บ้าน > อุปกรณ์ขนส่งทางถนน

คุณสมบัติของ DRT และการผลิตรังสีเอกซ์ คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์มีบทบาทสำคัญในการแพทย์แผนปัจจุบัน ประวัติการค้นพบรังสีเอกซ์มีมาตั้งแต่ศตวรรษที่ 19

รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดจากการมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอน ด้วยการเร่งอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าอย่างแรงทำให้เกิดรังสีเอกซ์เทียม มันผ่านอุปกรณ์พิเศษ:

  • เครื่องเร่งอนุภาค

ประวัติการค้นพบ

รังสีเหล่านี้ถูกประดิษฐ์ขึ้นในปี พ.ศ. 2438 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน เรินต์เกน: ในขณะที่ทำงานกับหลอดรังสีแคโทด เขาค้นพบเอฟเฟกต์การเรืองแสงของแบเรียมแพลตตินัมไซยาไนด์ จากนั้นก็มีคำอธิบายของรังสีดังกล่าวและความสามารถอันน่าทึ่งของพวกมันในการเจาะเนื้อเยื่อของร่างกาย รังสีเริ่มถูกเรียกว่ารังสีเอกซ์ (x-rays) ต่อมาในรัสเซียพวกเขาเริ่มถูกเรียกว่าเอ็กซ์เรย์

รังสีเอกซ์สามารถทะลุผ่านผนังได้ ดังนั้น เรินต์เกนจึงตระหนักว่าเขาได้ค้นพบสิ่งที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในด้านการแพทย์ ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาก็เริ่มมีการแยกส่วนทางวิทยาศาสตร์ขึ้น เช่น รังสีวิทยาและรังสีวิทยา

รังสีสามารถทะลุผ่านเนื้อเยื่ออ่อนได้ แต่จะล่าช้า ความยาวของพวกมันถูกกำหนดโดยสิ่งกีดขวางของพื้นผิวแข็ง เนื้อเยื่ออ่อนในร่างกายมนุษย์คือผิวหนัง และเนื้อเยื่อแข็งคือกระดูก ในปี 1901 นักวิทยาศาสตร์ได้รับรางวัลโนเบล

อย่างไรก็ตาม แม้กระทั่งก่อนการค้นพบวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ ก็สนใจหัวข้อที่คล้ายกันเช่นกัน ในปี ค.ศ. 1853 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส Antoine-Philiber Mason ได้ศึกษาการคายประจุไฟฟ้าแรงสูงระหว่างอิเล็กโทรดในหลอดแก้ว ก๊าซที่บรรจุอยู่ในนั้นที่ความดันต่ำเริ่มเปล่งแสงสีแดง การสูบฉีดก๊าซส่วนเกินออกจากท่อนำไปสู่การสลายของแสงเป็นลำดับที่ซับซ้อนของชั้นการเรืองแสงแต่ละชั้น ซึ่งเฉดสีจะขึ้นอยู่กับปริมาณของก๊าซ

ในปี พ.ศ. 2421 วิลเลียม ครูกส์ (นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ) เสนอว่าการเรืองแสงเกิดขึ้นเนื่องจากผลกระทบของรังสีต่อผิวแก้วของหลอด แต่การศึกษาทั้งหมดเหล่านี้ไม่ได้เผยแพร่ที่ใด ดังนั้น เรินต์เกนจึงไม่ทราบเกี่ยวกับการค้นพบดังกล่าว หลังจากการตีพิมพ์การค้นพบของเขาในปี พ.ศ. 2438 ในวารสารทางวิทยาศาสตร์ ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้เขียนว่าร่างกายทั้งหมดโปร่งใสต่อรังสีเหล่านี้ แม้ว่าจะมีระดับที่แตกต่างกันมาก นักวิทยาศาสตร์คนอื่นๆ เริ่มให้ความสนใจในการทดลองที่คล้ายคลึงกัน พวกเขายืนยันการประดิษฐ์ของ Roentgen และการพัฒนาและปรับปรุงเพิ่มเติมของรังสีเอกซ์เริ่มต้นขึ้น

วิลเฮล์ม เรินต์เกนเองได้ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์อีกสองเรื่องเกี่ยวกับรังสีเอกซ์ในปี พ.ศ. 2439 และ พ.ศ. 2440 หลังจากนั้นเขาก็ทำกิจกรรมอื่น ๆ ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงคิดค้น แต่ Roentgen เป็นผู้ตีพิมพ์บทความทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเรื่องนี้


หลักการถ่ายภาพ

คุณสมบัติของรังสีนี้พิจารณาจากลักษณะที่ปรากฏ การแผ่รังสีเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า คุณสมบัติหลัก ได้แก่ :

  1. การสะท้อนกลับ. หากคลื่นกระทบพื้นผิวในแนวตั้งฉากจะไม่สะท้อน ในบางสถานการณ์ เพชรมีคุณสมบัติสะท้อนแสง
  2. ความสามารถในการเจาะเนื้อเยื่อ นอกจากนี้ รังสียังสามารถทะลุผ่านพื้นผิวทึบแสงของวัสดุ เช่น ไม้ กระดาษ และอื่นๆ ได้
  3. การดูดซึม การดูดซับขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัสดุ: ยิ่งมีความหนาแน่นมากเท่าใด รังสีเอกซ์ก็ยิ่งดูดซับได้มากเท่านั้น
  4. สารบางชนิดเรืองแสง นั่นคือ เรืองแสง ทันทีที่รังสีหยุดลง แสงก็หายไปเช่นกัน ถ้ามันยังคงอยู่หลังจากหยุดการกระทำของรังสีแล้ว ผลกระทบนี้เรียกว่าฟอสฟอรัสเซนซ์
  5. รังสีเอกซ์สามารถส่องฟิล์มถ่ายภาพได้เช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้
  6. หากลำแสงผ่านอากาศไอออไนซ์จะเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ สถานะดังกล่าวเรียกว่าการนำไฟฟ้าและถูกกำหนดโดยใช้เครื่องวัดปริมาณรังสีซึ่งกำหนดอัตราการได้รับปริมาณรังสี

รังสี - อันตรายและผลประโยชน์

เมื่อมีการค้นพบ นักฟิสิกส์ Roentgen ไม่สามารถจินตนาการได้ว่าสิ่งประดิษฐ์ของเขาอันตรายแค่ไหน ในสมัยก่อน อุปกรณ์ทั้งหมดที่ผลิตรังสีนั้นยังห่างไกลจากความสมบูรณ์แบบ และเป็นผลให้ได้รับรังสีที่ปล่อยออกมาในปริมาณมาก ผู้คนไม่เข้าใจถึงอันตรายของรังสีดังกล่าว แม้ว่านักวิทยาศาสตร์บางคนถึงกับเสนอรุ่นเกี่ยวกับอันตรายของรังสีเอกซ์


รังสีเอกซ์ที่เจาะเข้าไปในเนื้อเยื่อมีผลทางชีวภาพ หน่วยวัดปริมาณรังสีคือเรินต์เกนต่อชั่วโมง อิทธิพลหลักอยู่ที่อะตอมของไอออไนซ์ที่อยู่ภายในเนื้อเยื่อ รังสีเหล่านี้ทำหน้าที่โดยตรงต่อโครงสร้างดีเอ็นเอของเซลล์ที่มีชีวิต ผลที่ตามมาของรังสีที่ไม่สามารถควบคุมได้ ได้แก่ :

  • การกลายพันธุ์ของเซลล์
  • การปรากฏตัวของเนื้องอก;
  • การเผาไหม้ของรังสี
  • การเจ็บป่วยจากรังสี

ข้อห้ามในการตรวจเอ็กซ์เรย์:

  1. ผู้ป่วยอยู่ในภาวะวิกฤต
  2. ระยะเวลาการตั้งครรภ์เนื่องจากผลเสียต่อทารกในครรภ์
  3. ผู้ป่วยที่มีเลือดออกหรือ pneumothorax เปิด

รังสีเอกซ์ทำงานอย่างไรและใช้งานที่ไหน

  1. ในการแพทย์ การวินิจฉัยด้วยรังสีเอกซ์ใช้ในการทำให้เนื้อเยื่อที่มีชีวิตโปร่งแสงเพื่อระบุความผิดปกติบางอย่างภายในร่างกาย การบำบัดด้วยรังสีเอกซ์จะดำเนินการเพื่อขจัดการก่อตัวของเนื้องอก
  2. ในทางวิทยาศาสตร์ โครงสร้างของสารและลักษณะของรังสีเอกซ์ถูกเปิดเผย ปัญหาเหล่านี้ได้รับการจัดการโดยวิทยาศาสตร์ เช่น เคมี ชีวเคมี ผลึกศาสตร์
  3. ในอุตสาหกรรม เพื่อตรวจหาการละเมิดผลิตภัณฑ์โลหะ
  4. เพื่อความปลอดภัยของราษฎร มีการติดตั้งลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่สนามบินและสถานที่สาธารณะอื่น ๆ เพื่อสแกนกระเป๋าเดินทาง


การใช้รังสีเอกซ์ในทางการแพทย์ รังสีเอกซ์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านการแพทย์และทันตกรรมเพื่อวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

  1. สำหรับการวินิจฉัยโรค
  2. เพื่อติดตามกระบวนการเผาผลาญ
  3. สำหรับการรักษาโรคต่างๆ

การใช้เอกซเรย์ในทางการแพทย์

นอกจากการตรวจหากระดูกหักแล้ว การเอ็กซเรย์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในทางการแพทย์อีกด้วย การประยุกต์ใช้เอกซเรย์เฉพาะทางคือการบรรลุเป้าหมายดังต่อไปนี้:

  1. เพื่อทำลายเซลล์มะเร็ง
  2. เพื่อลดขนาดของเนื้องอก
  3. เพื่อลดอาการปวด

ตัวอย่างเช่น ไอโอดีนกัมมันตภาพรังสีที่ใช้ในโรคต่อมไร้ท่อถูกใช้อย่างแข็งขันในมะเร็งต่อมไทรอยด์ ซึ่งช่วยให้คนจำนวนมากกำจัดโรคร้ายนี้ ในปัจจุบัน เพื่อวินิจฉัยโรคที่ซับซ้อน เอกซเรย์เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ จึงมีวิธีการวิจัยล่าสุดปรากฏขึ้น เช่น เอกซเรย์คอมพิวเตอร์ในแนวแกน

การสแกนดังกล่าวทำให้แพทย์มีภาพสีที่แสดงอวัยวะภายในของบุคคล เพื่อตรวจหาการทำงานของอวัยวะภายใน การฉายรังสีเพียงเล็กน้อยก็เพียงพอแล้ว รังสีเอกซ์ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านกายภาพบำบัด


คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีเอกซ์

  1. ความสามารถในการเจาะ วัตถุทั้งหมดมีความโปร่งใสต่อรังสีเอกซ์ และระดับความโปร่งใสขึ้นอยู่กับความหนาของร่างกาย เนื่องจากคุณสมบัตินี้จึงทำให้ลำแสงเริ่มใช้ในยาเพื่อตรวจจับการทำงานของอวัยวะ การมีอยู่ของกระดูกหัก และสิ่งแปลกปลอมในร่างกาย
  2. พวกเขาสามารถทำให้เกิดการเรืองแสงของวัตถุบางอย่างได้ ตัวอย่างเช่น หากใช้แบเรียมและแพลตตินั่มกับกระดาษแข็ง หลังจากผ่านการสแกนด้วยลำแสงแล้ว มันจะเรืองแสงเป็นสีเหลืองอมเขียว หากคุณวางมือระหว่างหลอดเอ็กซ์เรย์กับหน้าจอ แสงจะทะลุเข้าไปในกระดูกมากกว่าเข้าไปในเนื้อเยื่อ ดังนั้นเนื้อเยื่อกระดูกจะถูกเน้นที่หน้าจอมากที่สุด และเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อจะสว่างน้อยลง .
  3. แอ็คชั่นบนแผ่นฟิล์ม. รังสีเอกซ์สามารถทำให้ฟิล์มมืดได้ เช่นเดียวกับแสง ทำให้คุณสามารถถ่ายภาพด้านเงาที่ได้รับเมื่อตรวจเอ็กซ์เรย์ร่างกาย
  4. รังสีเอกซ์สามารถทำให้ก๊าซแตกตัวเป็นไอออนได้ สิ่งนี้ทำให้ไม่เพียงแต่จะพบรังสีเท่านั้น แต่ยังเปิดเผยความเข้มของพวกมันด้วยการวัดกระแสไอออไนเซชันในแก๊สด้วย
  5. พวกมันมีผลทางชีวเคมีต่อร่างกายของสิ่งมีชีวิต ด้วยคุณสมบัตินี้ รังสีเอกซ์จึงสามารถนำไปใช้ในทางการแพทย์ได้อย่างกว้างขวาง: สามารถรักษาทั้งโรคผิวหนังและโรคของอวัยวะภายใน ในกรณีนี้จะเลือกปริมาณรังสีที่ต้องการและระยะเวลาของรังสี การใช้การรักษาดังกล่าวเป็นเวลานานและมากเกินไปเป็นอันตรายและเป็นอันตรายต่อร่างกาย

ผลที่ตามมาของการใช้รังสีเอกซ์คือการช่วยชีวิตมนุษย์จำนวนมาก การเอ็กซ์เรย์ไม่เพียงแต่ช่วยวินิจฉัยโรคได้ทันท่วงทีเท่านั้น วิธีการรักษาโดยใช้การฉายรังสีช่วยบรรเทาผู้ป่วยจากโรคต่างๆ ตั้งแต่ต่อมไทรอยด์ทำงานมากเกินไป ไปจนถึงเนื้องอกร้ายของเนื้อเยื่อกระดูก

กระทรวงศึกษาธิการและวิทยาศาสตร์แห่งสหพันธรัฐรัสเซีย

หน่วยงานกลางเพื่อการศึกษา

GOU VPO SUSU

ภาควิชาฟิสิกส์เคมี

ที่หลักสูตร KSE: “รังสีเอกซ์”

สมบูรณ์:

Naumova Daria Gennadievna

ตรวจสอบแล้ว:

รองศาสตราจารย์ K.T.N.

Tanklevskaya N.M.

Chelyabinsk 2010

บทนำ

บทที่ I. การค้นพบรังสีเอกซ์

ใบเสร็จ

ปฏิสัมพันธ์กับเรื่อง

ผลกระทบทางชีวภาพ

การลงทะเบียน

แอปพลิเคชัน

เอ็กซเรย์ถ่ายอย่างไร

เอกซเรย์ธรรมชาติ

บทที่ II. การถ่ายภาพรังสี

แอปพลิเคชัน

วิธีการรับภาพ

ประโยชน์ของการถ่ายภาพรังสี

ข้อเสียของการถ่ายภาพรังสี

ส่องกล้อง

หลักการรับ

ประโยชน์ของการส่องกล้องส่องกล้อง

ข้อเสียของฟลูออโรสโคปี

เทคโนโลยีดิจิทัลในฟลูออโรสโคปี

วิธีการสแกนแบบหลายบรรทัด

บทสรุป

รายชื่อวรรณกรรมที่ใช้แล้ว

บทนำ

รังสีเอกซ์ - คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า พลังงานโฟตอนซึ่งกำหนดโดยช่วงพลังงานตั้งแต่รังสีอัลตราไวโอเลตไปจนถึงรังสีแกมมา ซึ่งสอดคล้องกับช่วงความยาวคลื่นตั้งแต่ 10-4 ถึง 10² Å (ตั้งแต่ 10-14 ถึง 10−8 ม.)

เช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้ รังสีเอกซ์ทำให้ฟิล์มถ่ายภาพกลายเป็นสีดำ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิจัยทางการแพทย์ อุตสาหกรรม และวิทยาศาสตร์ เมื่อผ่านวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษาแล้วตกลงมาบนแผ่นฟิล์ม รังสีเอกซ์จะแสดงให้เห็นโครงสร้างภายในของมัน เนื่องจากพลังการทะลุทะลวงของรังสีเอกซ์นั้นแตกต่างกันไปสำหรับวัสดุต่างๆ ส่วนของวัตถุที่มีความโปร่งใสน้อยกว่าจะให้พื้นที่ในภาพถ่ายที่สว่างกว่าส่วนที่รังสีทะลุผ่านได้ดี ดังนั้นเนื้อเยื่อกระดูกจึงมีความโปร่งใสในการเอ็กซ์เรย์น้อยกว่าเนื้อเยื่อที่ประกอบเป็นผิวหนังและอวัยวะภายใน ดังนั้นในการถ่ายภาพรังสี กระดูกจะถูกระบุว่าเป็นบริเวณที่เบากว่า และสามารถตรวจพบตำแหน่งที่แตกหักซึ่งโปร่งใสกว่าสำหรับการแผ่รังสีได้ค่อนข้างง่าย การถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ยังใช้ในทางทันตกรรมเพื่อตรวจหาฟันผุและฝีในรากฟัน เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมเพื่อตรวจหารอยแตกในการหล่อ พลาสติก และยาง

รังสีเอกซ์ใช้ในเคมีเพื่อวิเคราะห์สารประกอบและในฟิสิกส์เพื่อศึกษาโครงสร้างของผลึก ลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่ลอดผ่านสารประกอบเคมีทำให้เกิดการแผ่รังสีทุติยภูมิในลักษณะเฉพาะ การวิเคราะห์ทางสเปกโตรสโกปีซึ่งช่วยให้นักเคมีสามารถกำหนดองค์ประกอบของสารประกอบได้ เมื่อตกลงไปบนสารที่เป็นผลึก ลำแสงเอ็กซ์เรย์จะกระจัดกระจายไปตามอะตอมของคริสตัล ทำให้เกิดจุดและลายบนแผ่นภาพถ่ายที่ชัดเจนและสม่ำเสมอ ซึ่งทำให้สามารถสร้างโครงสร้างภายในของคริสตัลได้

การใช้รังสีเอกซ์ในการรักษามะเร็งขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่ามันฆ่าเซลล์มะเร็ง อย่างไรก็ตาม มันสามารถมีผลที่ไม่พึงประสงค์ต่อเซลล์ปกติ ดังนั้นต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในการใช้รังสีเอกซ์นี้

บทที่ I. การค้นพบรังสีเอกซ์

การค้นพบรังสีเอกซ์เกิดจากวิลเฮล์ม คอนราด เรินต์เกน เขาเป็นคนแรกที่ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับรังสีเอกซ์ ซึ่งเขาเรียกว่าเอกซเรย์ (x-ray) บทความโดย Roentgen เรื่อง "On a new types of rays" ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2438 ในวารสาร Würzburg Physico-Medical Society อย่างไรก็ตาม ถือว่าได้รับการพิสูจน์แล้วว่าได้รับรังสีเอกซ์มาก่อนแล้ว หลอดรังสีแคโทดที่เรินต์เกนใช้ในการทดลองของเขาได้รับการพัฒนาโดย J. Hittorf และ W. Kruks หลอดนี้ผลิตรังสีเอกซ์ สิ่งนี้แสดงให้เห็นในการทดลองของครูกส์ และตั้งแต่ปี พ.ศ. 2435 ในการทดลองของไฮน์ริช เฮิรตซ์และฟิลิปป์ เลนาร์ด นักเรียนของเขาผ่านการทำให้แผ่นภาพกลายเป็นสีดำ อย่างไรก็ตาม ไม่มีใครตระหนักถึงความสำคัญของการค้นพบนี้และไม่ได้เผยแพร่ผลลัพธ์ นอกจากนี้ Nikola Tesla ซึ่งเริ่มต้นในปี พ.ศ. 2440 ได้ทดลองหลอดรังสีแคโทดได้รับรังสีเอกซ์ แต่ไม่ได้เผยแพร่ผลงานของเขา

ด้วยเหตุนี้ เรินต์เกนจึงไม่ทราบเกี่ยวกับการค้นพบที่เกิดขึ้นต่อหน้าเขาและได้ค้นพบรังสีซึ่งต่อมาตั้งชื่อตามเขาโดยอิสระ - ขณะสังเกตการเรืองแสงที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของหลอดรังสีแคโทด Roentgen ศึกษารังสีเอกซ์มานานกว่าหนึ่งปี (ตั้งแต่วันที่ 8 พฤศจิกายน พ.ศ. 2438 ถึงมีนาคม พ.ศ. 2440) และตีพิมพ์บทความที่ค่อนข้างเล็กเพียงสามบทความเกี่ยวกับพวกเขา แต่พวกเขาให้คำอธิบายที่ละเอียดถี่ถ้วนของรังสีใหม่ที่ผู้ติดตามของเขาหลายร้อยฉบับ แล้วเผยแพร่ในช่วง 12 ปีที่ผ่านมา ไม่สามารถเพิ่มหรือเปลี่ยนแปลงอะไรที่จำเป็นได้ เรินต์เกนที่เลิกสนใจรังสีเอกซ์บอกกับเพื่อนร่วมงานว่า "ฉันเขียนทุกอย่างแล้ว อย่าเสียเวลาเลย" ภาพถ่ายมือของภรรยาของเขาที่โด่งดังซึ่งมีส่วนสนับสนุนให้เรินต์เกนมีชื่อเสียง ซึ่งเขาตีพิมพ์ในบทความของเขา (ดูภาพด้านขวา) ชื่อเสียงดังกล่าวทำให้เรินต์เกนได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2444 และคณะกรรมการโนเบลได้เน้นย้ำถึงความสำคัญในทางปฏิบัติของการค้นพบของเขา ในปี พ.ศ. 2439 มีการใช้ชื่อ "รังสีเอกซ์" เป็นครั้งแรก ในบางประเทศ ชื่อเดิมยังคงอยู่ - รังสีเอกซ์ ในรัสเซียรังสีเริ่มถูกเรียกว่า "เอ็กซ์เรย์" ตามคำแนะนำของนักเรียน V.K. เรินต์เกน - อับราม เฟโดโรวิช ไออฟฟี่

ตำแหน่งบนมาตราส่วนของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

ช่วงพลังงานของรังสีเอกซ์และรังสีแกมมาคาบเกี่ยวกันในช่วงพลังงานกว้าง รังสีทั้งสองประเภทเป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและเทียบเท่ากับพลังงานโฟตอนเดียวกัน ความแตกต่างทางคำศัพท์อยู่ในโหมดของการเกิดขึ้น - รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาโดยมีส่วนร่วมของอิเล็กตรอน (ไม่ว่าจะเป็นในอะตอมหรือในอะตอมอิสระ) ในขณะที่รังสีแกมมาถูกปล่อยออกมาในกระบวนการกระตุ้นนิวเคลียสของอะตอม โฟตอนเอ็กซ์เรย์มีพลังงานตั้งแต่ 100 eV ถึง 250 keV ซึ่งสอดคล้องกับการแผ่รังสีที่มีความถี่ 3 1016 Hz ถึง 6 1019 Hz และความยาวคลื่น 0.005 - 10 nm (ไม่มีคำจำกัดความที่ยอมรับกันโดยทั่วไปของขีด จำกัด ล่างของ X - ช่วงรังสีในระดับความยาวคลื่น) รังสีเอกซ์แบบอ่อนมีลักษณะเฉพาะด้วยพลังงานโฟตอนและความถี่การแผ่รังสีที่ต่ำที่สุด (และความยาวคลื่นที่ยาวที่สุด) ในขณะที่รังสีเอกซ์แบบแข็งมีพลังงานโฟตอนและความถี่การแผ่รังสีสูงสุด (และความยาวคลื่นสั้นที่สุด)

(ภาพถ่ายเอกซเรย์ (roentgenogram) ของมือภรรยา ถ่ายโดย V.K. Roentgen)

)

ใบเสร็จ

รังสีเอกซ์เกิดจากการเร่งความเร็วของอนุภาคที่มีประจุ (ส่วนใหญ่เป็นอิเล็กตรอน) หรือโดยการเปลี่ยนผ่านที่มีพลังงานสูงในเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมหรือโมเลกุล เอฟเฟกต์ทั้งสองถูกใช้ในหลอดเอ็กซ์เรย์ซึ่งอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากแคโทดร้อนจะถูกเร่ง (ไม่มีรังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมาเพราะความเร่งต่ำเกินไป) และชนกับแอโนดซึ่งมีการชะลอตัวอย่างรวดเร็ว (ในกรณีนี้ รังสีเอกซ์ถูกปล่อยออกมา: สิ่งที่เรียกว่า . bremsstrahlung) และในขณะเดียวกันก็เคาะอิเล็กตรอนออกจากเปลือกอิเล็กตรอนชั้นในของอะตอมของโลหะที่ทำขั้วบวก พื้นที่ว่างในเปลือกหอยถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนอื่นของอะตอม ในกรณีนี้ รังสีเอกซ์จะถูกปล่อยออกมาโดยมีลักษณะพลังงานบางอย่างของวัสดุแอโนด (ลักษณะการแผ่รังสี ความถี่ถูกกำหนดโดยกฎของโมสลีย์:

,

โดยที่ Z คือเลขอะตอมของธาตุแอโนด A และ B เป็นค่าคงที่สำหรับค่าหนึ่งของเลขควอนตัมหลัก n ของเปลือกอิเล็กตรอน) ในปัจจุบัน แอโนดทำมาจากเซรามิกเป็นส่วนใหญ่ และส่วนที่อิเล็กตรอนถูกกระทบนั้นทำจากโมลิบดีนัม ในกระบวนการเร่ง-ลดความเร็ว มีเพียง 1% ของพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนไปที่รังสีเอกซ์ 99% ของพลังงานจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อน

นอกจากนี้ยังสามารถรับรังสีเอกซ์ได้ในเครื่องเร่งอนุภาค ที่เรียกว่า การแผ่รังสีซินโครตรอนเกิดขึ้นเมื่อลำแสงของอนุภาคเบี่ยงเบนในสนามแม่เหล็ก ซึ่งเป็นผลมาจากการที่พวกมันประสบความเร่งในทิศทางตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของพวกมัน รังสีซินโครตรอนมีสเปกตรัมต่อเนื่องที่มีขีดจำกัดบน ด้วยพารามิเตอร์ที่เลือกอย่างเหมาะสม (ขนาดของสนามแม่เหล็กและพลังงานของอนุภาค) รังสีเอกซ์สามารถรับได้ในสเปกตรัมของรังสีซินโครตรอน

แผนผังแสดงหลอดเอ็กซ์เรย์ X - x-rays, K - แคโทด, A - แอโนด (บางครั้งเรียกว่าแอนติแคโทด), C - ฮีตซิงก์, เอ่อ - แรงดันไส้หลอดแคโทด, Ua - แรงดันไฟเร่ง, วิน - ช่องระบายความร้อนด้วยน้ำ, Wout - เต้าเสียบระบายความร้อนด้วยน้ำ (ดู x- หลอดรังสี) .

ปฏิสัมพันธ์กับเรื่อง

ดัชนีการหักเหของแสงของสารเกือบทั้งหมดสำหรับรังสีเอกซ์มีความแตกต่างเพียงเล็กน้อยจากความสามัคคี ผลที่ตามมาคือไม่มีวัสดุใดที่ใช้ทำเลนส์เอ็กซ์เรย์ได้ นอกจากนี้ เมื่อรังสีเอกซ์ตกกระทบในแนวตั้งฉากกับพื้นผิว รังสีเอกซ์แทบไม่สะท้อนออกมา อย่างไรก็ตาม ในเลนส์เอ็กซ์เรย์ มีการค้นพบวิธีการในการสร้างองค์ประกอบออปติคัลสำหรับรังสีเอกซ์

รังสีเอกซ์สามารถทะลุผ่านสสารได้ และสารต่าง ๆ ดูดซับพวกมันต่างกัน การดูดกลืนรังสีเอกซ์เป็นคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดในการถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ ความเข้มของรังสีเอกซ์ลดลงแบบทวีคูณขึ้นอยู่กับเส้นทางที่เคลื่อนที่ในชั้นดูดซับ (I = I0e-kd โดยที่ d คือความหนาของชั้น สัมประสิทธิ์ k เป็นสัดส่วนกับ Z3λ3 Z คือเลขอะตอมของธาตุ λ คือ ความยาวคลื่น)

การดูดซึมเกิดขึ้นจากการดูดกลืนแสงและการกระเจิงของคอมป์ตัน:

การดูดกลืนแสงเป็นที่เข้าใจกันว่าเป็นกระบวนการเคาะอิเล็กตรอนออกจากเปลือกของอะตอมด้วยโฟตอน ซึ่งต้องการให้พลังงานโฟตอนมากกว่าค่าต่ำสุดที่แน่นอน หากเราพิจารณาความน่าจะเป็นของการดูดกลืนโดยขึ้นอยู่กับพลังงานของโฟตอน เมื่อถึงพลังงานบางอย่าง (ความน่าจะเป็น) จะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วจนถึงค่าสูงสุดของมัน สำหรับพลังงานที่สูงขึ้น ความน่าจะเป็นลดลงอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากการพึ่งพาอาศัยกันนี้จึงกล่าวว่ามีขีดจำกัดการดูดซึม ตำแหน่งของอิเล็กตรอนที่ถูกกระแทกในระหว่างการดูดซับจะถูกครอบครองโดยอิเล็กตรอนอีกตัวหนึ่งในขณะที่การแผ่รังสีที่มีพลังงานโฟตอนต่ำกว่าจะถูกปล่อยออกมาซึ่งเรียกว่า กระบวนการเรืองแสง

รังสีเอกซ์ รังสีที่มองไม่เห็นซึ่งสามารถทะลุผ่านสารทั้งหมดได้ในระดับต่างๆ เป็นรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวคลื่นประมาณ 10-8 ซม.

เช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้ รังสีเอกซ์ทำให้ฟิล์มถ่ายภาพกลายเป็นสีดำ คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการวิจัยทางการแพทย์ อุตสาหกรรม และวิทยาศาสตร์ เมื่อผ่านวัตถุที่อยู่ระหว่างการศึกษาแล้วตกลงมาบนแผ่นฟิล์ม รังสีเอกซ์จะแสดงให้เห็นโครงสร้างภายในของมัน เนื่องจากพลังการทะลุทะลวงของรังสีเอกซ์นั้นแตกต่างกันไปสำหรับวัสดุต่างๆ ส่วนของวัตถุที่มีความโปร่งใสน้อยกว่าจะให้พื้นที่ในภาพถ่ายที่สว่างกว่าส่วนที่รังสีทะลุผ่านได้ดี ดังนั้นเนื้อเยื่อกระดูกจึงมีความโปร่งใสในการเอ็กซ์เรย์น้อยกว่าเนื้อเยื่อที่ประกอบเป็นผิวหนังและอวัยวะภายใน ดังนั้นในการถ่ายภาพรังสี กระดูกจะถูกระบุว่าเป็นบริเวณที่เบากว่า และสามารถตรวจพบตำแหน่งที่แตกหักซึ่งโปร่งใสกว่าสำหรับการแผ่รังสีได้ค่อนข้างง่าย การถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ยังใช้ในทางทันตกรรมเพื่อตรวจหาฟันผุและฝีในรากฟัน เช่นเดียวกับในอุตสาหกรรมเพื่อตรวจหารอยแตกในการหล่อ พลาสติก และยาง

รังสีเอกซ์ใช้ในเคมีเพื่อวิเคราะห์สารประกอบและในฟิสิกส์เพื่อศึกษาโครงสร้างของผลึก ลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่ลอดผ่านสารประกอบเคมีทำให้เกิดการแผ่รังสีทุติยภูมิในลักษณะเฉพาะ การวิเคราะห์ทางสเปกโตรสโกปีซึ่งช่วยให้นักเคมีสามารถกำหนดองค์ประกอบของสารประกอบได้ เมื่อตกลงไปบนสารที่เป็นผลึก ลำแสงเอ็กซ์เรย์จะกระจัดกระจายไปตามอะตอมของคริสตัล ทำให้เกิดจุดและลายบนแผ่นภาพถ่ายที่ชัดเจนและสม่ำเสมอ ซึ่งทำให้สามารถสร้างโครงสร้างภายในของคริสตัลได้

การใช้รังสีเอกซ์ในการรักษามะเร็งขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่ามันฆ่าเซลล์มะเร็ง อย่างไรก็ตาม มันสามารถมีผลที่ไม่พึงประสงค์ต่อเซลล์ปกติ ดังนั้นต้องใช้ความระมัดระวังอย่างยิ่งในการใช้รังสีเอกซ์นี้

รับเอกซเรย์

รังสีเอกซ์เกิดขึ้นเมื่ออิเล็กตรอนเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงทำปฏิกิริยากับสสาร เมื่ออิเล็กตรอนชนกับอะตอมของสารใดๆ อิเล็กตรอนจะสูญเสียพลังงานจลน์ไปอย่างรวดเร็ว ในกรณีนี้ ส่วนใหญ่จะถูกแปลงเป็นความร้อน และเศษเล็กเศษน้อยซึ่งมักจะน้อยกว่า 1% จะถูกแปลงเป็นพลังงานเอ็กซ์เรย์ พลังงานนี้ถูกปล่อยออกมาในรูปของอนุภาคควอนตัมที่เรียกว่าโฟตอนซึ่งมีพลังงานแต่ไม่มีมวลพัก โฟตอนเอ็กซ์เรย์มีพลังงานต่างกัน ซึ่งแปรผกผันกับความยาวคลื่นของพวกมัน ด้วยวิธีปกติในการรับรังสีเอกซ์ จะได้ช่วงความยาวคลื่นที่หลากหลาย ซึ่งเรียกว่าสเปกตรัมเอ็กซ์เรย์

หลอดเอ็กซ์เรย์ เพื่อให้ได้รังสีเอกซ์อันเนื่องมาจากปฏิสัมพันธ์ของอิเล็กตรอนกับสสาร จำเป็นต้องมีแหล่งกำเนิดของอิเล็กตรอน วิธีการเร่งความเร็วพวกมันให้เร็วขึ้น และเป้าหมายที่สามารถทนต่อการทิ้งระเบิดของอิเล็กตรอนและผลิตรังสีเอกซ์ของ ความเข้มที่ต้องการ อุปกรณ์ที่มีทั้งหมดนี้เรียกว่าหลอดเอ็กซ์เรย์ นักสำรวจยุคแรกใช้หลอด "สุญญากาศลึก" เช่น ท่อระบายของทุกวันนี้ สูญญากาศในตัวพวกเขาไม่สูงมาก

ท่อระบายมีก๊าซจำนวนเล็กน้อย และเมื่อความต่างศักย์สูงถูกนำไปใช้กับอิเล็กโทรดของท่อ อะตอมของแก๊สจะเปลี่ยนเป็นไอออนบวกและลบ ขั้วบวกเคลื่อนเข้าหาขั้วลบ (แคโทด) และตกลงบนนั้น กระแทกอิเล็กตรอนออกจากมัน และในทางกลับกัน พวกมันจะเคลื่อนไปทางขั้วบวก (แอโนด) และทำการทิ้งระเบิด สร้างกระแสของโฟตอนเอ็กซ์เรย์ .

ในหลอดเอ็กซ์เรย์สมัยใหม่ที่พัฒนาโดยคูลิดจ์ (รูปที่ 11) แหล่งที่มาของอิเล็กตรอนคือแคโทดทังสเตนที่ให้ความร้อนที่อุณหภูมิสูง

ข้าว. สิบเอ็ด

อิเล็กตรอนถูกเร่งให้มีความเร็วสูงโดยความต่างศักย์สูงระหว่างแอโนด (หรือแอนติแคโทด) กับแคโทด เนื่องจากอิเล็กตรอนต้องไปถึงแอโนดโดยไม่ชนกับอะตอม จึงจำเป็นต้องมีสุญญากาศที่สูงมาก ซึ่งหลอดจะต้องถูกอพยพออกไปอย่างดี นอกจากนี้ยังช่วยลดความน่าจะเป็นของการแตกตัวเป็นไอออนของอะตอมของก๊าซที่เหลือและกระแสด้านข้างที่เกี่ยวข้อง

เมื่อถูกทิ้งระเบิดด้วยอิเล็กตรอน แอนติแคโทดของทังสเตนจะปล่อยรังสีเอกซ์ที่มีลักษณะเฉพาะออกมา ภาพตัดขวางของลำแสงเอ็กซเรย์น้อยกว่าพื้นที่ฉายรังสีจริง 1 - ลำอิเล็กตรอน; 2 - แคโทดพร้อมอิเล็กโทรดโฟกัส; 3 - เปลือกแก้ว (หลอด); 4 - เป้าหมายทังสเตน (anticathode); 5 - ไส้หลอดแคโทด; 6 - พื้นที่ฉายรังสีจริง; 7 - จุดโฟกัสที่มีประสิทธิภาพ; 8 - ขั้วบวกทองแดง; 9 - หน้าต่าง; 10 - รังสีเอกซ์กระจัดกระจาย

อิเล็กตรอนจะมุ่งความสนใจไปที่แอโนดด้วยอิเล็กโทรดที่มีรูปร่างพิเศษรอบๆ แคโทด อิเล็กโทรดนี้เรียกว่าอิเล็กโทรดการโฟกัส และเมื่อรวมกับแคโทดจะทำให้เกิด "สปอตไลท์อิเล็กทรอนิกส์" ของหลอด ขั้วบวกที่ถูกกระแทกด้วยอิเล็กตรอนจะต้องทำจากวัสดุทนไฟ เนื่องจากพลังงานจลน์ส่วนใหญ่ของอิเล็กตรอนที่ทิ้งระเบิดจะถูกแปลงเป็นความร้อน นอกจากนี้ยังเป็นที่พึงปรารถนาที่ขั้วบวกจะทำจากวัสดุที่มีเลขอะตอมสูงตั้งแต่ ผลผลิตเอ็กซ์เรย์จะเพิ่มขึ้นตามจำนวนอะตอมที่เพิ่มขึ้น ทังสเตนซึ่งมีเลขอะตอม 74 มักถูกเลือกให้เป็นวัสดุขั้วบวก การออกแบบหลอด X-ray อาจแตกต่างกันไปตามเงื่อนไขการใช้งานและข้อกำหนด

รังสีวิทยาเป็นส่วนหนึ่งของรังสีวิทยาที่ศึกษาผลกระทบของรังสีเอกซ์ต่อร่างกายของสัตว์และมนุษย์ที่เกิดจากโรคนี้ การรักษาและการป้องกัน ตลอดจนวิธีการวินิจฉัยโรคต่างๆ โดยใช้รังสีเอกซ์ (การวินิจฉัยด้วยรังสีเอกซ์) . เครื่องตรวจเอ็กซ์เรย์ทั่วไปประกอบด้วยแหล่งจ่ายไฟ (หม้อแปลงไฟฟ้า) วงจรเรียงกระแสไฟฟ้าแรงสูงที่แปลงกระแสสลับของเครือข่ายไฟฟ้าให้เป็นกระแสตรง แผงควบคุม ขาตั้งสามขา และหลอดเอ็กซ์เรย์

รังสีเอกซ์เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าชนิดหนึ่งที่เกิดขึ้นในหลอดเอ็กซ์เรย์ในระหว่างการลดความเร็วของอิเล็กตรอนเร่งอย่างรวดเร็วในขณะที่ชนกับอะตอมของสารแอโนด ปัจจุบัน ทัศนะคติเป็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปว่า รังสีเอกซ์โดยธรรมชาติทางกายภาพของรังสีเอกซ์เป็นพลังงานการแผ่รังสีชนิดหนึ่ง สเปกตรัมประกอบด้วยคลื่นวิทยุ รังสีอินฟราเรด แสงที่มองเห็น รังสีอัลตราไวโอเลต และรังสีแกมมาของ ธาตุกัมมันตภาพรังสี รังสีเอกซ์สามารถจำแนกได้เป็นชุดของอนุภาคที่เล็กที่สุด - ควอนตั้มหรือโฟตอน

ข้าว. 1 - เครื่องเอ็กซ์เรย์เคลื่อนที่:

เอ - หลอดเอ็กซ์เรย์;
B - แหล่งจ่ายไฟ;
B - ขาตั้งกล้องแบบปรับได้


ข้าว. 2 - แผงควบคุมเครื่องเอ็กซ์เรย์ (เครื่องกล - ด้านซ้ายและอิเล็กทรอนิกส์ - ด้านขวา):

เอ - แผงสำหรับปรับระดับแสงและความแข็ง
B - ปุ่มจ่ายไฟแรงสูง
ข้าว. 3 เป็นแผนภาพบล็อกของเครื่องเอกซเรย์ทั่วไป

1 - เครือข่าย;
2 - ตัวแปลงอัตโนมัติ;
3 - หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปอัพ;
4 - หลอดเอ็กซ์เรย์;
5 - แอโนด;
6 - แคโทด;
7 - หม้อแปลงสเต็ปดาวน์

กลไกการผลิตเอ็กซ์เรย์

รังสีเอกซ์เกิดขึ้นในขณะที่เกิดการชนกันของกระแสอิเล็กตรอนเร่งด้วยวัสดุแอโนด เมื่ออิเล็กตรอนมีปฏิสัมพันธ์กับเป้าหมาย 99% ของพลังงานจลน์ของพวกมันจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนและมีเพียง 1% เป็นรังสีเอกซ์

หลอดเอ็กซ์เรย์ประกอบด้วยภาชนะแก้วที่มีการบัดกรีอิเล็กโทรด 2 ขั้ว: แคโทดและแอโนด อากาศถูกสูบออกจากกระบอกสูบแก้ว: การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนจากแคโทดไปยังแอโนดเป็นไปได้เฉพาะภายใต้สภาวะสุญญากาศสัมพัทธ์ (10 -7 -10 -8 มม. ปรอท) บนแคโทดมีไส้หลอดซึ่งเป็นไส้หลอดทังสเตนบิดอย่างแน่นหนา เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับเส้นใย การปล่อยอิเล็กตรอนจะเกิดขึ้น ซึ่งอิเล็กตรอนจะถูกแยกออกจากเกลียวและก่อตัวเป็นเมฆอิเล็กตรอนใกล้กับแคโทด เมฆนี้กระจุกตัวอยู่ที่ถ้วยโฟกัสของแคโทด ซึ่งกำหนดทิศทางการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ถ้วย - ภาวะซึมเศร้าเล็กน้อยในแคโทด ในทางกลับกันขั้วบวกมีแผ่นโลหะทังสเตนที่เน้นอิเล็กตรอน - นี่คือที่ตั้งของการก่อตัวของรังสีเอกซ์


ข้าว. 4 - อุปกรณ์หลอดเอ็กซ์เรย์:

เอ - แคโทด;
B - แอโนด;
B - ไส้หลอดทังสเตน;
G - ถ้วยโฟกัสของแคโทด;
D - กระแสอิเล็กตรอนเร่ง
E - เป้าหมายทังสเตน;
G - กระติกน้ำ
З - หน้าต่างจากเบริลเลียม;
และ - เกิดรังสีเอกซ์;
K - ตัวกรองอลูมิเนียม

หม้อแปลง 2 ตัวเชื่อมต่อกับท่ออิเล็กทรอนิกส์: สเต็ปดาวน์และสเต็ปอัพ หม้อแปลงไฟฟ้าแบบสเต็ปดาวน์ให้ความร้อนแก่ไส้หลอดทังสเตนด้วยแรงดันไฟฟ้าต่ำ (5-15 โวลต์) ส่งผลให้เกิดการปล่อยอิเล็กตรอน หม้อแปลงไฟฟ้าแรงสูงแบบสเต็ปอัพหรือไฟฟ้าแรงสูงจะส่งตรงไปยังแคโทดและแอโนดซึ่งมีแรงดันไฟฟ้า 20–140 กิโลโวลต์ หม้อแปลงทั้งสองวางอยู่ในบล็อกไฟฟ้าแรงสูงของเครื่องเอ็กซ์เรย์ ซึ่งเต็มไปด้วยน้ำมันหม้อแปลง ซึ่งให้ความเย็นแก่หม้อแปลงไฟฟ้าและฉนวนที่เชื่อถือได้

หลังจากที่เมฆอิเล็กตรอนก่อตัวขึ้นโดยใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ หม้อแปลงแบบสเต็ปอัพจะเปิดขึ้น และแรงดันไฟฟ้าแรงสูงถูกนำไปใช้กับเสาทั้งสองของวงจรไฟฟ้า: ชีพจรบวกกับแอโนด และขั้วลบ ชีพจรไปที่แคโทด อิเล็กตรอนที่มีประจุลบจะถูกขับออกจากแคโทดที่มีประจุลบและมีแนวโน้มที่จะเป็นขั้วบวกที่มีประจุบวก - เนื่องจากความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นทำให้สามารถเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้ - 100,000 km / s ที่ความเร็วนี้ อิเล็กตรอนจะพุ่งชนแผ่นขั้วบวกทังสเตน ทำให้วงจรไฟฟ้าสมบูรณ์ ส่งผลให้เกิดรังสีเอกซ์และพลังงานความร้อน

รังสีเอกซ์แบ่งออกเป็น bremsstrahlung และลักษณะเฉพาะ Bremsstrahlung เกิดขึ้นเนื่องจากการชะลอตัวของความเร็วของอิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากไส้หลอดทังสเตน การแผ่รังสีลักษณะเฉพาะเกิดขึ้นในช่วงเวลาของการจัดเรียงใหม่ของเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอม ทั้งสองประเภทนี้เกิดขึ้นในหลอดเอ็กซ์เรย์ในขณะที่เกิดการชนกันของอิเล็กตรอนเร่งกับอะตอมของวัสดุแอโนด สเปกตรัมการแผ่รังสีของหลอดเอ็กซ์เรย์เป็นการทับซ้อนของเบรมสตราลุงและเอ็กซ์เรย์ที่มีลักษณะเฉพาะ


ข้าว. 5 - หลักการของการก่อตัวของรังสีเอกซ์ bremsstrahlung
ข้าว. 6 - หลักการก่อตัวของรังสีเอกซ์

คุณสมบัติพื้นฐานของรังสีเอกซ์

  1. รังสีเอกซ์ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า
  2. รังสีเอกซ์มีพลังทะลุทะลวงผ่านอวัยวะและเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตได้อย่างดีเยี่ยม เช่นเดียวกับโครงสร้างที่หนาแน่นของธรรมชาติที่ไม่มีชีวิต ซึ่งไม่ส่งรังสีแสงที่มองเห็นได้
  3. รังสีเอกซ์ทำให้สารเคมีบางชนิดเรืองแสง เรียกว่าฟลูออเรสเซนซ์
  • สังกะสีและแคดเมียมซัลไฟด์เรืองแสงสีเหลือง-เขียว
  • ผลึกของแคลเซียมทังสเตท - ม่วง - น้ำเงิน
  • รังสีเอกซ์มีผลทางแสงเคมี: พวกมันสลายสารประกอบเงินด้วยฮาโลเจนและทำให้ชั้นการถ่ายภาพมืดลงทำให้เกิดภาพบนเอ็กซ์เรย์
  • รังสีเอกซ์จะถ่ายเทพลังงานไปยังอะตอมและโมเลกุลของสิ่งแวดล้อมที่พวกมันผ่านไป ส่งผลให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน
  • รังสีเอกซ์มีผลทางชีวภาพที่เด่นชัดในอวัยวะและเนื้อเยื่อที่ฉายรังสี: ในปริมาณน้อยจะกระตุ้นการเผาผลาญในปริมาณมากสามารถนำไปสู่การพัฒนาของการบาดเจ็บจากรังสีเช่นเดียวกับการเจ็บป่วยจากรังสีเฉียบพลัน คุณสมบัติทางชีวภาพช่วยให้สามารถใช้รังสีเอกซ์ในการรักษาเนื้องอกและโรคที่ไม่ใช่เนื้องอกได้

    • มาตราส่วนของการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

    รังสีเอกซ์มีความยาวคลื่นและความถี่ของการสั่นที่เฉพาะเจาะจง ความยาวคลื่น (λ) และความถี่การสั่น (ν) สัมพันธ์กันโดยความสัมพันธ์: λ ν = c โดยที่ c คือความเร็วของแสง ปัดเศษเป็น 300,000 กม. ต่อวินาที พลังงานของรังสีเอกซ์ถูกกำหนดโดยสูตร E = h ν โดยที่ h คือค่าคงที่ของพลังค์ ค่าคงที่สากลเท่ากับ 6.626 10 -34 J⋅s ความยาวคลื่นของรังสี (λ) สัมพันธ์กับพลังงาน (E) โดยความสัมพันธ์: λ = 12.4 / E.

    รังสีเอกซ์แตกต่างจากการสั่นของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าประเภทอื่นในความยาวคลื่น (ดูตาราง) และพลังงานควอนตัม ยิ่งความยาวคลื่นสั้น ความถี่ พลังงาน และกำลังเจาะก็จะสูงขึ้น ความยาวคลื่นเอ็กซ์เรย์อยู่ในช่วง

    . ด้วยการเปลี่ยนความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ คุณสามารถควบคุมกำลังการทะลุทะลวงของรังสีเอกซ์ได้ รังสีเอกซ์มีความยาวคลื่นสั้นมาก แต่มีความถี่ของการสั่นสูง จึงไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า เนื่องจากพลังงานมหาศาลของพวกมัน ควอนตัมจึงมีกำลังการทะลุทะลวงสูง ซึ่งเป็นหนึ่งในคุณสมบัติหลักที่รับประกันการใช้รังสีเอกซ์ในทางการแพทย์และวิทยาศาสตร์อื่นๆ

    ลักษณะเอ็กซ์เรย์

    ความเข้ม- ลักษณะเชิงปริมาณของรังสีเอกซ์ซึ่งแสดงโดยจำนวนรังสีที่ปล่อยออกมาจากหลอดต่อหน่วยเวลา ความเข้มของรังสีเอกซ์วัดเป็นมิลลิแอมป์ เปรียบเทียบกับความเข้มของแสงที่มองเห็นได้จากหลอดไส้ธรรมดา เราสามารถเปรียบเทียบได้: ตัวอย่างเช่น หลอดไฟ 20 วัตต์จะส่องแสงด้วยความเข้มหนึ่งหรือกำลัง และหลอดไฟ 200 วัตต์จะส่องแสงร่วมกับอีกหลอดหนึ่ง ในขณะที่ คุณภาพของแสงเอง (สเปกตรัม) ก็เหมือนกัน แท้จริงแล้วความเข้มของรังสีเอกซ์คือปริมาณของมัน อิเล็กตรอนแต่ละตัวสร้างควอนตัมการแผ่รังสีหนึ่งตัวหรือมากกว่าบนแอโนด ดังนั้นปริมาณรังสีเอ็กซ์ในระหว่างการสัมผัสวัตถุจะถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนจำนวนอิเล็กตรอนที่พุ่งไปที่แอโนดและจำนวนปฏิกิริยาของอิเล็กตรอนกับอะตอมของเป้าหมายทังสเตน ซึ่งสามารถทำได้สองวิธี:

    1. โดยการเปลี่ยนระดับการเรืองแสงของเกลียวแคโทดโดยใช้หม้อแปลงแบบสเต็ปดาวน์ (จำนวนอิเล็กตรอนที่สร้างขึ้นระหว่างการปล่อยก๊าซจะขึ้นอยู่กับความร้อนของเกลียวทังสเตน และจำนวนควอนตัมการแผ่รังสีจะขึ้นอยู่กับจำนวนอิเล็กตรอน)
    2. โดยการเปลี่ยนค่าของไฟฟ้าแรงสูงที่จ่ายโดยสเต็ปอัพหม้อแปลงให้เป็นขั้วของหลอด - แคโทดและแอโนด (ยิ่งแรงดันไฟฟ้าถูกนำไปใช้กับขั้วของหลอดเท่าใดอิเล็กตรอนก็จะยิ่งได้รับพลังงานจลน์มากขึ้นซึ่ง เนื่องจากพลังงานของพวกมัน สามารถโต้ตอบกับอะตอมของสารแอโนดได้หลายอะตอม - ดูรูปที่ ข้าว. 5; อิเล็กตรอนที่มีพลังงานต่ำจะสามารถเข้าสู่ปฏิกิริยาโต้ตอบได้น้อยลง)

    ความเข้มของรังสีเอกซ์ (กระแสแอโนด) คูณด้วยความเร็วชัตเตอร์ (เวลาในหลอด) สอดคล้องกับปริมาณรังสีเอกซ์ ซึ่งวัดเป็น mA (มิลลิแอมป์ต่อวินาที) การเปิดรับแสงเป็นพารามิเตอร์ที่กำหนดลักษณะปริมาณของรังสีที่ปล่อยออกมาจากหลอดเอ็กซ์เรย์ เช่นเดียวกับความเข้ม ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือการเปิดรับแสงคำนึงถึงเวลาการทำงานของหลอดด้วย (เช่น หากหลอดทำงาน 0.01 วินาที จำนวนรังสีจะเท่ากับหนึ่ง และหาก 0.02 วินาที จำนวนรังสีจะเป็น ต่างกัน - มากกว่าสองเท่า) การเปิดรับรังสีถูกกำหนดโดยนักรังสีวิทยาบนแผงควบคุมของเครื่องเอ็กซ์เรย์ ขึ้นอยู่กับประเภทของการศึกษา ขนาดของวัตถุที่กำลังศึกษา และงานการวินิจฉัย

    ความแข็งแกร่ง- ลักษณะเชิงคุณภาพของรังสีเอกซ์ มันถูกวัดโดยไฟฟ้าแรงสูงบนท่อ - ในหน่วยกิโลโวลต์ กำหนดกำลังการทะลุทะลวงของรังสีเอกซ์ มันถูกควบคุมโดยไฟฟ้าแรงสูงที่จ่ายให้กับหลอดเอ็กซ์เรย์โดยหม้อแปลงแบบสเต็ปอัพ ยิ่งความต่างศักย์สูงถูกสร้างขึ้นบนอิเล็กโทรดของหลอด แรงที่อิเล็กตรอนจะขับออกจากแคโทดและพุ่งไปที่แอโนด และยิ่งชนกับแอโนดมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งเกิดการชนกันมากขึ้น ความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นก็จะสั้นลง และพลังการทะลุทะลวงของคลื่นก็จะยิ่งสูงขึ้น (หรือความแข็งของรังสี ซึ่งเช่นเดียวกับความเข้ม จะถูกควบคุมบนแผงควบคุมโดยพารามิเตอร์แรงดันไฟฟ้าบน หลอด - กิโลโวลต์)

    ข้าว. 7 - การพึ่งพาความยาวคลื่นกับพลังงานของคลื่น:

    λ - ความยาวคลื่น;
    E - คลื่นพลังงาน

    • ยิ่งพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนเคลื่อนที่สูงเท่าใด ผลกระทบต่อขั้วบวกก็จะยิ่งแรงขึ้น และความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้นก็จะสั้นลง การแผ่รังสีเอกซ์ที่มีความยาวคลื่นยาวและกำลังเจาะต่ำเรียกว่า "อ่อน" โดยมีความยาวคลื่นสั้นและมีกำลังการแทรกซึมสูง - "แข็ง"
     ข้าว. 8 - อัตราส่วนของแรงดันไฟฟ้าบนหลอดเอ็กซ์เรย์และความยาวคลื่นของการแผ่รังสีเอ็กซ์เรย์ที่ได้:
    • ยิ่งใช้แรงดันไฟฟ้ากับขั้วของหลอดมากเท่าใด ความต่างศักย์ก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น ดังนั้นพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ก็จะสูงขึ้น แรงดันไฟฟ้าบนหลอดกำหนดความเร็วของอิเล็กตรอนและแรงของการชนกับวัสดุแอโนด ดังนั้น แรงดันไฟฟ้าจะกำหนดความยาวคลื่นของรังสีเอกซ์ที่เกิดขึ้น

    การจำแนกประเภทของหลอดเอ็กซ์เรย์

    1. โดยได้รับการแต่งตั้ง
      1. การวินิจฉัย
      2. การรักษา
      3. สำหรับการวิเคราะห์โครงสร้าง
      4. สำหรับ transillumination
    2. โดยการออกแบบ
      1. โดยโฟกัส
    • โฟกัสเดี่ยว (หนึ่งเกลียวบนแคโทดและหนึ่งจุดโฟกัสบนแอโนด)
    • Bifocal (เกลียวสองขนาดต่างกันบนแคโทดและจุดโฟกัสสองจุดบนขั้วบวก)
    1. ตามชนิดของแอโนด
    • เครื่องเขียน (คงที่)
    • หมุน

    รังสีเอกซ์ไม่เพียงใช้เพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัยด้วยรังสีเท่านั้น แต่ยังใช้เพื่อการรักษาอีกด้วย ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ความสามารถของรังสีเอกซ์ในการยับยั้งการเจริญเติบโตของเซลล์เนื้องอกทำให้สามารถใช้รังสีรักษาโรคมะเร็งได้ นอกเหนือจากการใช้งานทางการแพทย์แล้ว รังสีเอกซ์ยังพบการนำไปใช้อย่างกว้างขวางในด้านวิศวกรรมและเทคนิค วัสดุศาสตร์ ผลึกศาสตร์ เคมี และชีวเคมี เช่น การระบุข้อบกพร่องเชิงโครงสร้างในผลิตภัณฑ์ต่างๆ (ราง รอยเชื่อม) เป็นต้น) โดยใช้รังสีเอกซ์ ประเภทของการวิจัยดังกล่าวเรียกว่าการส่องกล้องตรวจ และที่สนามบิน สถานีรถไฟ และสถานที่อื่นๆ ที่มีผู้คนพลุกพล่าน กล้องเอ็กซ์เรย์โทรทัศน์ถูกใช้อย่างแข็งขันเพื่อสแกนกระเป๋าถือและสัมภาระเพื่อความปลอดภัย

    การออกแบบหลอดเอ็กซ์เรย์แตกต่างกันไปตามชนิดของแอโนด เนื่องจากความจริงที่ว่า 99% ของพลังงานจลน์ของอิเล็กตรอนถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน ในระหว่างการทำงานของหลอด ขั้วบวกจะถูกให้ความร้อนอย่างมีนัยสำคัญ - เป้าหมายทังสเตนที่ละเอียดอ่อนมักจะถูกเผาไหม้ ขั้วบวกถูกทำให้เย็นลงในหลอดเอ็กซ์เรย์สมัยใหม่โดยการหมุน แอโนดหมุนมีรูปร่างของดิสก์ ซึ่งกระจายความร้อนอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งพื้นผิว ป้องกันความร้อนสูงเกินไปของเป้าหมายทังสเตน

    การออกแบบหลอดเอ็กซ์เรย์ก็มีจุดโฟกัสต่างกัน จุดโฟกัส - ส่วนของขั้วบวกที่สร้างลำแสงเอ็กซ์เรย์ที่ทำงาน มันถูกแบ่งออกเป็นจุดโฟกัสจริงและจุดโฟกัสที่มีประสิทธิภาพ ( ข้าว. 12). เนื่องจากมุมของแอโนด จุดโฟกัสที่มีประสิทธิภาพจึงเล็กกว่าของจริง ขนาดจุดโฟกัสต่างๆ จะถูกใช้โดยขึ้นอยู่กับขนาดของพื้นที่ภาพ ยิ่งพื้นที่ภาพใหญ่เท่าใด จุดโฟกัสก็ยิ่งกว้างขึ้นเท่านั้นเพื่อครอบคลุมพื้นที่ภาพทั้งหมด อย่างไรก็ตาม จุดโฟกัสที่เล็กกว่าจะให้ความคมชัดของภาพที่ดีกว่า ดังนั้นเมื่อสร้างภาพขนาดเล็ก เส้นใยสั้นจึงถูกใช้และอิเล็กตรอนจะถูกส่งไปยังพื้นที่เล็ก ๆ ของเป้าหมายขั้วบวก ทำให้เกิดจุดโฟกัสที่เล็กลง


    ข้าว. 9 - หลอดเอ็กซ์เรย์พร้อมขั้วบวกนิ่ง
    ข้าว. 10 - หลอดเอ็กซ์เรย์ที่มีแอโนดหมุน
    ข้าว. 11 - อุปกรณ์หลอดเอ็กซ์เรย์ที่มีขั้วบวกหมุน
    ข้าว. 12 คือไดอะแกรมของการก่อตัวของจุดโฟกัสที่แท้จริงและมีประสิทธิภาพ

    การวินิจฉัยทางการแพทย์สมัยใหม่และการรักษาโรคบางชนิดไม่สามารถจินตนาการได้หากไม่มีอุปกรณ์ที่ใช้คุณสมบัติของรังสีเอกซ์ การค้นพบรังสีเอกซ์เกิดขึ้นเมื่อ 100 กว่าปีที่แล้ว แต่ถึงตอนนี้ยังคงทำงานเพื่อสร้างวิธีการและอุปกรณ์ใหม่ ๆ เพื่อลดผลกระทบเชิงลบของรังสีต่อร่างกายมนุษย์

    ใครและอย่างไรค้นพบรังสีเอกซ์

    ภายใต้สภาพธรรมชาติ ฟลักซ์ของรังสีเอกซ์นั้นหาได้ยากและถูกปล่อยออกมาจากไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีบางชนิดเท่านั้น รังสีเอกซ์หรือรังสีเอกซ์ถูกค้นพบในปี พ.ศ. 2438 โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Wilhelm Röntgen การค้นพบนี้เกิดขึ้นโดยบังเอิญระหว่างการทดลองเพื่อศึกษาพฤติกรรมของรังสีแสงภายใต้สภาวะที่เข้าใกล้สุญญากาศ การทดลองนี้เกี่ยวข้องกับท่อระบายก๊าซแคโทดที่มีแรงดันลดลงและหน้าจอเรืองแสง ซึ่งในแต่ละครั้งจะเริ่มเรืองแสงขึ้นในขณะที่หลอดเริ่มทำงาน

    เรินต์เกนรู้สึกทึ่งกับเอฟเฟกต์ประหลาด ได้ทำการศึกษาหลายชุดที่แสดงให้เห็นว่ารังสีที่เกิดขึ้นซึ่งมองไม่เห็นด้วยตา สามารถทะลุผ่านสิ่งกีดขวางต่างๆ ได้ เช่น กระดาษ ไม้ แก้ว โลหะบางชนิด หรือแม้แต่ผ่านร่างกายมนุษย์ แม้จะขาดความเข้าใจในธรรมชาติของสิ่งที่เกิดขึ้น ไม่ว่าปรากฏการณ์ดังกล่าวจะเกิดจากการสร้างกระแสของอนุภาคหรือคลื่นที่ไม่รู้จักก็ตาม รูปแบบต่อไปนี้ถูกบันทึกไว้ - รังสีผ่านเนื้อเยื่ออ่อนของร่างกายได้ง่าย และ แข็งขึ้นมากผ่านเนื้อเยื่อแข็งของสิ่งมีชีวิตและสารที่ไม่มีชีวิต

    เรินต์เกนไม่ใช่คนแรกที่ศึกษาปรากฏการณ์นี้ ในช่วงกลางของศตวรรษที่ 19 Antoine Mason ชาวฝรั่งเศสและ William Crookes ชาวอังกฤษได้ศึกษาความเป็นไปได้ที่คล้ายคลึงกัน อย่างไรก็ตาม Roentgen เป็นผู้คิดค้นหลอดแคโทดและเป็นตัวบ่งชี้ที่สามารถใช้ในทางการแพทย์ได้ เขาเป็นคนแรกที่ตีพิมพ์ผลงานทางวิทยาศาสตร์ซึ่งทำให้เขาได้รับรางวัลโนเบลคนแรกในหมู่นักฟิสิกส์

    ในปีพ.ศ. 2444 นักวิทยาศาสตร์ทั้งสามคนได้ร่วมมือกันอย่างเกิดผล ซึ่งกลายเป็นบรรพบุรุษของรังสีวิทยาและรังสีวิทยา

    คุณสมบัติของเอ็กซ์เรย์

    รังสีเอกซ์เป็นส่วนสำคัญของสเปกตรัมทั่วไปของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ความยาวคลื่นอยู่ระหว่างรังสีแกมมาและรังสีอัลตราไวโอเลต รังสีเอกซ์มีคุณสมบัติคลื่นปกติทั้งหมด:

    • การเลี้ยวเบน;
    • การหักเหของแสง;
    • การรบกวน;
    • ความเร็วในการขยายพันธุ์ (เท่ากับแสง)

    เพื่อสร้างฟลักซ์เอ็กซ์เรย์เทียมจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - หลอดเอ็กซ์เรย์ รังสีเอกซ์เกิดจากการสัมผัสของอิเล็กตรอนทังสเตนเร็วกับสารที่ระเหยจากขั้วบวกร้อน เมื่อเทียบกับพื้นหลังของการโต้ตอบ คลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีความยาวสั้นจะเกิดขึ้น ซึ่งอยู่ในสเปกตรัมตั้งแต่ 100 ถึง 0.01 นาโนเมตร และในช่วงพลังงาน 100-0.1 MeV หากความยาวคลื่นของรังสีน้อยกว่า 0.2 นาโนเมตร นี่คือการแผ่รังสีแบบแข็ง หากความยาวคลื่นมากกว่าค่าที่กำหนด จะเรียกว่ารังสีเอกซ์แบบอ่อน

    เป็นสิ่งสำคัญที่พลังงานจลน์ที่เกิดจากการสัมผัสอิเล็กตรอนและสารแอโนดจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน 99% และมีเพียง 1% เท่านั้นที่เป็นรังสีเอกซ์

    รังสีเอกซ์ - bremsstrahlung และลักษณะเฉพาะ

    รังสีเอกซ์เป็นการทับซ้อนของรังสีสองประเภท - bremsstrahlung และลักษณะเฉพาะ พวกมันถูกสร้างขึ้นในเครื่องพร้อมกัน ดังนั้นการฉายรังสีเอกซ์และลักษณะของหลอดเอ็กซ์เรย์แต่ละหลอด - สเปกตรัมของการแผ่รังสีจึงขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้เหล่านี้และแสดงถึงการซ้อนทับกัน

    Bremsstrahlung หรือรังสีเอกซ์ต่อเนื่องเป็นผลมาจากการชะลอตัวของอิเล็กตรอนที่ระเหยจากไส้หลอดทังสเตน

    ลักษณะเฉพาะหรือรังสีเอกซ์เกิดขึ้นในขณะที่มีการจัดเรียงอะตอมของสารของแอโนดของหลอดเอ็กซ์เรย์ใหม่ ความยาวคลื่นของรังสีลักษณะเฉพาะขึ้นอยู่กับเลขอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีที่ใช้ทำขั้วบวกของหลอดโดยตรง

    คุณสมบัติที่ระบุไว้ของรังสีเอกซ์ช่วยให้นำไปใช้ในทางปฏิบัติได้:

    • มองไม่เห็นด้วยตาธรรมดา;
    • ความสามารถในการเจาะทะลุสูงผ่านเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและวัสดุที่ไม่มีชีวิตซึ่งไม่ส่งแสงที่มองเห็น
    • ผลกระทบของไอออไนเซชันต่อโครงสร้างโมเลกุล

    หลักการถ่ายภาพเอกซเรย์

    คุณสมบัติของรังสีเอกซ์ที่ใช้สร้างภาพคือความสามารถในการย่อยสลายหรือทำให้สารบางชนิดเรืองแสงได้

    การฉายรังสีเอกซ์ทำให้เกิดการเรืองแสงในแคดเมียมและสังกะสีซัลไฟด์ - สีเขียว และในแคลเซียมทังสเตต - สีน้ำเงิน คุณสมบัตินี้ใช้ในเทคนิคการแพทย์ X-ray transillumination และยังเพิ่มฟังก์ชันการทำงานของหน้าจอ X-ray

    ผลกระทบของโฟโตเคมีคอลของรังสีเอกซ์ต่อวัสดุซิลเวอร์เฮไลด์ที่ไวต่อแสง (การส่องสว่าง) ทำให้สามารถวินิจฉัย - เพื่อถ่ายภาพเอ็กซ์เรย์ คุณสมบัตินี้ยังใช้ในการวัดปริมาณของปริมาณรังสีทั้งหมดที่ผู้ช่วยห้องปฏิบัติการได้รับในห้องเอ็กซ์เรย์ เครื่องวัดปริมาณรังสีที่สวมใส่ได้มีเทปและตัวบ่งชี้ที่มีความละเอียดอ่อนเป็นพิเศษ ผลการแตกตัวเป็นไอออนของรังสีเอกซ์ทำให้สามารถกำหนดลักษณะเชิงคุณภาพของรังสีเอกซ์ที่ได้รับ

    การได้รับรังสีเอกซ์แบบเดิมเพียงครั้งเดียวจะเพิ่มความเสี่ยงของโรคมะเร็งได้เพียง 0.001%

    บริเวณที่ใช้รังสีเอกซ์

    การใช้รังสีเอกซ์เป็นที่ยอมรับในอุตสาหกรรมต่อไปนี้:

    1. ความปลอดภัย. อุปกรณ์ติดตั้งถาวรและพกพาสำหรับตรวจจับสิ่งของอันตรายและสิ่งของต้องห้ามที่สนามบิน ศุลกากร หรือในที่ที่มีผู้คนพลุกพล่าน
    2. อุตสาหกรรมเคมี, โลหะวิทยา, โบราณคดี, สถาปัตยกรรม, การก่อสร้าง, งานบูรณะ - เพื่อตรวจจับข้อบกพร่องและดำเนินการวิเคราะห์ทางเคมีของสาร
    3. ดาราศาสตร์. ช่วยในการสังเกตวัตถุและปรากฏการณ์ของจักรวาลด้วยความช่วยเหลือของกล้องโทรทรรศน์เอ็กซ์เรย์
    4. อุตสาหกรรมการทหาร สำหรับการพัฒนาอาวุธเลเซอร์

    การประยุกต์ใช้รังสีเอกซ์เป็นหลักในด้านการแพทย์ วันนี้ แผนกรังสีวิทยาทางการแพทย์ประกอบด้วย มหาวิทยาลัยการแพทย์ผลิตผู้เชี่ยวชาญเฉพาะทางสูง - นักรังสีวิทยา

    X-Radiation - อันตรายและผลประโยชน์, ผลกระทบต่อร่างกาย

    พลังการทะลุทะลวงสูงและเอฟเฟกต์ไอออไนซ์ของรังสีเอกซ์สามารถทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้าง DNA ของเซลล์ ดังนั้นจึงเป็นอันตรายต่อมนุษย์ อันตรายจากรังสีเอกซ์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับปริมาณรังสีที่ได้รับ อวัยวะต่าง ๆ ตอบสนองต่อการฉายรังสีในองศาที่แตกต่างกัน อ่อนแอที่สุด ได้แก่ :

    • ไขกระดูกและเนื้อเยื่อกระดูก
    • เลนส์ตา;
    • ไทรอยด์;
    • เต้านมและต่อมเพศ
    • เนื้อเยื่อปอด

    การใช้รังสีเอกซ์ที่ไม่สามารถควบคุมได้สามารถทำให้เกิดโรคที่ย้อนกลับและไม่สามารถย้อนกลับได้

    ผลที่ตามมาของการได้รับรังสีเอกซ์:

    • ความเสียหายต่อไขกระดูกและการเกิดโรคของระบบเม็ดเลือด - เม็ดเลือดแดง, ภาวะเกล็ดเลือดต่ำ, มะเร็งเม็ดเลือดขาว;
    • ความเสียหายต่อเลนส์ด้วยการพัฒนาต้อกระจกในภายหลัง
    • การกลายพันธุ์ของเซลล์ที่สืบทอด;
    • การพัฒนาของโรคมะเร็ง
    • เกิดแผลไหม้จากรังสี
    • การพัฒนาของการเจ็บป่วยจากรังสี

    สิ่งสำคัญ! รังสีเอกซ์ไม่สะสมในเนื้อเยื่อของร่างกายต่างจากสารกัมมันตภาพรังสี ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องกำจัดรังสีเอกซ์ออกจากร่างกาย ผลกระทบที่เป็นอันตรายของรังสีเอกซ์จะสิ้นสุดลงเมื่อปิดอุปกรณ์ทางการแพทย์

    อนุญาตให้ใช้รังสีเอกซ์ในการแพทย์ไม่เพียง แต่สำหรับการวินิจฉัย (บาดแผล, ทันตกรรม) แต่ยังเพื่อการรักษา:

    • จากรังสีเอกซ์ในปริมาณน้อยการเผาผลาญในเซลล์และเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตจะถูกกระตุ้น
    • ปริมาณที่ จำกัด บางอย่างใช้สำหรับการรักษาเนื้องอกเนื้องอกและเนื้องอกที่ไม่ร้ายแรง

    วิธีการวินิจฉัยโรคโดยใช้รังสีเอกซ์

    Radiodiagnostics รวมถึงวิธีการดังต่อไปนี้:

    1. Fluoroscopy เป็นการศึกษาซึ่งได้ภาพบนหน้าจอเรืองแสงแบบเรียลไทม์ นอกจากการถ่ายภาพส่วนต่างๆ ของร่างกายแบบเรียลไทม์แล้ว ปัจจุบันยังมีเทคโนโลยีเอ็กซ์เรย์ทีวีทรานสลูมิเนชัน - รูปภาพดังกล่าวถูกถ่ายโอนจากหน้าจอฟลูออเรสเซนต์ไปยังจอโทรทัศน์ที่อยู่ในอีกห้องหนึ่ง มีการพัฒนาวิธีการดิจิทัลหลายวิธีในการประมวลผลภาพที่ได้ ตามด้วยการถ่ายโอนจากหน้าจอไปยังกระดาษ
    2. การถ่ายภาพรังสีเป็นวิธีที่ถูกที่สุดในการตรวจอวัยวะหน้าอก ซึ่งประกอบด้วยการสร้างภาพขนาดเล็ก 7x7 ซม. แม้จะมีโอกาสเกิดข้อผิดพลาด แต่ก็เป็นวิธีเดียวที่จะทำการตรวจประชากรประจำปีจำนวนมาก วิธีนี้ไม่อันตรายและไม่ต้องถอนปริมาณรังสีที่ได้รับออกจากร่างกาย
    3. การถ่ายภาพรังสี - การรับภาพสรุปบนแผ่นฟิล์มหรือกระดาษเพื่อทำให้รูปร่างของอวัยวะชัดเจนขึ้น ตำแหน่งหรือน้ำเสียง สามารถใช้เพื่อประเมินการบีบตัวของเยื่อเมือกและสภาพของเยื่อเมือก หากมีทางเลือก ในบรรดาอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์สมัยใหม่ ไม่ควรให้ความพึงพอใจกับอุปกรณ์ดิจิทัล โดยที่ฟลักซ์ของเอ็กซ์เรย์อาจสูงกว่าอุปกรณ์แบบเก่า แต่สำหรับอุปกรณ์เอ็กซ์เรย์ขนาดต่ำที่มีการแบนโดยตรง เครื่องตรวจจับสารกึ่งตัวนำ ช่วยให้คุณลดภาระในร่างกายได้ 4 เท่า
    4. เอกซเรย์คอมพิวเตอร์เป็นเทคนิคที่ใช้รังสีเอกซ์เพื่อให้ได้ภาพตามจำนวนที่ต้องการของอวัยวะที่เลือก ในบรรดาอุปกรณ์ CT ที่ทันสมัยหลายชนิด เครื่องสแกน CT ความละเอียดสูงขนาดต่ำที่ใช้สำหรับการศึกษาซ้ำหลายครั้ง

    รังสีบำบัด

    การบำบัดด้วยรังสีเอกซ์หมายถึงวิธีการรักษาในท้องถิ่น ส่วนใหญ่มักใช้วิธีนี้ในการทำลายเซลล์มะเร็ง เนื่องจากผลกระทบของการสัมผัสนั้นเปรียบได้กับการผ่าตัดเอาออก วิธีการรักษานี้จึงมักเรียกว่าการผ่าตัดด้วยรังสี

    วันนี้การรักษาด้วยเอ็กซ์เรย์ดำเนินการด้วยวิธีต่อไปนี้:

    1. ภายนอก (การบำบัดด้วยโปรตอน) - ลำแสงรังสีเข้าสู่ร่างกายของผู้ป่วยจากภายนอก
    2. ภายใน (brachytherapy) - การใช้แคปซูลกัมมันตภาพรังสีโดยฝังเข้าไปในร่างกายโดยวางตำแหน่งใกล้กับเนื้องอกมะเร็ง ข้อเสียของวิธีการรักษานี้คือต้องแยกผู้ป่วยออกจากร่างกายจนกว่าแคปซูลจะถูกลบออก

    วิธีการเหล่านี้มีความอ่อนโยน และควรใช้กับเคมีบำบัดในบางกรณี ความนิยมดังกล่าวเกิดจากการที่รังสีไม่สะสมและไม่ต้องการการกำจัดออกจากร่างกาย มีผลเฉพาะเจาะจง โดยไม่ส่งผลกระทบต่อเซลล์และเนื้อเยื่ออื่นๆ

    อัตราการเอ็กซ์เรย์ที่ปลอดภัย

    ตัวบ่งชี้ของบรรทัดฐานของการได้รับสารประจำปีที่อนุญาตนี้มีชื่อของตัวเอง - ปริมาณเทียบเท่าที่มีนัยสำคัญทางพันธุกรรม (GED) ไม่มีค่าเชิงปริมาณที่ชัดเจนสำหรับตัวบ่งชี้นี้

    1. ตัวบ่งชี้นี้ขึ้นอยู่กับอายุและความปรารถนาของผู้ป่วยที่จะมีบุตรในอนาคต
    2. ขึ้นอยู่กับอวัยวะที่ได้รับการตรวจหรือรักษา
    3. GZD ได้รับผลกระทบจากระดับพื้นหลังกัมมันตภาพรังสีตามธรรมชาติของภูมิภาคที่บุคคลอาศัยอยู่

    วันนี้ มาตรฐาน GZD เฉลี่ยต่อไปนี้มีผลบังคับใช้:

    • ระดับการรับแสงจากทุกแหล่งยกเว้นแหล่งทางการแพทย์และโดยไม่คำนึงถึงพื้นหลังของรังสีธรรมชาติ - 167 mRem ต่อปี
    • บรรทัดฐานสำหรับการตรวจสุขภาพประจำปีไม่เกิน 100 mRem ต่อปี
    • มูลค่าความปลอดภัยรวมอยู่ที่ 392 mRem ต่อปี

    รังสีเอกซ์ไม่ต้องการการขับออกจากร่างกาย และเป็นอันตรายเฉพาะในกรณีที่ได้รับรังสีรุนแรงและเป็นเวลานาน อุปกรณ์ทางการแพทย์สมัยใหม่ใช้การแผ่รังสีพลังงานต่ำในช่วงเวลาสั้น ๆ ดังนั้นการใช้งานจึงถือว่าไม่เป็นอันตรายนัก

    นอกจากนี้เรายังแนะนำ

    กำลังโหลด...กำลังโหลด...