresija. Savukārt anodā ir volframa metāla plāksne, uz kuras ir fokusēti elektroni – tā ir rentgenstaru veidošanās vieta.

Rīsi. 4 — rentgenstaru caurules ierīce:

A - katods;
B - anods;
B - volframa kvēldiegs;
G - katoda fokusēšanas kauss;
D - paātrinātu elektronu plūsma;
E - volframa mērķis;
G - stikla kolba;
З - logs no berilija;
Un - veidojas rentgena stari;
K - alumīnija filtrs.

Elektronu caurulei ir pievienoti 2 transformatori: pazeminoši un paaugstinoši. Pazeminošs transformators silda volframa pavedienu ar zemu spriegumu (5–15 volti), kā rezultātā rodas elektronu emisija. Pakāpenisks jeb augstsprieguma transformators iet tieši uz katodu un anodu, kuriem tiek piegādāts 20–140 kilovoltu spriegums. Abi transformatori ir ievietoti rentgena aparāta augstsprieguma blokā, kas ir piepildīts ar transformatoru eļļu, kas nodrošina transformatoru dzesēšanu un to drošu izolāciju.

Pēc tam, kad ar pazeminošā transformatora palīdzību ir izveidojies elektronu mākonis, tiek ieslēgts paaugstināšanas transformators, un abiem elektriskās ķēdes poliem tiek pievadīts augstsprieguma spriegums: pozitīvs impulss anodam un negatīvs. impulsu uz katodu. Negatīvi lādētie elektroni tiek atgrūsti no negatīvi lādēta katoda un tiecas uz pozitīvi lādētu anodu – šādas potenciālu starpības dēļ tiek sasniegts liels kustības ātrums – 100 tūkstoši km/s. Ar šo ātrumu elektroni bombardē volframa anoda plāksni, pabeidzot elektrisko ķēdi, kā rezultātā rodas rentgena stari un siltumenerģija.

Rentgena starojumu iedala bremsstrahlung un raksturīgajā. Bremsstrahlung rodas sakarā ar strauju volframa kvēldiega emitēto elektronu ātruma samazināšanos. Raksturīgs starojums rodas atomu elektronu apvalku pārkārtošanās brīdī. Abi šie veidi veidojas rentgena caurulē paātrinātu elektronu sadursmes brīdī ar anoda materiāla atomiem. Rentgenstaru lampas emisijas spektrs ir starojuma un raksturīgo rentgenstaru superpozīcija.

Rīsi. 5 - bremsstrahlung rentgenstaru veidošanās princips.
Rīsi. 6 - raksturīgā rentgena starojuma veidošanās princips.

Rentgenstaru pamatīpašības

Rentgenstari ir neredzami vizuālai uztverei.
Rentgena starojumam ir liels caurlaidības spēks caur dzīva organisma orgāniem un audiem, kā arī blīvām nedzīvas dabas struktūrām, kas nepārlaiž redzamos gaismas starus.
Rentgenstari izraisa noteiktu ķīmisko savienojumu spīdumu, ko sauc par fluorescenci.

Cinka un kadmija sulfīdi fluorescē dzelteni zaļā krāsā,
Kalcija volframāta kristāli - violeti zili.

Rentgena stariem ir fotoķīmiska iedarbība: tie sadala sudraba savienojumus ar halogēniem un izraisa fotogrāfisko slāņu nomelnošanu, veidojot attēlu uz rentgena.

Rentgenstari nodod savu enerģiju vides atomiem un molekulām, caur kurām tie iziet, parādot jonizējošu efektu.

Rentgena starojumam ir izteikta bioloģiskā iedarbība apstarotajos orgānos un audos: mazās devās tas stimulē vielmaiņu, lielās devās var izraisīt radiācijas traumu attīstību, kā arī akūtu staru slimību. Bioloģiskā īpašība ļauj izmantot rentgenstarus audzēju un dažu neaudzēju slimību ārstēšanai.

Elektromagnētisko svārstību skala

Rentgena stariem ir noteikts viļņa garums un svārstību frekvence. Viļņa garums (λ) un svārstību frekvence (ν) ir saistīti ar attiecību: λ ν = c, kur c ir gaismas ātrums, noapaļots līdz 300 000 km sekundē. Rentgenstaru enerģiju nosaka pēc formulas E = h ν, kur h ir Planka konstante, universāla konstante, kas vienāda ar 6,626 10 -34 J⋅s. Staru viļņa garums (λ) ir saistīts ar to enerģiju (E) ar attiecību: λ = 12,4 / E.

Rentgena starojums atšķiras no citiem elektromagnētisko svārstību veidiem ar viļņa garumu (skat. tabulu) un kvantu enerģiju. Jo īsāks viļņa garums, jo augstāka ir tā frekvence, enerģija un iespiešanās jauda. Rentgena viļņa garums ir diapazonā

. Mainot rentgena starojuma viļņa garumu, iespējams kontrolēt tā caurlaidības spēku. Rentgena stariem ir ļoti īss viļņa garums, bet augsta svārstību frekvence, tāpēc tie ir neredzami cilvēka acij. Pateicoties milzīgajai enerģijai, kvantiem ir augsta iespiešanās spēja, kas ir viena no galvenajām īpašībām, kas nodrošina rentgenstaru izmantošanu medicīnā un citās zinātnēs.

Rentgena raksturlielumi

Intensitāte- rentgena starojuma kvantitatīvais raksturlielums, ko izsaka ar lampas izstaroto staru skaitu laika vienībā. Rentgenstaru intensitāti mēra miliamperos. Salīdzinot to ar parastās kvēlspuldzes redzamās gaismas intensitāti, mēs varam izdarīt analoģiju: piemēram, 20 vatu lampa spīdēs ar vienu intensitāti jeb jaudu, un 200 vatu lampa spīdēs ar citu, savukārt pašas gaismas kvalitāte (tās spektrs) ir vienāda. Rentgena starojuma intensitāte faktiski ir tā daudzums. Katrs elektrons uz anoda rada vienu vai vairākus starojuma kvantus, tāpēc rentgenstaru daudzums objekta ekspozīcijas laikā tiek regulēts, mainot uz anodu tiecīgo elektronu skaitu un elektronu mijiedarbības skaitu ar volframa mērķa atomiem. , ko var izdarīt divos veidos:

Mainot katoda spirāles kvēlspuldzes pakāpi, izmantojot pazeminošo transformatoru (emisijas laikā radušos elektronu skaits būs atkarīgs no tā, cik volframa spirāle ir karsta, un starojuma kvantu skaits būs atkarīgs no elektronu skaita);
Mainot pakāpju transformatora pievadītā augstsprieguma vērtību caurules poliem - katodam un anodam (jo lielāks spriegums tiek pielikts caurules poliem, jo vairāk kinētiskās enerģijas saņem elektroni, kas , pateicoties savai enerģijai, var pēc kārtas mijiedarboties ar vairākiem anoda vielas atomiem - skatīt att. rīsi. pieci; elektroni ar zemu enerģiju varēs iesaistīties mazākā mijiedarbībā).

Rentgenstaru intensitāte (anoda strāva), kas reizināta ar aizvara ātrumu (caurules laiku), atbilst rentgenstaru ekspozīcijai, ko mēra mAs (miliamperos sekundē). Ekspozīcija ir parametrs, kas, tāpat kā intensitāte, raksturo rentgenstaru lampas izstaroto staru daudzumu. Vienīgā atšķirība ir tā, ka ekspozīcijā tiek ņemts vērā arī caurules darbības laiks (piemēram, ja caurule strādā 0,01 sek, tad staru skaits būs viens, un ja 0,02 sek, tad staru skaits būs atšķirīgs - vēl divas reizes). Radiācijas iedarbību uz rentgena aparāta vadības paneļa iestata radiologs atkarībā no izmeklēšanas veida, pētāmā objekta izmēra un diagnostikas uzdevuma.

Stingrība- rentgena starojuma kvalitatīvais raksturojums. To mēra ar augstu spriegumu uz caurules - kilovoltos. Nosaka rentgenstaru iespiešanās spēju. To regulē augstspriegums, ko rentgenstaru caurulei piegādā paaugstinošs transformators. Jo lielāka potenciālu starpība veidojas uz caurules elektrodiem, jo lielāks spēks elektroniem atgrūž no katoda un steidzas uz anodu, un jo spēcīgāka ir to sadursme ar anodu. Jo spēcīgāka ir to sadursme, jo īsāks ir iegūtā rentgena starojuma viļņa garums un lielāka šī viļņa caurlaidības spēja (jeb starojuma cietība, ko, tāpat kā intensitāti, regulē vadības panelī ar sprieguma parametru uz caurule - kilovoltums).

Rīsi. 7 - Viļņa garuma atkarība no viļņa enerģijas:

λ - viļņa garums;
E - viļņu enerģija

Jo augstāka ir kustīgo elektronu kinētiskā enerģija, jo spēcīgāka ir to ietekme uz anodu un īsāks ir iegūtā rentgena starojuma viļņa garums. Rentgena starojumu ar garu viļņa garumu un zemu iespiešanās spēju sauc par "mīksto", ar īsu viļņa garumu un augstu iespiešanās spēju - par "cieto".

Rīsi. 8 - Rentgena caurules sprieguma attiecība pret iegūtā rentgena starojuma viļņa garumu:

Jo lielāks spriegums tiek pielikts caurules poliem, jo spēcīgāka uz tiem parādās potenciālu starpība, tāpēc kustīgo elektronu kinētiskā enerģija būs lielāka. Spriegums uz caurules nosaka elektronu ātrumu un to sadursmes spēku ar anoda materiālu, tāpēc spriegums nosaka iegūtā rentgena starojuma viļņa garumu.

Rentgena lampu klasifikācija

Pēc pieraksta

Diagnostikas
Terapeitiskā
Strukturālai analīzei
Caurgaismošanai

Pēc dizaina

Pēc fokusa

Viens fokuss (viena spirāle uz katoda un viena fokusa vieta uz anoda)
Bifokāls (divas dažāda izmēra spirāles uz katoda un divi fokusa punkti uz anoda)

Pēc anoda veida

Stacionārs (fiksēts)
Rotējošs

Rentgena starus izmanto ne tikai radiodiagnostikas, bet arī terapeitiskos nolūkos. Kā minēts iepriekš, rentgena starojuma spēja nomākt audzēja šūnu augšanu ļauj to izmantot onkoloģisko slimību staru terapijā. Papildus medicīnas pielietojuma jomai rentgena starojums ir atradis plašu pielietojumu inženierzinātnēs un tehniskajā jomā, materiālzinātnē, kristalogrāfijā, ķīmijā un bioķīmijā: piemēram, ir iespējams identificēt dažādu izstrādājumu (sliedes, metinātās šuves) konstrukcijas defektus. uc), izmantojot rentgena starojumu. Šādu pētījumu veidu sauc par defektoskopiju. Un lidostās, dzelzceļa stacijās un citās pārpildītās vietās rentgena televīzijas introskopi tiek aktīvi izmantoti rokas bagāžas un bagāžas skenēšanai drošības nolūkos.

Atkarībā no anoda veida rentgenstaru lampas atšķiras pēc konstrukcijas. Sakarā ar to, ka 99% no elektronu kinētiskās enerģijas tiek pārvērsti siltumenerģijā, caurules darbības laikā anods tiek ievērojami uzkarsēts - jutīgais volframa mērķis bieži izdeg. Anods tiek atdzesēts modernās rentgenstaru lampās, to pagriežot. Rotējošajam anodam ir diska forma, kas vienmērīgi sadala siltumu pa visu virsmu, novēršot volframa mērķa lokālu pārkaršanu.

Rentgena lampu dizains atšķiras arī fokusā. Fokālais punkts - anoda daļa, uz kuras tiek ģenerēts darba rentgena stars. Tas ir sadalīts reālajā fokusa punktā un efektīvajā fokusa punktā ( rīsi. 12). Anoda leņķa dēļ efektīvais fokusa punkts ir mazāks par reālo. Atkarībā no attēla apgabala lieluma tiek izmantoti dažādi fokusa punktu izmēri. Jo lielāks attēla laukums, jo plašākam fokusa punktam jābūt, lai aptvertu visu attēla laukumu. Tomēr mazāks fokusa punkts nodrošina labāku attēla skaidrību. Tāpēc, veidojot mazus attēlus, tiek izmantots īss kvēldiegs un elektroni tiek novirzīti uz nelielu anoda mērķa laukumu, radot mazāku fokusa punktu.

Rīsi. 9 - rentgena caurule ar stacionāru anodu.
Rīsi. 10 - Rentgena caurule ar rotējošu anodu.
Rīsi. 11 - rentgenstaru lampas ierīce ar rotējošu anodu.
Rīsi. 12 ir diagramma par reāla un efektīva fokusa punkta veidošanos.

Mūsdienu medicīnas diagnostika un atsevišķu slimību ārstēšana nav iedomājama bez aparātiem, kas izmanto rentgenstaru īpašības. Rentgenstaru atklāšana notika pirms vairāk nekā 100 gadiem, taču arī šobrīd turpinās darbs pie jaunu metožu un aparātu radīšanas, lai līdz minimumam samazinātu radiācijas negatīvo ietekmi uz cilvēka organismu.

Kas un kā atklāja rentgena starus

Dabiskos apstākļos rentgenstaru plūsma ir reta, un to izstaro tikai noteikti radioaktīvie izotopi. Rentgenstarus jeb rentgenstarus tikai 1895. gadā atklāja vācu zinātnieks Vilhelms Rentgens. Šis atklājums notika nejauši, eksperimenta laikā, lai pētītu gaismas staru uzvedību apstākļos, kas tuvojas vakuumam. Eksperimentā tika izmantota katoda gāzizlādes caurule ar pazeminātu spiedienu un dienasgaismas ekrāns, kas katru reizi sāka spīdēt brīdī, kad caurule sāka darboties.

Ieinteresēts par dīvaino efektu, Rentgens veica virkni pētījumu, kas parādīja, ka radītais acij neredzams starojums var iekļūt dažādos šķēršļos: papīrā, kokā, stiklā, dažos metālos un pat caur cilvēka ķermeni. Neskatoties uz to, ka trūkst izpratnes par notiekošā būtību, vai šādu parādību izraisa nezināmu daļiņu vai viļņu plūsma, tika novērota šāda shēma - starojums viegli iziet cauri ķermeņa mīkstajiem audiem un daudz grūtāk caur cietiem dzīviem audiem un nedzīvām vielām.

Rentgens nebija pirmais, kurš pētīja šo fenomenu. 19. gadsimta vidū līdzīgas iespējas pētīja francūzis Antuāns Meisons un anglis Viljams Krūks. Tomēr tieši Rentgens pirmais izgudroja katoda cauruli un indikatoru, ko varētu izmantot medicīnā. Viņš bija pirmais, kurš publicēja zinātnisku darbu, kas viņam atnesa pirmā Nobela prēmijas laureāta titulu fiziķu vidū.

1901. gadā sākās auglīga sadarbība starp trim zinātniekiem, kuri kļuva par radioloģijas un radioloģijas dibinātājiem.

Rentgena īpašības

Rentgenstari ir neatņemama elektromagnētiskā starojuma vispārējā spektra sastāvdaļa. Viļņa garums ir starp gamma un ultravioletajiem stariem. Rentgena stariem ir visas parastās viļņu īpašības:

difrakcija;
refrakcija;
iejaukšanās;
izplatīšanās ātrums (tas ir vienāds ar gaismu).

Lai mākslīgi radītu rentgenstaru plūsmu, tiek izmantotas īpašas ierīces - rentgenstaru lampas. Rentgena starojums rodas ātro volframa elektronu saskarē ar vielām, kas iztvaiko no karsta anoda. Uz mijiedarbības fona rodas īsa garuma elektromagnētiskie viļņi, kas ir spektrā no 100 līdz 0,01 nm un enerģijas diapazonā no 100 līdz 0,1 MeV. Ja staru viļņa garums ir mazāks par 0,2 nm - tas ir cietais starojums, ja viļņa garums ir lielāks par norādīto vērtību, tos sauc par mīkstajiem rentgena stariem.

Zīmīgi, ka kinētiskā enerģija, kas rodas elektronu un anoda vielas saskarē, 99% pārvēršas siltumenerģijā un tikai 1% ir rentgena starojums.

Rentgena starojums - bremsstrahlung un raksturīgs

Rentgena starojums ir divu veidu staru - bremsstrahlung un raksturīgo staru - superpozīcija. Tie tiek ģenerēti klausulē vienlaicīgi. Tāpēc rentgena apstarošana un katras konkrētās rentgena caurules raksturlielums - tā starojuma spektrs ir atkarīgs no šiem rādītājiem un atspoguļo to superpozīcijas.

Bremsstrahlung jeb nepārtrauktie rentgena stari ir elektronu, kas iztvaiko no volframa pavediena, palēninājuma rezultāts.

Raksturīgie jeb līniju rentgenstari veidojas rentgenstaru caurules anoda vielas atomu pārkārtošanās brīdī. Raksturīgo staru viļņa garums ir tieši atkarīgs no ķīmiskā elementa atomu skaita, ko izmanto, lai izgatavotu caurules anodu.

Uzskaitītās rentgenstaru īpašības ļauj tos izmantot praksē:

parastajai acij neredzams;
augsta iespiešanās spēja caur dzīviem audiem un nedzīviem materiāliem, kas nepārlaiž redzamo gaismu;
jonizācijas ietekme uz molekulu struktūrām.

Rentgena attēlveidošanas principi

Rentgenstaru īpašība, uz kuras balstās attēlveidošana, ir spēja vai nu sadalīties, vai izraisīt dažu vielu spīdumu.

Rentgenstaru apstarošana izraisa fluorescējošu mirdzumu kadmija un cinka sulfīdos - zaļā krāsā un kalcija volframātā - zilā krāsā. Šis īpašums tiek izmantots medicīniskās rentgenstaru caurspīdīgās gaismas tehnikā, kā arī palielina rentgena ekrānu funkcionalitāti.

Rentgenstaru fotoķīmiskā iedarbība uz gaismas jutīgiem sudraba halogenīdu materiāliem (apgaismojums) dod iespēju veikt diagnostiku - veikt rentgena attēlus. Šo īpašību izmanto arī kopējās devas daudzuma mērīšanai, ko laboratorijas asistenti saņem rentgena telpās. Valkājamiem dozimetriem ir īpašas jutīgas lentes un indikatori. Rentgena starojuma jonizējošā iedarbība ļauj noteikt iegūto rentgenstaru kvalitatīvos raksturlielumus.

Vienreizēja parasto rentgena staru iedarbība palielina vēža risku tikai par 0,001%.

Vietas, kur tiek izmantoti rentgena stari

Rentgenstaru izmantošana ir pieļaujama šādās nozarēs:

Drošība. Stacionāras un pārnēsājamas ierīces bīstamu un aizliegtu priekšmetu noteikšanai lidostās, muitā vai pārpildītās vietās.
Ķīmiskā rūpniecība, metalurģija, arheoloģija, arhitektūra, celtniecība, restaurācijas darbi - defektu noteikšanai un vielu ķīmiskās analīzes veikšanai.
Astronomija. Tas palīdz novērot kosmiskos ķermeņus un parādības ar rentgena teleskopu palīdzību.
militārā rūpniecība. Lāzerieroču izstrādei.

Galvenais rentgenstaru pielietojums ir medicīnas jomā. Mūsdienās medicīniskās radioloģijas sekcijā ietilpst: radiodiagnostika, staru terapija (rentgena terapija), radioķirurģija. Medicīnas universitātes ražo augsti specializētus speciālistus - radiologus.

Rentgena starojums - kaitējums un labums, ietekme uz ķermeni

Rentgenstaru lielā iespiešanās spēja un jonizējošā iedarbība var izraisīt izmaiņas šūnas DNS struktūrā, tāpēc tas ir bīstams cilvēkiem. Rentgena starojuma radītais kaitējums ir tieši proporcionāls saņemtajai starojuma devai. Dažādi orgāni dažādās pakāpēs reaģē uz apstarošanu. Visjutīgākie ietver:

kaulu smadzenes un kaulu audi;
acs lēca;
vairogdziedzeris;
piena un dzimumdziedzeri;
plaušu audi.

Nekontrolēta rentgena starojuma izmantošana var izraisīt atgriezeniskas un neatgriezeniskas patoloģijas.

Rentgenstaru iedarbības sekas:

kaulu smadzeņu bojājumi un hematopoētiskās sistēmas patoloģiju rašanās - eritrocitopēnija, trombocitopēnija, leikēmija;
lēcas bojājumi ar sekojošu kataraktas attīstību;
šūnu mutācijas, kas ir iedzimtas;
onkoloģisko slimību attīstība;
radiācijas apdegumu iegūšana;
staru slimības attīstība.

Svarīgs! Atšķirībā no radioaktīvām vielām rentgenstari neuzkrājas organisma audos, kas nozīmē, ka nav nepieciešams izņemt rentgena starus no organisma. Rentgenstaru kaitīgā iedarbība beidzas, kad medicīniskā ierīce tiek izslēgta.

Rentgenstaru izmantošana medicīnā ir pieļaujama ne tikai diagnostikai (traumatoloģija, zobārstniecība), bet arī terapeitiskos nolūkos:

no rentgena stariem mazās devās tiek stimulēta vielmaiņa dzīvās šūnās un audos;
noteiktas ierobežojošas devas tiek izmantotas onkoloģisko un labdabīgo audzēju ārstēšanai.

Patoloģiju diagnostikas metodes, izmantojot rentgena starus

Radiodiagnostika ietver šādas metodes:

Fluoroskopija ir pētījums, kurā attēlu iegūst uz fluorescējoša ekrāna reāllaikā. Līdzās klasiskajai ķermeņa daļas reāllaika attēlveidošanai mūsdienās pastāv rentgenstaru televīzijas transiluminācijas tehnoloģijas - attēls tiek pārsūtīts no dienasgaismas ekrāna uz televīzijas monitoru, kas atrodas citā telpā. Ir izstrādātas vairākas digitālas metodes iegūtā attēla apstrādei, kam seko tā pārsūtīšana no ekrāna uz papīru.
Fluorogrāfija ir lētākā krūškurvja orgānu izmeklēšanas metode, kas sastāv no neliela 7x7 cm attēla izveidošanas, neskatoties uz kļūdu iespējamību, tas ir vienīgais veids, kā veikt ikgadēju iedzīvotāju masveida izmeklēšanu. Metode nav bīstama un neprasa saņemtās radiācijas devas izņemšanu no organisma.
Radiogrāfija - kopsavilkuma attēla iegūšana uz filmas vai papīra, lai noskaidrotu orgāna formu, stāvokli vai tonusu. Var izmantot, lai novērtētu peristaltiku un gļotādu stāvokli. Ja ir izvēle, tad no mūsdienu rentgena ierīcēm priekšroka jādod ne digitālajām ierīcēm, kur rentgena plūsma var būt lielāka nekā vecajām ierīcēm, bet gan mazas devas rentgena ierīcēm ar tiešo plakanu. pusvadītāju detektori. Tie ļauj samazināt ķermeņa slodzi 4 reizes.
Rentgena datortomogrāfija ir metode, kas izmanto rentgena starus, lai iegūtu nepieciešamo attēlu skaitu no izvēlētā orgāna sekcijām. Starp daudzajām mūsdienu CT ierīču šķirnēm atkārtotiem pētījumiem tiek izmantoti mazas devas augstas izšķirtspējas CT skeneri.

Radioterapija

Rentgena terapija attiecas uz vietējām ārstēšanas metodēm. Visbiežāk metodi izmanto vēža šūnu iznīcināšanai. Tā kā iedarbības ietekme ir salīdzināma ar ķirurģisku izņemšanu, šo ārstēšanas metodi bieži sauc par radioķirurģiju.

Mūsdienās rentgena ārstēšanu veic šādos veidos:

Ārējā (protonu terapija) - starojuma stars nonāk pacienta ķermenī no ārpuses.
Iekšējā (brahiterapija) - radioaktīvo kapsulu lietošana, implantējot tās organismā, novietojot tuvāk vēža audzējam. Šīs ārstēšanas metodes trūkums ir tāds, ka līdz kapsulas izņemšanai no ķermeņa pacients ir jāizolē.

Šīs metodes ir saudzīgas, un dažos gadījumos to lietošana ir ieteicama ķīmijterapijai. Šāda popularitāte ir saistīta ar to, ka stari neuzkrājas un neprasa izvadīšanu no organisma, tiem ir selektīva iedarbība, neietekmējot citas šūnas un audus.

Drošs rentgenstaru iedarbības ātrums

Šim pieļaujamās gada iedarbības normas rādītājam ir savs nosaukums - ģenētiski nozīmīga ekvivalentā deva (GED). Šim rādītājam nav skaidru kvantitatīvu vērtību.

Šis rādītājs ir atkarīgs no pacienta vecuma un vēlmes nākotnē radīt bērnus.
Tas ir atkarīgs no tā, kuri orgāni tika pārbaudīti vai apstrādāti.
GZD ietekmē tā reģiona dabiskā radioaktīvā fona līmenis, kurā cilvēks dzīvo.

Šodien ir spēkā šādi vidējie GZD standarti:

apstarošanas līmenis no visiem avotiem, izņemot medicīniskos, un neņemot vērā dabisko starojuma fonu - 167 mRem gadā;
ikgadējās medicīniskās apskates norma nav lielāka par 100 mRem gadā;
kopējā drošā vērtība ir 392 mRem gadā.

Rentgena starojumam nav nepieciešama izvadīšana no organisma, un tas ir bīstams tikai intensīvas un ilgstošas iedarbības gadījumā. Mūsdienu medicīnas iekārtās tiek izmantots īslaicīgs zemas enerģijas starojums, tāpēc to lietošana tiek uzskatīta par salīdzinoši nekaitīgu.