Ռենտգենյան ճառագայթները բժշկության մեջ, կիրառություն. Ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործումը բժշկության մեջ Ինչ է ռենտգենյան ճառագայթները

1895 թվականին գերմանացի ֆիզիկոս Ռենտգենը, փորձեր կատարելով վակուումում երկու էլեկտրոդների միջև հոսանքի անցման վերաբերյալ, հայտնաբերեց, որ լուսարձակող նյութով (բարիումի աղ) ծածկված էկրանը փայլում է, չնայած արտանետման խողովակը ծածկված է սև ստվարաթղթե էկրանով. այսպես է ճառագայթումը թափանցում անթափանց պատնեշների միջով, որոնք կոչվում են ռենտգենյան ճառագայթներ: Պարզվել է, որ մարդու համար անտեսանելի ռենտգենյան ճառագայթումը ներծծվում է անթափանց առարկաներում, որքան ավելի ուժեղ է, որքան բարձր է պատնեշի ատոմային թիվը (խտությունը), ուստի ռենտգենյան ճառագայթները հեշտությամբ անցնում են մարդու մարմնի փափուկ հյուսվածքներով, բայց պահպանվում են կմախքի ոսկորներով։ Հզոր ռենտգենյան ճառագայթների աղբյուրները նախագծվել են, որպեսզի հնարավոր լինի լուսավորել մետաղական մասերը և գտնել դրանցում ներքին թերություններ։

Գերմանացի ֆիզիկոս Լաուեն առաջարկեց, որ ռենտգենյան ճառագայթները նույն էլեկտրամագնիսական ճառագայթումն են, ինչ տեսանելի լույսի ճառագայթները, բայց ավելի կարճ ալիքի երկարությամբ և դրանց վրա կիրառվում են օպտիկայի բոլոր օրենքները, ներառյալ դիֆրակցիայի հնարավորությունը: Տեսանելի լույսի օպտիկայի մեջ տարրական մակարդակում դիֆրակցիան կարող է ներկայացվել որպես լույսի արտացոլում գծերի համակարգից՝ դիֆրակցիոն ցանց, որը տեղի է ունենում միայն տակ որոշակի անկյուններ, մինչդեռ ճառագայթների անդրադարձման անկյունը կապված է անկման անկյան հետ, դիֆրակցիոն ցանցի գծերի միջև ընկած հեռավորության և ընկնող ճառագայթման ալիքի երկարության հետ։ Որպեսզի դիֆրակցիա տեղի ունենա, գծերի միջև հեռավորությունը պետք է մոտավորապես հավասար լինի ընկնող լույսի ալիքի երկարությանը:

Լաուն առաջարկեց, որ ռենտգենյան ճառագայթներն ունեն բյուրեղներում առանձին ատոմների միջև հեռավորությանը մոտ ալիքի երկարություն, այսինքն. բյուրեղի ատոմները ռենտգենյան ճառագայթների համար դիֆրակցիոն ցանց են ստեղծում: Բյուրեղի մակերեսին ուղղված ռենտգենյան ճառագայթները արտացոլվել են լուսանկարչական ափսեի վրա, ինչպես կանխատեսում էր տեսությունը:

Ատոմների դիրքի ցանկացած փոփոխություն ազդում է դիֆրակցիոն օրինաչափության վրա, և ուսումնասիրելով ռենտգենյան դիֆրակցիան՝ կարելի է պարզել ատոմների դասավորությունը բյուրեղում և այդ դասավորության փոփոխությունը բյուրեղի վրա ցանկացած ֆիզիկական, քիմիական և մեխանիկական ազդեցության տակ։

Մեր օրերում ռենտգեն անալիզը կիրառվում է գիտության և տեխնիկայի բազմաթիվ ոլորտներում, դրա օգնությամբ որոշվել է գոյություն ունեցող նյութերում ատոմների դասավորությունը և ստեղծվել տվյալ կառուցվածքով և հատկություններով նոր նյութեր։ Այս ոլորտում վերջին ձեռքբերումները (նանյութեր, ամորֆ մետաղներ, կոմպոզիտային նյութեր) գործունեության դաշտ են ստեղծում հաջորդ գիտական սերունդների համար։

Ռենտգենյան ճառագայթման առաջացումը և հատկությունները

Ռենտգենյան ճառագայթների աղբյուրը ռենտգենյան խողովակն է, որն ունի երկու էլեկտրոդ՝ կաթոդ և անոդ։ Երբ կաթոդը տաքացվում է, տեղի է ունենում էլեկտրոնների արտանետում, իսկ կաթոդից դուրս եկող էլեկտրոնները արագանում են: էլեկտրական դաշտև հարվածել անոդի մակերեսին: Ռենտգենյան խողովակը սովորական ռադիոխողովակից (դիոդից) տարբերվում է հիմնականում նրա ավելի բարձր արագացնող լարման մեջ (ավելի քան 1 կՎ):

Երբ էլեկտրոնը դուրս է գալիս կաթոդից, էլեկտրական դաշտը ստիպում է նրան թռչել դեպի անոդ, մինչդեռ դրա արագությունը անընդհատ աճում է, էլեկտրոնը կրում է մագնիսական դաշտ, որի ուժգնությունը մեծանում է էլեկտրոնի արագության աճով: Հասնելով անոդի մակերեսին՝ էլեկտրոնը կտրուկ դանդաղում է, և առաջանում է էլեկտրամագնիսական իմպուլս՝ որոշակի միջակայքում ալիքի երկարություններով (bremsstrahlung)։ Ճառագայթման ինտենսիվության բաշխումը ալիքի երկարությունների վրա կախված է ռենտգենյան խողովակի անոդային նյութից և կիրառվող լարումից, մինչդեռ կարճ ալիքի կողմում այս կորը սկսվում է որոշակի շեմային նվազագույն ալիքի երկարությամբ՝ կախված կիրառվող լարումից: Ճառագայթների համակցությունը բոլոր հնարավոր ալիքների երկարությունների հետ կազմում է շարունակական սպեկտր, իսկ առավելագույն ինտենսիվությանը համապատասխանող ալիքի երկարությունը նվազագույն ալիքի երկարությունից 1,5 անգամ է։

Լարման մեծացման հետ մեկտեղ ռենտգենյան ճառագայթների սպեկտրը կտրուկ փոխվում է ատոմների փոխազդեցության շնորհիվ բարձր էներգիայի էլեկտրոնների և առաջնային ռենտգենյան ճառագայթների քվանտների հետ: Ատոմը պարունակում է ներքին էլեկտրոնային թաղանթներ (էներգիայի մակարդակներ), որոնց թիվը կախված է ատոմային թվից (նշվում է K, L, M տառերով և այլն): Էլեկտրոնները և առաջնային ռենտգենյան ճառագայթները էլեկտրոնները տապալում են էներգիայի մի մակարդակից մյուսը: Առաջանում է մետաստաբիլ վիճակ և կայուն վիճակի անցնելու համար անհրաժեշտ է էլեկտրոնների ցատկ հակառակ ուղղությամբ։ Այս թռիչքն ուղեկցվում է էներգիայի քվանտի արտազատմամբ և ռենտգենյան ճառագայթման ի հայտ գալով։ Ի տարբերություն շարունակական սպեկտրով ռենտգենյան ճառագայթների, այս ճառագայթումն ունի ալիքի երկարությունների շատ նեղ շրջանակ և բարձր ինտենսիվություն (բնորոշ ճառագայթում) ( սմ. բրինձ.): Հատկանշական ճառագայթման ինտենսիվությունը որոշող ատոմների թիվը շատ մեծ է, օրինակ, 1 կՎ լարման և 15 մԱ հոսանքի պղնձե անոդով ռենտգեն խողովակի համար 10 14 – 10 15 ատոմներն արտադրում են բնութագիր. ճառագայթումը 1 վրկ. Այս արժեքը հաշվարկվում է որպես ռենտգենյան ճառագայթման ընդհանուր հզորության հարաբերակցությունը ռենտգենյան քվանտի էներգիային K-կեղևից (ռենտգենյան բնորոշ ճառագայթման K շարք): Ռենտգեն ճառագայթման ընդհանուր հզորությունը կազմում է էներգիայի սպառման ընդամենը 0,1%-ը, մնացածը կորչում է հիմնականում ջերմության փոխակերպման պատճառով։

Իրենց բարձր ինտենսիվության և ալիքի նեղ երկարության տիրույթի շնորհիվ բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթները հանդիսանում են գիտական հետազոտությունների և գործընթացների վերահսկման մեջ օգտագործվող ճառագայթման հիմնական տեսակը: K շարքի ճառագայթների հետ միաժամանակ առաջանում են L և M շարքի ճառագայթներ, որոնք ունեն զգալիորեն ավելի երկար ալիքի երկարություններ, սակայն դրանց օգտագործումը սահմանափակ է։ K շարքը ունի երկու բաղադրիչ՝ a և b սերտ ալիքների երկարությամբ, մինչդեռ b բաղադրիչի ինտենսիվությունը 5 անգամ փոքր է a-ից: Իր հերթին, a բաղադրիչը բնութագրվում է երկու շատ մոտ ալիքի երկարությամբ, որոնցից մեկի ինտենսիվությունը 2 անգամ մեծ է մյուսից։ Մեկ ալիքի երկարությամբ ճառագայթում (մոնոխրոմատիկ ճառագայթում) ստանալու համար մշակվել են հատուկ մեթոդներ, որոնք օգտագործում են ռենտգենյան ճառագայթների կլանման և ցրման կախվածությունը ալիքի երկարությունից։ Տարրի ատոմային թվի աճը կապված է էլեկտրոնային թաղանթների բնութագրերի փոփոխության հետ, և որքան բարձր է ռենտգենյան խողովակի անոդի նյութի ատոմային թիվը, այնքան կարճ է K-շարքի ալիքի երկարությունը։ Առավել լայնորեն կիրառվում են 24-ից 42 ատոմային թվերով (Cr, Fe, Co, Cu, Mo) և 2,29-ից 0,712 Ա (0,229 - 0,712 նմ) ալիքի երկարություններ ունեցող տարրերից պատրաստված անոդներով խողովակները։

Բացի ռենտգենյան խողովակից, ռենտգենյան ճառագայթման աղբյուրները կարող են լինել ռադիոակտիվ իզոտոպները, ոմանք կարող են ուղղակիորեն ռենտգենյան ճառագայթներ արձակել, մյուսները՝ էլեկտրոններ և a-մասնիկներ, որոնք ռենտգեն ճառագայթներ են առաջացնում մետաղական թիրախները ռմբակոծելիս: Ռադիոակտիվ աղբյուրներից ռենտգենյան ճառագայթման ինտենսիվությունը սովորաբար շատ ավելի քիչ է, քան ռենտգենյան խողովակը (բացառությամբ ռադիոակտիվ կոբալտի, որն օգտագործվում է թերությունների հայտնաբերման համար և արտադրում է շատ կարճ ալիքի ճառագայթում՝ g-ճառագայթում), փոքր չափերով և էլեկտրաէներգիա չեն պահանջում: Սինքրոտրոնային ռենտգենյան ճառագայթները արտադրվում են էլեկտրոնային արագացուցիչներում, այս ճառագայթման ալիքի երկարությունը զգալիորեն ավելի երկար է, քան ստացվում է ռենտգենյան խողովակներում (փափուկ ռենտգենյան ճառագայթներ), և դրա ինտենսիվությունը մի քանի կարգով բարձր է ռենտգենյան ճառագայթման ինտենսիվությունից: խողովակներ. Կան նաև ռենտգենյան ճառագայթման բնական աղբյուրներ: Ռադիոակտիվ խառնուրդներ են հայտնաբերվել բազմաթիվ օգտակար հանածոների մեջ, և գրանցվել է տիեզերական օբյեկտներից, այդ թվում՝ աստղերից, ռենտգենյան ճառագայթների արտանետումները։

Ռենտգենյան ճառագայթների փոխազդեցությունը բյուրեղների հետ

Բյուրեղային կառուցվածք ունեցող նյութերի ռենտգենյան ուսումնասիրություններում վերլուծվում են ատոմներին պատկանող էլեկտրոնների կողմից ռենտգենյան ճառագայթների ցրման արդյունքում առաջացած միջամտության օրինաչափությունները: բյուրեղյա վանդակ. Ատոմները համարվում են անշարժ, դրանց ջերմային թրթիռները հաշվի չեն առնվում, և նույն ատոմի բոլոր էլեկտրոնները համարվում են կենտրոնացված մի կետում՝ բյուրեղային ցանցի հանգույց։

Բյուրեղներում ռենտգենյան դիֆրակցիայի հիմնական հավասարումները դուրս բերելու համար դիտարկվում է բյուրեղային ցանցում ուղիղ գծի երկայնքով տեղակայված ատոմների կողմից ցրված ճառագայթների միջամտությունը: Մոնոխրոմային ռենտգենյան ճառագայթման հարթ ալիքը ընկնում է այս ատոմների վրա մի անկյան տակ, որի կոսինուսը հավասար է 0-ի: Ատոմների կողմից ցրված ճառագայթների միջամտության օրենքները նման են դիֆրակցիոն ցանցի համար գոյություն ունեցողներին, որոնք ցրում են լույսի ճառագայթումը տեսանելի ալիքի երկարության միջակայքում: Որպեսզի բոլոր թրթռումների ամպլիտուդները գումարվեն ատոմային շարքից մեծ հեռավորության վրա, անհրաժեշտ է և բավարար, որ հարևան ատոմներից յուրաքանչյուր զույգից եկող ճառագայթների ուղիների տարբերությունը պարունակի ալիքի երկարությունների ամբողջ թիվ: Երբ ատոմների միջև հեռավորությունը Աայս պայմանը նման է.

Ա(ա – ա 0) = ժլ,

որտեղ a-ն ատոմային շարքի և շեղված ճառագայթի միջև անկյան կոսինուսն է, ժ –ամբողջ թիվ. Բոլոր ուղղություններով, որոնք չեն բավարարում այս հավասարմանը, ճառագայթները չեն տարածվում։ Այսպիսով, ցրված ճառագայթները կազմում են համակցված կոնների համակարգ, որի ընդհանուր առանցքը ատոմային շարքն է։ Ատոմային շարքին զուգահեռ հարթության վրա կոնների հետքերը հիպերբոլաներ են, իսկ շարքին ուղղահայաց հարթության վրա՝ շրջանագծեր։

Երբ ճառագայթները ընկնում են հաստատուն անկյան տակ, պոլիքրոմատիկ (սպիտակ) ճառագայթումը քայքայվում է ֆիքսված անկյուններով շեղված ճառագայթների սպեկտրի: Այսպիսով, ատոմային շարքը ռենտգենյան ճառագայթների սպեկտրոգրաֆ է:

Ընդհանրացումը երկչափ (հարթ) ատոմային ցանցին, այնուհետև եռաչափ ծավալային (տարածական) բյուրեղային ցանցին տալիս է ևս երկու նմանատիպ հավասարումներ, որոնք ներառում են ռենտգենյան ճառագայթման անկման և անդրադարձման անկյունները և ատոմների միջև եղած հեռավորությունները։ երեք ուղղություններով. Այս հավասարումները կոչվում են Լաուի հավասարումներ և կազմում են ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծության հիմքը։

Զուգահեռ ատոմային հարթություններից արտացոլված ճառագայթների ամպլիտուդները գումարվում են և այլն։ ատոմների թիվը շատ մեծ է, արտացոլված ճառագայթումը կարելի է հայտնաբերել փորձարարական եղանակով։ Արտացոլման պայմանը նկարագրվում է Վուլֆ-Բրագի հավասարմամբ 2d sinq = nl, որտեղ d-ը հարակից ատոմային հարթությունների միջև հեռավորությունն է, q-ը հարվածող ճառագայթի ուղղության և բյուրեղում այս հարթությունների միջև արածեցման անկյունն է, l-ը ալիքի երկարությունն է: ռենտգեն ճառագայթումը, n-ն ամբողջ թիվ է, որը կոչվում է անդրադարձման կարգ: q անկյունը անկման անկյունն է հատուկ ատոմային հարթությունների նկատմամբ, որոնք անպայմանորեն չեն համընկնում ուսումնասիրվող նմուշի մակերեսի ուղղությամբ:

Մշակվել են ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծության մի քանի մեթոդներ՝ օգտագործելով ինչպես շարունակական սպեկտրով ճառագայթումը, այնպես էլ մոնոխրոմատիկ ճառագայթումը: Ուսումնասիրվող առարկան կարող է լինել անշարժ կամ պտտվող, կարող է բաղկացած լինել մեկ բյուրեղից (մեկ բյուրեղից) կամ շատերից (պոլիբյուրեղից); ցրված ճառագայթումը կարող է գրանցվել՝ օգտագործելով հարթ կամ գլանաձև ռենտգեն թաղանթ կամ ռենտգեն դետեկտոր, որը շարժվում է շրջագծով, բայց բոլոր դեպքերում փորձի և արդյունքների մեկնաբանման ժամանակ օգտագործվում է Wulff–Bragg հավասարումը։

Ռենտգենյան վերլուծություն գիտության և տեխնիկայի մեջ

Ռենտգենյան դիֆրակցիայի հայտնաբերմամբ հետազոտողները իրենց տրամադրության տակ ունեին մի մեթոդ, որը հնարավորություն տվեց առանց մանրադիտակի ուսումնասիրել առանձին ատոմների դասավորությունը և այս դասավորության փոփոխությունները արտաքին ազդեցության տակ:

Ֆունդամենտալ գիտության մեջ ռենտգենյան ճառագայթների հիմնական կիրառումը կառուցվածքային վերլուծությունն է, այսինքն. բյուրեղում առանձին ատոմների տարածական դասավորության հաստատում. Դրա համար աճեցվում են միայնակ բյուրեղներ և կատարվում է ռենտգենյան անալիզ՝ ուսումնասիրելով արտացոլումների և՛ տեղանքը, և՛ ինտենսիվությունը: Այժմ որոշվել են ոչ միայն մետաղների, այլեւ բարդ օրգանական նյութերի կառուցվածքները, որոնցում միավոր բջիջները պարունակում են հազարավոր ատոմներ։

Միներալոգիայում ռենտգենյան անալիզով որոշվել են հազարավոր միներալների կառուցվածքը և ստեղծվել հանքային հումքի վերլուծության էքսպրես մեթոդներ։

Մետաղներն ունեն համեմատաբար պարզ բյուրեղային կառուցվածք, և ռենտգեն մեթոդը հնարավորություն է տալիս ուսումնասիրել դրանց փոփոխությունները տարբեր տեխնոլոգիական մշակումների ժամանակ և ստեղծել ֆիզիկական հիմքնոր տեխնոլոգիաներ.

Համաձուլվածքների փուլային բաղադրությունը որոշվում է ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիոն օրինաչափությունների վրա գծերի տեղակայմամբ, բյուրեղների քանակը, չափը և ձևը՝ դրանց լայնությամբ, իսկ բյուրեղների կողմնորոշումը (հյուսվածքը)՝ ինտենսիվությամբ։ բաշխումը դիֆրակցիոն կոնում.

Օգտագործելով այս տեխնիկան՝ ուսումնասիրվում են պլաստիկ դեֆորմացիայի ժամանակ պրոցեսները, այդ թվում՝ բյուրեղների մասնատումը, բյուրեղային կառուցվածքում ներքին լարումների և անկատարությունների առաջացումը (դիսլոկացիաներ): Երբ դեֆորմացված նյութերը տաքացվում են, ուսումնասիրվում են լարվածության նվազեցումը և բյուրեղների աճը (վերաբյուրեղացումը):

Համաձուլվածքների ռենտգեն վերլուծությունը որոշում է պինդ լուծույթների բաղադրությունը և կոնցենտրացիան: Երբ հայտնվում է պինդ լուծույթ, փոխվում են միջատոմային հեռավորությունները և, հետևաբար, ատոմային հարթությունների միջև եղած հեռավորությունները։ Այս փոփոխությունները փոքր են, ուստի մշակվել են հատուկ ճշգրիտ մեթոդներ՝ բյուրեղային ցանցի ժամանակաշրջանները չափելու համար երկու կարգով ավելի մեծ ճշգրտությամբ, քան չափման ճշգրտությունը՝ օգտագործելով սովորական ռենտգեն հետազոտության մեթոդները: Բյուրեղային ցանցի ժամանակաշրջանների ճշգրիտ չափումների և փուլային վերլուծության համադրությունը հնարավորություն է տալիս ֆազային դիագրամում կառուցել փուլային շրջանների սահմանները: Ռենտգեն մեթոդը կարող է նաև հայտնաբերել միջանկյալ վիճակներ պինդ լուծույթների և քիմիական միացությունների միջև՝ պատվիրված պինդ լուծույթներ, որոնցում կեղտի ատոմները պատահականորեն տեղակայված չեն, ինչպես պինդ լուծույթներում, և միևնույն ժամանակ ոչ եռաչափ կարգով, ինչպես քիմիական միացություններ. Պատվիրված պինդ լուծույթների ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափությունները պարունակում են լրացուցիչ գծեր, ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափությունների մեկնաբանությունը ցույց է տալիս, որ անմաքրության ատոմները որոշակի տեղեր են զբաղեցնում բյուրեղային ցանցում, օրինակ՝ խորանարդի գագաթներում:

Երբ խառնուրդը, որը չի ենթարկվում փուլային փոխակերպումների, մարվում է, կարող է առաջանալ գերհագեցած պինդ լուծույթ, և հետագա տաքացման կամ նույնիսկ սենյակային ջերմաստիճանում պահելու դեպքում պինդ լուծույթը քայքայվում է քիմիական միացության մասնիկների արտազատմամբ: Սա ծերացման ազդեցությունն է և ռենտգենյան ճառագայթների վրա հայտնվում է որպես գծերի դիրքի և լայնության փոփոխություն: Ծերացման հետազոտությունը հատկապես կարևոր է գունավոր մետաղների համաձուլվածքների համար, օրինակ՝ ծերացումը փափուկ, կարծրացած ալյումինի համաձուլվածքը վերածում է ամուր կառուցվածքային նյութի՝ դուրալումին:

Պողպատի ջերմային մշակման ռենտգեն հետազոտությունները մեծագույն տեխնոլոգիական նշանակություն ունեն: Պողպատի մարման (արագ սառեցման) ժամանակ տեղի է ունենում դիֆուզիոն ազատ ավստենիտ-մարտենզիտի փուլային անցում, ինչը հանգեցնում է կառուցվածքի փոփոխության խորանարդից քառանկյունի, այսինքն. միավոր բջիջը ստանում է ուղղանկյուն պրիզմայի ձև: Ռենտգենյան նկարներում դա արտահայտվում է որպես գծերի լայնացում և որոշ գծերի բաժանում երկուսի: Այս էֆեկտի պատճառները ոչ միայն բյուրեղային կառուցվածքի փոփոխությունն են, այլ նաև մեծ ներքին լարումների առաջացումը մարտենզիտիկ կառուցվածքի թերմոդինամիկական անհավասարակշռության և հանկարծակի սառեցման պատճառով: Կոփման ժամանակ (տաքացնելով կարծրացած պողպատը), ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափությունների գծերը նեղանում են, ինչը կապված է հավասարակշռության կառուցվածքի վերադարձի հետ:

IN վերջին տարիներըՄեծ նշանակություն են ձեռք բերել կենտրոնացված էներգիայի հոսքերով նյութերի մշակման ռենտգեն հետազոտությունները (լազերային ճառագայթներ, հարվածային ալիքներ, նեյտրոններ, էլեկտրոնային իմպուլսներ), որոնք պահանջել են նոր տեխնիկա և առաջացրել նոր ռենտգենյան էֆեկտներ։ Օրինակ, երբ լազերային ճառագայթները գործում են մետաղների վրա, ջեռուցումն ու հովացումը տեղի են ունենում այնքան արագ, որ սառեցման ժամանակ մետաղի բյուրեղները միայն ժամանակ ունեն մեծանալու մի քանի տարրական բջիջների (նանոբյուրեղների) չափերի կամ ընդհանրապես ժամանակ չունեն առաջանալու: Սառչելուց հետո նման մետաղը սովորական մետաղի տեսք ունի, սակայն ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափության վրա հստակ գծեր չի տալիս, իսկ արտացոլված ռենտգենյան ճառագայթները բաշխվում են արածեցման անկյունների ողջ տիրույթում։

Նեյտրոնային ճառագայթումից հետո լրացուցիչ բծեր (ցրված մաքսիմա) հայտնվում են ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափությունների վրա։ Ռադիոակտիվ քայքայումը նաև առաջացնում է հատուկ ռենտգենյան էֆեկտներ՝ կապված կառուցվածքի փոփոխությունների հետ, ինչպես նաև այն փաստը, որ հետազոտվող նմուշն ինքնին դառնում է ռենտգենյան ճառագայթման աղբյուր:

Գերմանացի գիտնական Վիլհելմ Կոնրադ Ռենտգենին իրավամբ կարելի է համարել ռադիոգրաֆիայի հիմնադիրը և ռենտգենյան ճառագայթների հիմնական հատկանիշների բացահայտողը։

Այնուհետև, դեռ 1895 թվականին, նա նույնիսկ չէր կասկածում իր կողմից հայտնաբերված ռենտգենյան ճառագայթների կիրառման լայնությանը և հանրաճանաչությանը, թեև նույնիսկ այն ժամանակ դրանք լայն հնչեղություն բարձրացրին գիտության աշխարհում:

Դժվար թե գյուտարարը կարող էր կռահել, թե ինչ օգուտ կամ վնաս կբերի իր գործունեության պտուղը։ Բայց այսօր մենք կփորձենք պարզել, թե ինչ ազդեցություն է թողնում այս տեսակի ճառագայթումը մարդու օրգանիզմի վրա։

Ռենտգենյան ճառագայթումն օժտված է հսկայական թափանցող հզորությամբ, բայց դա կախված է ճառագայթվող նյութի ալիքի երկարությունից և խտությունից.
ճառագայթման ազդեցության տակ որոշ առարկաներ սկսում են փայլել.
Ռենտգենը ազդում է կենդանի էակների վրա.
ռենտգենյան ճառագայթների շնորհիվ սկսում են առաջանալ որոշ կենսաքիմիական ռեակցիաներ.
Ռենտգենյան ճառագայթը կարող է էլեկտրոններ վերցնել որոշ ատոմներից և դրանով իսկ իոնացնել դրանք:

Նույնիսկ գյուտարարն ինքն էր առաջին հերթին մտահոգված այն հարցով, թե կոնկրետ որո՞նք են իր հայտնաբերած ճառագայթները:

Փորձարարական հետազոտությունների մի ամբողջ շարք անցկացնելուց հետո գիտնականը պարզել է, որ ռենտգենյան ճառագայթները միջանկյալ ալիքներ են ուլտրամանուշակագույն և գամմա ճառագայթների միջև, որոնց երկարությունը 10 -8 սմ է։

Ռենտգենյան ճառագայթի հատկությունները, որոնք վերը թվարկված են, ունեն կործանարար հատկություններ, սակայն դա չի խանգարում դրանք օգտագործել օգտակար նպատակներով։

Այսպիսով, ժամանակակից աշխարհում որտեղ կարելի է օգտագործել ռենտգենյան ճառագայթները:

Նրանց օգնությամբ դուք կարող եք ուսումնասիրել բազմաթիվ մոլեկուլների և բյուրեղային գոյացությունների հատկությունները:
Թերությունների հայտնաբերման համար, այսինքն՝ ստուգել արդյունաբերական մասերը և սարքերը թերությունների համար:
Բժշկական արդյունաբերության և թերապևտիկ հետազոտության մեջ:

Այս ալիքների ողջ տիրույթի կարճ երկարությունների և նրանց յուրահատուկ հատկությունների շնորհիվ հնարավոր դարձավ Վիլհելմ Ռենտգենի կողմից հայտնաբերված ճառագայթման ամենակարևոր կիրառումը։

Քանի որ մեր հոդվածի թեման սահմանափակված է մարդու մարմնի վրա ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությամբ, որը հանդիպում է դրանց միայն հիվանդանոց գնալիս, ապա մենք հետագայում կքննարկենք բացառապես կիրառման այս ոլորտը:

Ռենտգենյան ճառագայթները հայտնագործող գիտնականը դրանք անգնահատելի նվեր է դարձրել Երկրի ողջ բնակչության համար, քանի որ նա չի արտոնագրել իր մտահղացումը հետագա օգտագործման համար:

Առաջին համաճարակից ի վեր շարժական ռենտգեն սարքերը հարյուրավոր վիրավորների կյանքեր են փրկել: Այսօր ռենտգենյան ճառագայթներն ունեն երկու հիմնական կիրառություն.

Ախտորոշում իր օգնությամբ.

Ռենտգեն ախտորոշումը կիրառվում է տարբեր դեպքերում.

ֆտորոգրաֆիա կամ տրանսլյումինացիա;
Ռենտգեն կամ լուսանկար;
ֆտորոգրաֆիկ հետազոտություն;
տոմոգրաֆիա՝ օգտագործելով ռենտգենյան ճառագայթներ.

Այժմ դուք պետք է պարզեք, թե ինչպես են այս մեթոդները տարբերվում միմյանցից.

Առաջին մեթոդը ենթադրում է, որ առարկան տեղադրված է լյումինեսցենտային հատկություններով հատուկ էկրանի և ռենտգենյան խողովակի միջև: Բժիշկը, ելնելով անհատական հատկանիշներից, ընտրում է ճառագայթների պահանջվող ուժը և էկրանին ստանում ոսկորների և ներքին օրգանների պատկերը:
Երկրորդ մեթոդով հիվանդին տեղադրում են ձայներիզով հատուկ ռենտգեն թաղանթի վրա։ Այս դեպքում սարքավորումը դրվում է անձից վեր։ Այս տեխնիկան թույլ է տալիս ստանալ բացասական պատկեր, բայց ավելի նուրբ մանրամասներով, քան ֆտորոգրաֆիայի միջոցով:
Թոքերի հիվանդության համար բնակչության զանգվածային հետազոտությունները կարող են իրականացվել ֆտորոգրաֆիայի միջոցով: Պրոցեդուրայի ժամանակ մեծ մոնիտորից պատկերը տեղափոխվում է հատուկ ֆիլմ:
Տոմոգրաֆիան թույլ է տալիս ստանալ ներքին օրգանների պատկերներ մի քանի բաժիններով։ Կատարվում է պատկերների մի ամբողջ շարք, որոնք հետագայում կոչվում են տոմոգրաֆիա։
Եթե համակարգչի օգնությունը միացնեք նախորդ մեթոդին, ապա մասնագիտացված ծրագրերը կստեղծեն ամբողջական պատկեր՝ պատրաստված ռենտգեն սկաների միջոցով:

Առողջական խնդիրների ախտորոշման այս բոլոր մեթոդները հիմնված են լուսանկարչական ֆիլմը լուսավորելու ռենտգենյան ճառագայթների յուրահատուկ հատկության վրա: Միաժամանակ տարբեր է մեր մարմնի իներտ և այլ հյուսվածքների ներթափանցման ունակությունը, որը ցուցադրվում է պատկերում։

Այն բանից հետո, երբ հայտնաբերվեց կենսաբանական տեսանկյունից հյուսվածքների վրա ազդելու ռենտգենյան ճառագայթների մեկ այլ հատկություն, այս հատկությունը սկսեց ակտիվորեն կիրառվել ուռուցքների բուժման մեջ։

Բջիջները, հատկապես չարորակները, շատ արագ են բաժանվում, իսկ ճառագայթման իոնացնող հատկությունը դրական է ազդում թերապևտիկ թերապիայի վրա և դանդաղեցնում ուռուցքի աճը։

Բայց մետաղադրամի մյուս կողմը ռենտգենյան ճառագայթների բացասական ազդեցությունն է արյունաստեղծ, էնդոկրին և իմունային համակարգերի բջիջների վրա, որոնք նույնպես արագ բաժանվում են։ Ռենտգենի բացասական ազդեցության հետեւանքով առաջանում է ճառագայթային հիվանդություն։

Ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա

Բառացիորեն անմիջապես հետո նման աղմկոտ բացահայտումից հետո գիտական աշխարհ, հայտնի դարձավ, որ ռենտգենյան ճառագայթները կարող են ազդեցություն ունենալ մարդու օրգանիզմի վրա.

Ռենտգենյան ճառագայթների հատկությունների ուսումնասիրությունների ժամանակ պարզվել է, որ դրանք կարող են այրվածքներ առաջացնել մաշկի վրա։ Շատ նման է ջերմայիններին: Այնուամենայնիվ, վնասի խորությունը շատ ավելի մեծ էր, քան կենցաղային վնասվածքները, և նրանք ավելի վատ էին ապաքինվում: Այս նենգ ճառագայթների վրա աշխատող շատ գիտնականներ կորցրել են մատները:
Փորձի և սխալի միջոցով պարզվեց, որ եթե նվազեցնեք ներդրումների ժամանակը և չափը, ապա այրվածքներից կարելի է խուսափել: Հետագայում սկսեցին օգտագործել կապարե էկրաններ և հիվանդների հեռահար ճառագայթում։
Ճառագայթների վնասակար ազդեցության երկարաժամկետ հեռանկարը ցույց է տալիս, որ ճառագայթումից հետո արյան կազմի փոփոխությունները հանգեցնում են լեյկեմիայի և վաղ ծերացման:
Ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցության ծանրությունը մարդու մարմնի վրա ուղղակիորեն կախված է ճառագայթվող օրգանից: Այսպիսով, կոնքի ռենտգենով կարող է առաջանալ անպտղություն, իսկ արյունաստեղծ օրգանների ախտորոշմամբ՝ արյան հիվանդություններ։
Նույնիսկ ամենափոքր ազդեցությունները երկար ժամանակ կարող են հանգեցնել գենետիկ մակարդակի փոփոխությունների:

Իհարկե, բոլոր ուսումնասիրությունները կատարվել են կենդանիների վրա, սակայն գիտնականներն ապացուցել են, որ պաթոլոգիական փոփոխությունները կտարածվեն մարդկանց վրա։

ԿԱՐԵՎՈՐ! Ստացված տվյալների հիման վրա մշակվել են ռենտգենյան ճառագայթման ստանդարտներ, որոնք միատեսակ են ամբողջ աշխարհում։

Ռենտգենյան չափաբաժինները ախտորոշման ժամանակ

Հավանաբար բոլորը, ովքեր հեռանում են բժշկի գրասենյակից ռենտգենից հետո, հետաքրքրվում են, թե ինչպես կազդի այս պրոցեդուրան իրենց հետագա առողջության վրա:

Ճառագայթման ազդեցությունը գոյություն ունի նաև բնության մեջ, և մենք դրան հանդիպում ենք ամեն օր: Որպեսզի ավելի հեշտ լինի հասկանալ, թե ինչպես են ռենտգենյան ճառագայթները ազդում մեր մարմնի վրա, մենք կհամեմատենք այս ընթացակարգը ստացված բնական ճառագայթման հետ.

կրծքավանդակի ռենտգենով մարդը ստանում է ճառագայթման չափաբաժին, որը հավասար է 10 օրվա ֆոնային ճառագայթմանը, իսկ ստամոքսի կամ աղիքների համար՝ 3 տարի;
որովայնի խոռոչի կամ ամբողջ մարմնի համակարգչային տոմոգրաֆիա՝ 3 տարվա ճառագայթման համարժեք;
կրծքավանդակի ռենտգեն հետազոտություն - 3 ամիս;
վերջույթները ճառագայթվում են՝ առողջությանը գրեթե ոչ մի վնաս չպատճառելով.
Ատամների ռենտգենյան ճառագայթների ճշգրիտ ուղղության և ազդեցության նվազագույն ժամանակի շնորհիվ նույնպես վտանգավոր չեն:

ԿԱՐԵՎՈՐ! Չնայած այն հանգամանքին, որ ներկայացված տվյալները, որքան էլ դրանք սարսափելի հնչեն, համապատասխանում են միջազգային պահանջներին։ Այնուամենայնիվ, հիվանդը լիովին իրավունք ունի խնդրելու լրացուցիչ պաշտպանություն իր բարեկեցության համար խիստ մտահոգության դեպքում:

Մենք բոլորս հանդիպում ենք ռենտգեն հետազոտությունների՝ մեկից ավելի անգամ: Այնուամենայնիվ, պահանջվող ընթացակարգերից դուրս գտնվող մարդկանց մի կատեգորիա հղի կանայք են:

Բանն այն է, որ ռենտգենյան ճառագայթները մեծապես ազդում են ապագա երեխայի առողջության վրա: Այս ալիքները կարող են առաջացնել ներարգանդային զարգացման արատներ՝ քրոմոսոմների վրա իրենց ազդեցության հետեւանքով։

ԿԱՐԵՎՈՐ! Ռենտգենյան ճառագայթների համար ամենավտանգավոր շրջանը հղիությունն է մինչև 16 շաբաթ: Այս ժամանակահատվածում առավել խոցելի են երեխայի կոնքի, որովայնի և ողնաշարի հատվածները։

Իմանալով ռենտգենյան ճառագայթների այս բացասական հատկության մասին՝ ամբողջ աշխարհում բժիշկները փորձում են խուսափել հղիների համար այն նշանակելուց։

Բայց կան ճառագայթման այլ աղբյուրներ, որոնց կարող է հանդիպել հղի կինը.

մանրադիտակներ, որոնք աշխատում են էլեկտրաէներգիայի միջոցով;
գունավոր հեռուստատեսային մոնիտորներ:

Նրանք, ովքեր պատրաստվում են մայրանալ, պետք է անպայման իմանան իրենց սպասվող վտանգի մասին։ Լակտացիայի ընթացքում ռենտգենյան ճառագայթները վտանգ չեն ներկայացնում կերակրող մոր և երեխայի համար:

Ինչ անել ռենտգենից հետո:

Ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցության նույնիսկ ամենաչնչին ազդեցությունները կարելի է նվազագույնի հասցնել՝ հետևելով մի քանի պարզ առաջարկությունների.

ընթացակարգից անմիջապես հետո կաթ խմել: Հայտնի է, որ այն կարող է հեռացնել ճառագայթումը.
չոր սպիտակ գինին կամ խաղողի հյութը նույն հատկություններն ունեն.
Ցանկալի է սկզբում ավելի շատ յոդ պարունակող մթերքներ օգտագործել։

ԿԱՐԵՎՈՐ! Ռենտգենյան կաբինետ այցելելուց հետո չպետք է դիմել որևէ բժշկական պրոցեդուրաների կամ օգտագործել թերապևտիկ մեթոդներ։

Անկախ նրանից, թե ինչ բացասական հատկություններ կարող են ունենալ երբեմնի հայտնաբերված ռենտգենյան ճառագայթները, դրանց օգտագործման օգուտները դեռ շատ ավելին են, քան դրանց պատճառած վնասը: Բժշկական հաստատություններում մոմակալման պրոցեդուրան իրականացվում է արագ և նվազագույն չափաբաժիններով։

ՌԴ ԿՐԹՈՒԹՅԱՆ ԴԱՇՆԱԿԱՆ ԳՈՐԾԱԿԱԼՈՒԹՅՈՒՆ

ՊԵՏԱԿԱՆ ՈՒՍՈՒՄՆԱԿԱՆ ՀԱՍՏԱՏՈՒԹՅՈՒՆ

ԲԱՐՁՐ ՄԱՍՆԱԳԻՏԱԿԱՆ ԿՐԹՈՒԹՅՈՒՆ

ՄՈՍԿՎԱՅԻ ՊՈՂԱՂԻ ԵՎ ՀԱՄԱԼՈՒԾՈՒՄՆԵՐԻ ՊԵՏԱԿԱՆ ԻՆՍՏԻՏՈՒՏ

(ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱԿԱՆ ՀԱՄԱԼՍԱՐԱՆ)

ՆՈՎՈՏՐՈԻՑԿԻ ՄԱՍՆԱՃՅՈՒՂ

OED վարչություն

ԴԱՍԸՆԹԱՑ ԱՇԽԱՏԱՆՔ

Կարգապահություն՝ ֆիզիկա

Թեմա՝ Ռենտգեն

Ուսանող՝ Նեդորեզովա Ն.Ա.

Խումբ՝ EiU-2004-25, No Z.K.՝ 04N036

Ստուգված՝ Օժեգովա Ս.Մ.

Ներածություն

Գլուխ 1. Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերում

1.1 Ռենտգեն Վիլհելմ Կոնրադի կենսագրությունը

1.2 Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերում

Գլուխ 2. Ռենտգենյան ճառագայթում

2.1 Ռենտգենյան աղբյուրներ

2.2 Ռենտգենյան ճառագայթների հատկությունները

2.3 Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերում

2.4 Ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործումը

Գլուխ 3. Ռենտգենյան ճառագայթների կիրառումը մետաղագործության մեջ

3.1 Բյուրեղային կառուցվածքի թերությունների վերլուծություն

3.2 Սպեկտրային վերլուծություն

Եզրակացություն

Օգտագործված աղբյուրների ցանկը

Դիմումներ

Ներածություն

Դա հազվագյուտ մարդ էր, ով չէր անցել ռենտգեն սենյակով: Ռենտգեն պատկերները ծանոթ են բոլորին: 1995 թվականին լրացավ այս հայտնագործության հարյուրամյակը։ Դժվար է պատկերացնել, թե ինչ հսկայական հետաքրքրություն է առաջացրել այն մեկ դար առաջ։ Տղամարդու ձեռքում սարք է եղել, որի օգնությամբ հնարավոր է եղել տեսնել անտեսանելին։

Սա անտեսանելի ճառագայթ է, որը կարող է ներթափանցել, թեև տարբեր աստիճաններով, բոլոր նյութերի մեջ, որոնք էլեկտրամագնիսական ճառագայթումմոտ 10-8 սմ ալիքի երկարությամբ կոչվում էր ռենտգենյան ճառագայթում՝ ի պատիվ Վիլհելմ Ռենտգենի, ով հայտնաբերեց այն:

Ինչպես տեսանելի լույսը, ռենտգենյան ճառագայթները ստիպում են լուսանկարչական ֆիլմի սև դառնալ: Այս հատկությունը կարևոր է բժշկության, արդյունաբերության և գիտական հետազոտությունների համար: Անցնելով ուսումնասիրվող օբյեկտի միջով և այնուհետև ընկնելով լուսանկարչական թաղանթի վրա՝ ռենտգենյան ճառագայթումը պատկերում է դրա ներքին կառուցվածքը: Քանի որ ռենտգենյան ճառագայթման ներթափանցող ուժը տարբեր նյութերի համար տարբեր է, օբյեկտի այն մասերը, որոնք ավելի քիչ թափանցիկ են դրա համար, լուսանկարում ավելի բաց տարածքներ են ստեղծում, քան նրանք, որոնց միջով ճառագայթումը լավ է թափանցում: Այսպիսով, ոսկրային հյուսվածքն ավելի քիչ թափանցիկ է ռենտգենյան ճառագայթների համար, քան այն հյուսվածքը, որը կազմում է մաշկը և ներքին օրգանները: Հետևաբար, ռենտգենի վրա ոսկորները կհայտնվեն որպես ավելի թեթև տարածքներ, և կոտրվածքի տեղը, որն ավելի քիչ թափանցիկ է ճառագայթման համար, կարելի է բավականին հեշտությամբ հայտնաբերել: Ռենտգենյան ճառագայթներն օգտագործվում են նաև ատամնաբուժության մեջ՝ ատամների արմատներում կարիեսի և թարախակույտերի հայտնաբերման համար, ինչպես նաև արդյունաբերության մեջ՝ ձուլման, պլաստմասսաների և ռետինների ճաքեր հայտնաբերելու համար, քիմիայում՝ միացությունները վերլուծելու և ֆիզիկայում՝ բյուրեղների կառուցվածքը ուսումնասիրելու համար:

Ռենտգենի հայտնագործությանը հաջորդեցին այլ հետազոտողների փորձերը, ովքեր հայտնաբերեցին այս ճառագայթման բազմաթիվ նոր հատկություններ և կիրառություններ: Մեծ ներդրում են ունեցել Մ. Լաուն, Վ. Ֆրիդրիխը և Պ. Նիփինգը, ովքեր 1912 թվականին ցուցադրել են բյուրեղի միջով անցնող ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիան; W. Coolidge, ով 1913 թվականին հորինել է բարձր վակուումային ռենտգենյան խողովակ տաքացվող կաթոդով; Գ. Մոզելին, որը 1913 թվականին հաստատեց ճառագայթման ալիքի երկարության և տարրի ատոմային թվի միջև կապը. Գ. և Լ. Բրեգը, որոնք 1915 թվականին ստացել են Նոբելյան մրցանակ՝ ռենտգենյան կառուցվածքային վերլուծության հիմունքները մշակելու համար։

Այս դասընթացի աշխատանքի նպատակն է ուսումնասիրել ռենտգենյան ճառագայթման երևույթը, հայտնաբերման պատմությունը, հատկությունները և բացահայտել դրա կիրառման շրջանակը:

Գլուխ 1. Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերում

1.1 Ռենտգեն Վիլհելմ Կոնրադի կենսագրությունը

Վիլհելմ Կոնրադ Ռենտգենը ծնվել է 1845 թվականի մարտի 17-ին Գերմանիայի Հոլանդիայի հետ սահմանակից շրջանում՝ Լենեպե քաղաքում։ Տեխնիկական կրթությունը ստացել է Ցյուրիխում՝ նույն Բարձրագույն տեխնիկական դպրոցում (Պոլիտեխնիկ), որտեղ հետագայում սովորել է Էյնշտեյնը։ Ֆիզիկայի հանդեպ ունեցած կիրքը նրան ստիպել է 1866 թվականին դպրոցն ավարտելուց հետո շարունակել ֆիզիկայի կրթությունը։

1868 թվականին պաշտպանելով իր ատենախոսությունը փիլիսոփայության դոկտորի աստիճանի համար՝ նա աշխատել է որպես ասիստենտ ֆիզիկայի ամբիոնում սկզբում Ցյուրիխում, ապա Գիզենում, իսկ հետո Ստրասբուրգում (1874-1879 թթ.) Կունդտի ղեկավարությամբ։ Այստեղ Ռենտգենն անցավ լավ փորձարարական դպրոց և դարձավ առաջին կարգի փորձարար։ Ռենտգենն իր որոշ կարևոր հետազոտություններ է իրականացրել իր ուսանողի հետ՝ խորհրդային ֆիզիկայի հիմնադիրներից Ա.Ֆ. Իոֆֆե.

Գիտական հետազոտությունները վերաբերում են էլեկտրամագնիսականությանը, բյուրեղների ֆիզիկային, օպտիկային, մոլեկուլային ֆիզիկային:

1895 թվականին նա հայտնաբերեց ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներից ավելի կարճ ալիքի երկարությամբ ճառագայթումը (ռենտգեն), որը հետագայում անվանվեց ռենտգեն և ուսումնասիրեց դրանց հատկությունները. արտացոլվելու, կլանելու, օդը իոնացնելու ունակությունը և այլն։ Նա առաջարկեց ռենտգենյան ճառագայթներ արտադրելու համար խողովակի ճիշտ ձևավորում՝ թեքված պլատինե հակակատոդ և գոգավոր կաթոդ. նա առաջինն էր, ով լուսանկարեց ռենտգենյան ճառագայթների միջոցով: Նա հայտնաբերեց 1885 թվականին էլեկտրական դաշտում շարժվող դիէլեկտրիկի մագնիսական դաշտը (այսպես կոչված՝ «ռենտգենյան հոսանքը»): Նրա փորձը հստակ ցույց տվեց, որ մագնիսական դաշտը ստեղծվում է շարժվող լիցքերով և կարևոր է ստեղծման համար: X. Lorentz-ի էլեկտրոնային տեսություն: Ռենտգենի աշխատությունների զգալի մասը նվիրված է հեղուկների, գազերի, բյուրեղների, էլեկտրամագնիսական երևույթների ուսումնասիրության հատկություններին, հայտնաբերել է բյուրեղներում էլեկտրական և օպտիկական երևույթների փոխհարաբերությունները: Նրա անունը կրող ճառագայթների հայտնաբերման համար Ռենտգենը ֆիզիկոսներից առաջինն էր, ով արժանացավ Նոբելյան մրցանակի 1901 թվականին։

1900-ից մինչև վերջին օրերըԿյանքի ընթացքում (մահացել է 1923 թ. փետրվարի 10-ին) աշխատել է Մյունխենի համալսարանում։

1.2 Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերում

19-րդ դարի վերջ նշանավորվեց գազերի միջոցով էլեկտրաէներգիայի անցման երևույթների նկատմամբ հետաքրքրության աճով։ Ֆարադեյը նաև լրջորեն ուսումնասիրել է այս երևույթները, նկարագրել արտահոսքի տարբեր ձևեր և հայտնաբերել մութ տարածություն հազվագյուտ գազի լուսավոր սյունակում։ Ֆարադայի մութ տարածությունը բաժանում է կապտավուն կաթոդային փայլը վարդագույն, անոդիկ փայլից:

Գազի հազվադեպության հետագա աճը զգալիորեն փոխում է փայլի բնույթը: Մաթեմատիկոս Պլյուկերը (1801-1868) 1859 թվականին բավականաչափ ուժեղ վակուումում հայտնաբերեց կաթոդից բխող թույլ կապտավուն ճառագայթներ, որոնք հասնում էին անոդին և առաջացնում էին խողովակի ապակու փայլը: Պլյուկերի աշակերտ Հիտտորֆը (1824-1914) 1869 թվականին շարունակեց իր ուսուցչի հետազոտությունը և ցույց տվեց, որ խողովակի լյումինեսցենտային մակերեսի վրա հստակ ստվեր է հայտնվում, եթե պինդ մարմին է դրվում կաթոդի և այս մակերեսի միջև։

Գոլդշտեյնը (1850-1931), ուսումնասիրելով ճառագայթների հատկությունները, դրանք անվանել է կաթոդային ճառագայթներ (1876): Երեք տարի անց Ուիլյամ Քրուքսը (1832-1919) ապացուցեց կաթոդային ճառագայթների նյութական բնույթը և դրանք անվանեց «ճառագայթող նյութ», հատուկ չորրորդ վիճակում գտնվող նյութ: Նրա ապացույցները համոզիչ էին և տեսողական: «Crookes խողովակի» հետ փորձերը ավելի ուշ էին: ցուցադրվել է ֆիզիկայի բոլոր դասարաններում: Կաթոդի ճառագայթի շեղումը մագնիսական դաշտով Քրուկսի խողովակում դարձավ դասական դպրոցական ցուցադրություն:

Այնուամենայնիվ, կաթոդային ճառագայթների էլեկտրական շեղման փորձերը այնքան էլ համոզիչ չէին։ Հերցը նման շեղում չի հայտնաբերել և եկել է այն եզրակացության, որ կաթոդի ճառագայթը եթերի մեջ տատանվող պրոցես է։ Հերցի աշակերտ Ֆ. Լենարդը, փորձարկելով կաթոդային ճառագայթները, 1893 թվականին ցույց տվեց, որ դրանք անցնում են ալյումինե փայլաթիթեղով պատված պատուհանով և փայլ են առաջացնում պատուհանի հետևում գտնվող տարածության մեջ։ Իր վերջին հոդվածը, որը հրապարակվել է 1892 թվականին, Հերցը նվիրել է բարակ մետաղական մարմիններով կաթոդային ճառագայթների անցման երևույթին, այն սկսվել է հետևյալ բառերով.

«Կաթոդային ճառագայթները լույսից զգալիորեն տարբերվում են պինդ մարմիններ ներթափանցելու ունակությամբ»: Նկարագրելով կաթոդային ճառագայթների անցման փորձերի արդյունքները ոսկու, արծաթի, պլատինի, ալյումինի և այլնի տերևներով, Հերցը նշում է, որ նա արել է. Երևույթների մեջ որևէ հատուկ տարբերություն չնկատել: Ճառագայթները չեն անցնում տերևների միջով ուղղագիծ, այլ ցրվում են դիֆրակցիայի միջոցով: Կաթոդային ճառագայթների բնույթը դեռևս պարզ չէր:

Քրուքսի, Լենարդի և այլոց այս խողովակներով էր, որ Վյուրցբուրգի պրոֆեսոր Վիլհելմ Կոնրադ Ռենտգենը փորձեր կատարեց 1895 թվականի վերջին: Մի անգամ, փորձի ավարտին, խողովակը ծածկելով սև ստվարաթղթե ծածկով, անջատելով լույսը, բայց ոչ: Այնուամենայնիվ, անջատելով խողովակը սնուցող ինդուկտորը, նա նկատեց էկրանի փայլը խողովակի մոտ գտնվող բարիումի սինօքսիդից: Այս հանգամանքից ապշած Ռենտգենը սկսեց փորձարկել էկրանը։ Իր առաջին զեկույցում՝ «Նոր տեսակի ճառագայթների մասին», թվագրված 1895 թվականի դեկտեմբերի 28-ին, նա գրել է այս առաջին փորձերի մասին. բարակ սև ստվարաթուղթ, որը բավականին սերտորեն կպչում է դրան, յուրաքանչյուր արտանետման հետ այն փայլում է պայծառ լույսով. այն սկսում է լյումինեսթալ: Լյումինեսցենտը տեսանելի է, երբ բավականաչափ մթնում է, և կախված չէ նրանից, թե թուղթը պատված է բարիումի կապույտ օքսիդով, թե ծածկված չէ բարիումի կապույտ օքսիդով: Ֆլյուորեսցենցիան նկատելի է նույնիսկ խողովակից երկու մետր հեռավորության վրա»։

Ռենտգենի մանրակրկիտ հետազոտությունը ցույց է տվել, որ «այդ սև ստվարաթուղթը, որը ոչ թափանցիկ է արևի տեսանելի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների կամ էլեկտրական աղեղի ճառագայթների համար, թափանցում է ինչ-որ նյութ, որը ֆլյուորեսցենտ է առաջացնում»: », որը նա անվանել է կարճ «ռենտգենյան ճառագայթներ», տարբեր նյութերի համար: Նա պարզել է, որ ճառագայթները ազատորեն անցնում են թղթի, փայտի, կարծր կաուչուկի, մետաղի բարակ շերտերի միջով, բայց խիստ հետաձգվում են կապարի պատճառով:

Այնուհետև նա նկարագրում է սենսացիոն փորձառությունը.

«Եթե ձեր ձեռքը պահեք արտանետվող խողովակի և էկրանի միջև, ապա կարող եք տեսնել ոսկորների մուգ ստվերները հենց ձեռքի ստվերի թույլ ուրվագծերում»: Սա մարդու մարմնի առաջին ֆտորոսկոպիկ հետազոտությունն էր: Ռենտգենը նույնպես ստացավ: առաջին ռենտգեն պատկերները՝ դրանք կիրառելով իր ձեռքին:

Այս նկարները մեծ տպավորություն թողեցին. հայտնագործությունը դեռ ավարտված չէր, և ռենտգեն ախտորոշումն արդեն սկսել էր իր ճանապարհը: «Իմ լաբորատորիան հեղեղված էր բժիշկներով, որոնք բերում էին հիվանդների, ովքեր կասկածում էին, որ իրենց մեջ ասեղներ կան տարբեր մասերմարմիններ»,- գրել է անգլիացի ֆիզիկոս Շուստերը։

Արդեն առաջին փորձերից հետո Ռենտգենը հաստատապես հաստատեց, որ ռենտգենյան ճառագայթները տարբերվում են կաթոդային ճառագայթներից, դրանք լիցք չեն կրում և չեն շեղվում մագնիսական դաշտից, այլ գրգռված են կաթոդային ճառագայթներից։ Ռենտգենյան ճառագայթները նույնական չեն կաթոդային ճառագայթների հետ։ , բայց ոգևորվում են դրանցով արտանետվող խողովակի ապակե պատերում»,- գրել է Ռենտգենը:

Նա նաև հաստատեց, որ հուզված են ոչ միայն ապակու, այլ նաև մետաղների մեջ։

Նշելով Հերց-Լենարդի վարկածը, որ կաթոդային ճառագայթները «եթերում տեղի ունեցող երևույթ են», Ռենտգենը նշում է, որ «մենք կարող ենք նման բան ասել մեր ճառագայթների մասին»: Այնուամենայնիվ, նա չկարողացավ բացահայտել ճառագայթների ալիքային հատկությունները. դրանք «իրեն տարբեր կերպ են պահում, քան մինչ այժմ հայտնի ուլտրամանուշակագույն, տեսանելի և ինֆրակարմիր ճառագայթները»: Իրենց քիմիական և լուսարձակող գործողություններով, ըստ Ռենտգենի, դրանք նման են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներին: իր առաջին հաղորդագրությունը, նա հայտարարեց այն ենթադրությունը, որը թողնվեց ավելի ուշ, որ դրանք կարող են լինել երկայնական ալիքներ եթերի մեջ:

Ռենտգենի հայտնագործությունը մեծ հետաքրքրություն առաջացրեց գիտական աշխարհում։ Նրա փորձերը կրկնվել են աշխարհի գրեթե բոլոր լաբորատորիաներում։ Մոսկվայում դրանք կրկնել են Պ.Ն. Լեբեդեւը։ Սանկտ Պետերբուրգում ռադիոյի գյուտարար Ա.Ս. Պոպովը փորձեր արեց ռենտգենյան ճառագայթներով, ցուցադրեց դրանք հանրային դասախոսությունների ժամանակ և ստացավ տարբեր ռենտգենյան պատկերներ։ Քեմբրիջում Դ.Դ. Թոմսոնն անմիջապես օգտագործեց ռենտգենյան ճառագայթների իոնացնող ազդեցությունը՝ գազերի միջով էլեկտրաէներգիայի անցումը ուսումնասիրելու համար։ Նրա հետազոտությունը հանգեցրեց էլեկտրոնի հայտնաբերմանը:

Գլուխ 2. Ռենտգենյան ճառագայթում

Ռենտգենյան ճառագայթումը էլեկտրամագնիսական իոնացնող ճառագայթում է, որը զբաղեցնում է գամմայի և ուլտրամանուշակագույն ճառագայթների միջև ընկած սպեկտրային տարածքը 10 -4-ից մինչև 10 3 (10 -12-ից մինչև 10 -5 սմ) ալիքի երկարությունների սահմաններում: լ. ալիքի երկարությամբ λ< 2 условно называются жёсткими, с λ >2 - փափուկ:

2.1 Ռենտգենյան աղբյուրներ

Ռենտգենյան ճառագայթների ամենատարածված աղբյուրը ռենտգենյան խողովակն է: - էլեկտրական վակուումային սարք , ծառայելով որպես ռենտգենյան ճառագայթման աղբյուր։ Նման ճառագայթումը տեղի է ունենում, երբ կաթոդից արտանետվող էլեկտրոնները դանդաղում են և հարվածում են անոդին (հակակաթոդ); այս դեպքում անոդի և կաթոդի միջև ընկած տարածության ուժեղ էլեկտրական դաշտի միջոցով արագացված էլեկտրոնների էներգիան մասամբ վերածվում է ռենտգենյան էներգիայի: Ռենտգենյան խողովակի ճառագայթումը bremsstrahlung ռենտգենյան ճառագայթման սուպերպոզիցիան է անոդ նյութի բնորոշ ճառագայթման վրա: Ռենտգենյան խողովակները տարբերվում են. էլեկտրոնների հոսքի ստացման մեթոդով` թերմիոնիկ (տաքացվող) կաթոդով, դաշտային արտանետման (ծածկույթի) կաթոդով, դրական իոններով ռմբակոծված կաթոդով և էլեկտրոնների ռադիոակտիվ (β) աղբյուրով. վակուումային մեթոդի համաձայն - կնքված, ապամոնտաժվող; ըստ ճառագայթման ժամանակի - շարունակական, իմպուլսային; ըստ անոդի հովացման տեսակի - ջրով, յուղով, օդով, ճառագայթային սառեցմամբ; ըստ ֆոկուսի չափի (ճառագայթման տարածք անոդում) - մակրոֆոկալ, սուր ֆոկուս և միկրոֆոկուս; ըստ իր ձևի - օղակաձև, կլոր, գծի ձև; ըստ անոդի վրա էլեկտրոնների կենտրոնացման մեթոդի՝ էլեկտրաստատիկ, մագնիսական, էլեկտրամագնիսական կենտրոնացումով։

Ռենտգենյան խողովակները օգտագործվում են ռենտգենյան կառուցվածքային վերլուծության մեջ (Հավելված 1), ռենտգենյան սպեկտրային անալիզ, թերությունների հայտնաբերում (Հավելված 1), ռենտգեն ախտորոշում (Հավելված 1), ռենտգենաբուժություն , ռենտգեն միկրոսկոպիա և միկրոռադիոգրաֆիա: Բոլոր ոլորտներում առավել լայնորեն կիրառվում են ռենտգենյան խողովակները թերմիոնիկ կաթոդով, ջրով հովացվող անոդով և էլեկտրաստատիկ էլեկտրոնների կենտրոնացման համակարգով (Հավելված 2): Ռենտգենյան խողովակների թերմիոնիկ կաթոդը սովորաբար վոլֆրամային մետաղալարի պարուրաձև կամ ուղիղ թել է, որը տաքացվում է էլեկտրական հոսանքով: Անոդի աշխատանքային հատվածը՝ մետաղական հայելային մակերես, գտնվում է էլեկտրոնների հոսքին ուղղահայաց կամ որոշակի անկյան տակ։ Բարձր էներգիայի և բարձր ինտենսիվության ռենտգենյան ճառագայթման շարունակական սպեկտր ստանալու համար օգտագործվում են Au և W-ից պատրաստված անոդներ; Կառուցվածքային վերլուծության մեջ օգտագործվում են Ti, Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag անոդներով ռենտգեն խողովակներ։

Ռենտգենյան խողովակների հիմնական բնութագրերն են՝ առավելագույն թույլատրելի արագացնող լարումը (1-500 կՎ), էլեկտրոնի հոսանքը (0,01 մԱ - 1Ա), անոդով ցրված տեսակարար հզորությունը (10-10 4 Վտ/մմ 2), էներգիայի ընդհանուր սպառումը։ (0,002 Վտ - 60 կՎտ) և ֆոկուսի չափերը (1 մկմ - 10 մմ): Ռենտգեն խողովակի արդյունավետությունը 0,1-3% է:

Որոշ ռադիոակտիվ իզոտոպներ կարող են նաև ծառայել որպես ռենտգենյան ճառագայթների աղբյուր։ Դրանցից ոմանք ուղղակիորեն արձակում են ռենտգենյան ճառագայթներ, մյուսների միջուկային ճառագայթումը (էլեկտրոններ կամ λ-մասնիկներ) ռմբակոծում են մետաղական թիրախը, որն արձակում է ռենտգենյան ճառագայթներ։ Իզոտոպային աղբյուրներից ռենտգենյան ճառագայթման ինտենսիվությունը մի քանի կարգով փոքր է ռենտգենյան ճառագայթների ճառագայթման ինտենսիվությունից, սակայն իզոտոպային աղբյուրների չափերը, քաշը և արժեքը անհամեմատ ավելի փոքր են, քան ռենտգենյան խողովակով կայանքները:

Սինքրոտրոնները և էլեկտրոնների պահեստավորման օղակները մի քանի ԳեՎ էներգիայով կարող են ծառայել որպես փափուկ ռենտգենյան ճառագայթների աղբյուր՝ տասնյակ և հարյուրավոր կարգի λ։ Սինքրոտրոններից ստացվող ռենտգենյան ճառագայթման ինտենսիվությունը սպեկտրի այս հատվածում 2-3 կարգով գերազանցում է ռենտգենյան խողովակի ինտենսիվությանը:

Ռենտգենյան ճառագայթների բնական աղբյուրներն են Արևը և այլ տիեզերական մարմիններ:

2.2 Ռենտգենյան ճառագայթների հատկությունները

Կախված ռենտգենյան ճառագայթների առաջացման մեխանիզմից՝ դրանց սպեկտրները կարող են լինել շարունակական (bremsstrahlung) կամ գծային (բնութագրական)։ Շարունակական ռենտգենյան սպեկտրն արտանետվում է արագ լիցքավորված մասնիկներից՝ թիրախային ատոմների հետ փոխազդեցության ժամանակ դրանց դանդաղման արդյունքում. այս սպեկտրը զգալի ինտենսիվության է հասնում միայն այն ժամանակ, երբ թիրախը ռմբակոծվում է էլեկտրոններով: Բրեմսստրալունգի ռենտգենյան ճառագայթների ինտենսիվությունը բաշխվում է բոլոր հաճախականությունների վրա մինչև բարձր հաճախականության սահմանը 0, որտեղ ֆոտոնի էներգիան h 0 (h-ը Պլանկի հաստատունն է ) հավասար է ռմբակոծող էլեկտրոնների էներգիայի eV-ին (e-ն էլեկտրոնի լիցքն է, V-ը՝ նրանց մոտով անցած արագացող դաշտի պոտենցիալ տարբերությունը)։ Այս հաճախականությունը համապատասխանում է սպեկտրի կարճ ալիքի սահմանին 0 = hc/eV (c-ն լույսի արագությունն է):

Գծային ճառագայթումը տեղի է ունենում ատոմի իոնացումից հետո՝ նրա ներքին թաղանթներից մեկից էլեկտրոնի արտանետմամբ։ Նման իոնացումը կարող է առաջանալ ատոմի բախումից արագ մասնիկի հետ, ինչպիսին է էլեկտրոնը (առաջնային ռենտգենյան ճառագայթներ), կամ ատոմի կողմից ֆոտոնի կլանումը (լյումինեսցենտ ռենտգենյան ճառագայթներ): Իոնացված ատոմը հայտնվում է սկզբնական քվանտային վիճակում՝ էներգիայի բարձր մակարդակներից մեկում և 10 -16 -10 -15 վայրկյան հետո ավելի ցածր էներգիայով անցնում է վերջնական վիճակի։ Այս դեպքում ատոմը կարող է ավելորդ էներգիա արձակել որոշակի հաճախականության ֆոտոնի տեսքով։ Նման ճառագայթման սպեկտրի գծերի հաճախականությունները բնորոշ են յուրաքանչյուր տարրի ատոմներին, հետևաբար ռենտգենյան սպեկտրը կոչվում է բնորոշ։ Այս սպեկտրի ուղիղների հաճախականության կախվածությունը Z ատոմային թվից որոշվում է Մոզելի օրենքով։

Մոզելիի օրենքը, բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթման սպեկտրային գծերի հաճախականությանը վերաբերող օրենքը քիմիական տարրիր հերթական համարով։ Փորձնականորեն ստեղծվել է G. Moseley-ի կողմից 1913 թվականին Մոզելիի օրենքի համաձայն տարրի բնորոշ ճառագայթման սպեկտրային գծի  հաճախականության քառակուսի արմատը նրա Z սերիական համարի գծային ֆունկցիան է.

որտեղ R-ը Ռիդբերգի հաստատունն է , S n - ցուցադրման հաստատուն, n - հիմնական քվանտային համար: Մոզելիի դիագրամում (Հավելված 3) Z-ից կախվածությունը ուղիղ գծերի շարք է (K-, L-, M- և այլն, որոնք համապատասխանում են n = 1, 2, 3,. արժեքներին):

Մոզելիի օրենքը տարրերի պարբերական աղյուսակում տարրերի ճիշտ տեղադրման անհերքելի ապացույցն էր. Դ.Ի. Մենդելեևը և նպաստել Զ.

Մոզելիի օրենքի համաձայն՝ ռենտգենյան ճառագայթների բնորոշ սպեկտրները չեն բացահայտում օպտիկական սպեկտրներին բնորոշ պարբերական օրինաչափությունները։ Սա ցույց է տալիս, որ բոլոր տարրերի ատոմների ներքին էլեկտրոնային թաղանթները, որոնք հայտնվում են բնորոշ ռենտգենյան սպեկտրներում, ունեն նմանատիպ կառուցվածք։

Հետագայում փորձերը բացահայտեցին որոշ շեղումներ գծային հարաբերությունից տարրերի անցումային խմբերի համար, որոնք կապված են արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների լրացման կարգի փոփոխության հետ, ինչպես նաև ծանր ատոմների համար, որոնք առաջացել են հարաբերական ազդեցություններից (պայմանականորեն բացատրվում է նրանով, որ արագությունները ներքինները համեմատելի են լույսի արագության հետ):

Կախված մի շարք գործոններից՝ միջուկում նուկլոնների քանակից (իզոտոնիկ տեղաշարժ), արտաքին էլեկտրոնային թաղանթների վիճակից (քիմիական տեղաշարժ) և այլն, Մոզելիի դիագրամի վրա սպեկտրալ գծերի դիրքը կարող է փոքր-ինչ փոխվել։ Այս տեղաշարժերի ուսումնասիրությունը թույլ է տալիս մեզ մանրամասն տեղեկություններ ստանալ ատոմի մասին։

Շատ բարակ թիրախներից արձակված Bremsstrahlung ռենտգենյան ճառագայթները ամբողջովին բևեռացված են 0-ի մոտ; Քանի որ 0-ը նվազում է, բևեռացման աստիճանը նվազում է: Բնութագրական ճառագայթումը, որպես կանոն, բևեռացված չէ։

Երբ ռենտգենյան ճառագայթները փոխազդում են նյութի հետ, կարող է առաջանալ ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ: , ռենտգենյան ճառագայթների ուղեկցող կլանումը և դրանց ցրումը, ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը նկատվում է այն դեպքում, երբ ատոմը, կլանելով ռենտգենյան ֆոտոնը, դուրս է մղում իր ներքին էլեկտրոններից մեկը, որից հետո կարող է կամ կատարել ճառագայթային անցում` արտանետելով բնորոշ ճառագայթման ֆոտոն կամ երկրորդ էլեկտրոն արտանետել ոչ ճառագայթային անցման ժամանակ (Auger electron): Ոչ մետաղական բյուրեղների վրա ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությամբ (օրինակ՝ քարի աղ) ատոմային ցանցի որոշ տեղամասերում հայտնվում են լրացուցիչ դրական լիցք ունեցող իոններ, իսկ դրանց մոտ՝ ավելորդ էլեկտրոններ։ Բյուրեղների կառուցվածքի նման խանգարումները, որոնք կոչվում են ռենտգենյան էքսիտոններ , գույնի կենտրոններ են և անհետանում են միայն ջերմաստիճանի զգալի աճով։

Երբ ռենտգենյան ճառագայթներն անցնում են x հաստությամբ նյութի շերտով, դրանց սկզբնական ինտենսիվությունը I 0 նվազում է մինչև I = I 0 e - μ x արժեքը, որտեղ μ թուլացման գործակիցն է: I-ի թուլացումը տեղի է ունենում երկու պրոցեսների շնորհիվ՝ նյութի կողմից ռենտգենյան ֆոտոնների կլանումը և ցրման ժամանակ դրանց ուղղության փոփոխությունը։ Սպեկտրի երկարալիքային շրջանում գերակշռում է ռենտգենյան ճառագայթների կլանումը, կարճ ալիքային շրջանում՝ դրանց ցրումը։ Կլանման աստիճանը արագորեն մեծանում է Z-ի և λ-ի ավելացման հետ: Օրինակ, կոշտ ռենտգենյան ճառագայթները ազատորեն թափանցում են օդի շերտի միջով ~ 10 սմ; 3 սմ հաստությամբ ալյումինե թիթեղը թուլացնում է ռենտգենյան ճառագայթները λ = 0,027 կիսով չափ; փափուկ ռենտգենյան ճառագայթները զգալիորեն ներծծվում են օդում, և դրանց օգտագործումն ու հետազոտությունը հնարավոր է միայն վակուումում կամ թույլ ներծծվող գազի մեջ (օրինակ՝ Նա): Երբ ռենտգենյան ճառագայթները ներծծվում են, նյութի ատոմները դառնում են իոնացված:

Ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությունը կենդանի օրգանիզմների վրա կարող է օգտակար կամ վնասակար լինել՝ կախված հյուսվածքներում դրանց իոնացումից: Քանի որ ռենտգենյան ճառագայթների կլանումը կախված է λ-ից, դրանց ինտենսիվությունը չի կարող ծառայել որպես ռենտգենյան ճառագայթների կենսաբանական ազդեցության չափանիշ։ Ռենտգենյան չափումները օգտագործվում են նյութի վրա ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությունը քանակապես չափելու համար: , նրա չափման միավորը ռենտգենն է

Ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը մեծ Z-ի և λ-ի շրջանում տեղի է ունենում հիմնականում առանց λ-ի փոփոխության և կոչվում է կոհերենտ ցրում, իսկ փոքր Z-ի և λ-ի շրջանում, որպես կանոն, այն մեծանում է (անկոհերենտ ցրում): Հայտնի է ռենտգենյան ճառագայթների անկապ ցրման 2 տեսակ՝ Կոմփթոն և Ռաման։ Կոմպտոնի ցրման մեջ, որն ունի ոչ առաձգական կորպուսկուլյար ցրման բնույթ, ռենտգենյան ֆոտոնի կողմից մասամբ կորցրած էներգիայի պատճառով ատոմի թաղանթից դուրս է թռչում հետադարձ էլեկտրոն։ Այս դեպքում ֆոտոնի էներգիան նվազում է, և դրա ուղղությունը փոխվում է. λ-ի փոփոխությունը կախված է ցրման անկյունից։ Լույսի ատոմի վրա բարձր էներգիայի ռենտգենյան ֆոտոնի ռամանի ցրման ժամանակ նրա էներգիայի մի փոքր մասը ծախսվում է ատոմի իոնացման վրա և փոխվում է ֆոտոնի շարժման ուղղությունը։ Նման ֆոտոնների փոփոխությունը կախված չէ ցրման անկյունից։

Ռենտգենյան ճառագայթների բեկման n ինդեքսը 1-ից տարբերվում է շատ փոքր քանակությամբ δ = 1-n ≈ 10 -6 -10 -5: Ռենտգենյան ճառագայթների փուլային արագությունը միջավայրում ավելի մեծ է, քան լույսի արագությունը վակուումում: Ռենտգենյան ճառագայթների շեղումը մի միջավայրից մյուսն անցնելիս շատ փոքր է (մի քանի րոպե աղեղ): Երբ ռենտգենյան ճառագայթները վակուումից ընկնում են մարմնի մակերեսին շատ փոքր անկյան տակ, դրանք ամբողջությամբ արտացոլվում են արտաքինից:

2.3 Ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերում

Մարդու աչքը զգայուն չէ ռենտգենյան ճառագայթների նկատմամբ։ ռենտգեն

Ճառագայթները գրանցվում են հատուկ ռենտգենյան լուսանկարչական ֆիլմի միջոցով, որը պարունակում է Ag և Br ավելացված քանակություն: Մարզում Լ<0,5 чувствительность этих плёнок быстро падает и может быть искусственно повышена плотно прижатым к плёнке флуоресцирующим экраном. В области λ>5, սովորական դրական լուսանկարչական ֆիլմի զգայունությունը բավականին բարձր է, և դրա հատիկները շատ ավելի փոքր են, քան ռենտգեն ֆիլմի հատիկները, ինչը մեծացնում է թույլտվությունը: Տասնյակների և հարյուրավորների կարգի λ-ով ռենտգենյան ճառագայթները գործում են միայն ֆոտոէմուլսիայի ամենաբարակ մակերեսային շերտի վրա; Ֆիլմի զգայունությունը բարձրացնելու համար այն զգայունացվում է լուսարձակող յուղերով: Ռենտգենյան ախտորոշման և թերությունների հայտնաբերման ժամանակ էլեկտրալուսանկարչությունը երբեմն օգտագործվում է ռենտգենյան ճառագայթները գրանցելու համար: (էլեկտրառադիոգրաֆիա):

Բարձր ինտենսիվության ռենտգենյան ճառագայթները կարելի է գրանցել իոնացման խցիկի միջոցով (Հավելված 4), միջին և ցածր ինտենսիվության ռենտգենյան ճառագայթներ λ< 3 - сцинтилляционным счётчиком NaI (Tl) բյուրեղով (Հավելված 5), 0.5-ում< λ < 5 - счётчиком Гейгера - Мюллера (Հավելված 6) և կնքված համամասնական հաշվիչը (Հավելված 7), 1 հասցեում< λ < 100 - проточным пропорциональным счётчиком, при λ < 120 - полупроводниковым детектором (Հավելված 8): Շատ մեծ λ-ի շրջանում (տասնյակից մինչև 1000), ռենտգենյան ճառագայթները գրանցելու համար կարող են օգտագործվել բաց տիպի երկրորդային էլեկտրոնների բազմապատկիչներ՝ մուտքի մոտ տարբեր ֆոտոկաթոդներով։

2.4 Ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործումը

Ռենտգենյան ճառագայթները առավել լայնորեն օգտագործվում են բժշկության մեջ ռենտգեն ախտորոշման համար: և ռադիոթերապիա . Ռենտգենյան թերությունների հայտնաբերումը կարևոր է տեխնոլոգիայի շատ ճյուղերի համար: , օրինակ՝ ձուլվածքների ներքին թերությունները հայտնաբերելու համար (պատյաններ, խարամների ներդիրներ), ռելսերի ճաքեր և եռակցման դետալներ։

Ռենտգեն կառուցվածքային վերլուծություն թույլ է տալիս հաստատել ատոմների տարածական դասավորությունը միներալների և միացությունների բյուրեղային ցանցում, անօրգանական և օրգանական մոլեկուլներում: Հիմնվելով բազմաթիվ արդեն վերծանված ատոմային կառուցվածքների վրա՝ հակադարձ խնդիրը նույնպես կարող է լուծվել՝ օգտագործելով ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափություն։ բազմաբյուրեղ նյութ, օրինակ՝ լեգիրված պողպատ, համաձուլվածք, հանքաքար, լուսնային հող, այս նյութի բյուրեղային բաղադրությունը կարելի է հաստատել, այսինքն. կատարվել է փուլային վերլուծություն: R. l-ի բազմաթիվ դիմումներ. նյութերի ռադիոգրաֆիան օգտագործվում է պինդ մարմինների հատկությունները ուսումնասիրելու համար .

Ռենտգեն միկրոսկոպիա թույլ է տալիս, օրինակ, ստանալ բջիջի կամ միկրոօրգանիզմի պատկեր և տեսնել դրանց ներքին կառուցվածքը։ Ռենտգենյան սպեկտրոսկոպիա օգտագործելով ռենտգենյան սպեկտրները, ուսումնասիրում է էլեկտրոնային վիճակների խտության էներգիայի բաշխումը տարբեր նյութերում, ուսումնասիրում է քիմիական կապերի բնույթը, գտնում է իոնների արդյունավետ լիցքը պինդ նյութերև մոլեկուլներ։ Ռենտգենյան սպեկտրային վերլուծություն Հիմք ընդունելով բնորոշ սպեկտրի գծերի դիրքը և ինտենսիվությունը՝ այն թույլ է տալիս որոշել նյութի որակական և քանակական բաղադրությունը և ծառայում է մետալուրգիական և ցեմենտի գործարաններում և վերամշակող գործարաններում նյութերի բաղադրության էքսպրես ոչ կործանարար փորձարկմանը: Այս ձեռնարկությունները ավտոմատացնելիս ռենտգենյան սպեկտրոմետրերը և քվանտաչափերը օգտագործվում են որպես նյութի բաղադրության սենսորներ։

Տիեզերքից եկող ռենտգենյան ճառագայթները տեղեկություններ են կրում տիեզերական մարմինների քիմիական կազմի և ֆիզիկական գործընթացներտեղի է ունենում տիեզերքում: Ռենտգենյան աստղագիտությունը ուսումնասիրում է տիեզերական ռենտգենյան ճառագայթները: . Հզոր ռենտգենյան ճառագայթները օգտագործվում են ճառագայթային քիմիայում՝ խթանելու որոշակի ռեակցիաներ, նյութերի պոլիմերացում և օրգանական նյութերի ճեղքում։ Ռենտգենյան ճառագայթներն օգտագործվում են նաև ուշ գեղանկարչության շերտի տակ թաքնված հնագույն նկարները հայտնաբերելու համար, սննդի արդյունաբերության մեջ՝ հայտնաբերելու օտար առարկաները, որոնք պատահաբար հայտնվել են սննդամթերքի մեջ, դատաբժշկական, հնէաբանության և այլն:

Գլուխ 3. Ռենտգենյան ճառագայթների կիրառումը մետաղագործության մեջ

Ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծության հիմնական խնդիրներից մեկը նյութի նյութի կամ փուլային բաղադրության որոշումն է: Ռենտգենյան դիֆրակցիոն մեթոդը ուղղակի է և բնութագրվում է բարձր հուսալիությամբ, արագությամբ և հարաբերական էժանությամբ: Մեթոդը չի պահանջում մեծ քանակությամբ նյութ, վերլուծությունը կարող է իրականացվել առանց մասի ոչնչացման։ Որակական փուլային վերլուծության կիրառման ոլորտները շատ բազմազան են՝ ինչպես հետազոտությունների, այնպես էլ արտադրության մեջ հսկողության համար։ Դուք կարող եք ստուգել մետալուրգիական արտադրության, սինթեզի արտադրանքի, վերամշակման սկզբնական նյութերի բաղադրությունը, ջերմային և քիմիական-ջերմային մշակման ընթացքում փուլային փոփոխությունների արդյունքը, վերլուծել տարբեր ծածկույթներ, բարակ թաղանթներ և այլն:

Յուրաքանչյուր փուլ, ունենալով իր բյուրեղային կառուցվածքը, բնութագրվում է d/n միջպլանային հեռավորությունների որոշակի դիսկրետ արժեքներով, որոնք բնորոշ են միայն այս փուլին՝ առավելագույնից և ներքևից: Ինչպես հետևում է Wulff-Bragg-ի հավասարումից, միջպլանային հեռավորության յուրաքանչյուր արժեքը համապատասխանում է ռենտգենյան ճառագայթների դիֆրակցիայի օրինաչափության գծին պոլիբյուրեղային նմուշից որոշակի θ անկյան տակ (տվյալ ալիքի երկարության համար λ): Այսպիսով, ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափության յուրաքանչյուր փուլի համար միջպլանային հեռավորությունների որոշակի հավաքածու կհամապատասխանի գծերի որոշակի համակարգին (դիֆրակցիոն մաքսիմում): Այս գծերի հարաբերական ինտենսիվությունը ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափության մեջ հիմնականում կախված է փուլի կառուցվածքից: Հետևաբար, որոշելով ռենտգենյան պատկերի վրա գծերի գտնվելու վայրը (դրա անկյունը θ) և իմանալով ճառագայթման ալիքի երկարությունը, որով արվել է ռենտգեն պատկերը, մենք կարող ենք որոշել միջպլանային հեռավորությունների արժեքները d/ n օգտագործելով Wulff-Bragg բանաձևը.

/n = λ/ (2sin θ): (1)

Ուսումնասիրվող նյութի համար d/n-ի հավաքածու որոշելը և այն նախկինում հայտնի d/n տվյալների հետ համեմատելը. մաքուր նյութեր, նրանց տարբեր կապերը, հնարավոր է պարզել, թե որ փուլն է կազմում այս նյութը. Պետք է ընդգծել, որ որոշվում են փուլերը, և ոչ քիմիական բաղադրությունը, սակայն վերջինս երբեմն կարելի է եզրակացնել, եթե լրացուցիչ տվյալներ կան որոշակի փուլի տարրական կազմի վերաբերյալ։ Որակական փուլային վերլուծության խնդիրը մեծապես հեշտացվում է, եթե հայտնի է ուսումնասիրվող նյութի քիմիական բաղադրությունը, քանի որ այդ դեպքում հնարավոր է նախնական ենթադրություններ անել. այս դեպքումփուլերը.

Ֆազային վերլուծության համար հիմնականը d/n-ի և գծի ինտենսիվության ճշգրիտ չափումն է: Չնայած դրան սկզբունքորեն ավելի հեշտ է հասնել դիֆրակտոմետրի միջոցով, որակական վերլուծության ֆոտոմեթոդն ունի որոշ առավելություններ, հիմնականում զգայունության (նմուշում փոքր քանակությամբ ֆազի առկայությունը հայտնաբերելու ունակության), ինչպես նաև պարզության առումով: փորձարարական տեխնիկա.

d/n-ի հաշվարկը ռենտգենյան դիֆրակցիոն օրինաչափությունից իրականացվում է Վուլֆ-Բրագգի հավասարման միջոցով:

Այս հավասարման մեջ λ-ի արժեքը սովորաբար օգտագործվում է λ α avg K շարք.

λ α av = (2λ α1 + λ α2) /3 (2)

Երբեմն օգտագործվում է K α1 տողը: Ռենտգենյան լուսանկարների բոլոր տողերի համար դիֆրակցիոն անկյունները θ որոշելը թույլ է տալիս հաշվարկել d/n՝ օգտագործելով (1) հավասարումը և առանձնացնել β-գծերը (եթե (β-ճառագայթների) զտիչ չկար:

3.1 Բյուրեղային կառուցվածքի թերությունների վերլուծություն

Բոլոր իրական միաբյուրեղ և, հատկապես, բազմաբյուրեղ նյութերը պարունակում են որոշակի կառուցվածքային թերություններ (կետային թերություններ, տեղաշարժեր, տարբեր տեսակի միջերեսներ, միկրո և մակրոլարումներ), որոնք շատ ուժեղ ազդեցություն ունեն կառուցվածքի նկատմամբ զգայուն բոլոր հատկությունների և գործընթացների վրա:

Կառուցվածքային թերությունները առաջացնում են տարբեր բնույթի բյուրեղային ցանցի խանգարումներ և, որպես հետևանք, դիֆրակցիոն օրինաչափության տարբեր տեսակի փոփոխություններ. վանդակաճաղերի միկրոաղավաղումները հանգեցնում են այդ մաքսիմայի ինտենսիվության փոփոխության, առկա տեղաշարժերը ռենտգենյան ճառագայթների անցման ժամանակ առաջացնում են անոմալ երևույթներ և, հետևաբար, տեղային անհամասեռություններ՝ ի տարբերություն ռենտգենյան տոպոգրամների և այլն։

Արդյունքում, ռենտգենյան դիֆրակցիոն անալիզը կառուցվածքային թերությունների, դրանց տեսակի և կոնցենտրացիայի, ինչպես նաև բաշխման բնույթի ուսումնասիրության առավել տեղեկատվական մեթոդներից մեկն է։

Ռենտգենյան դիֆրակցիայի ավանդական ուղղակի մեթոդը, որն իրականացվում է անշարժ դիֆրակտոմետրերի վրա, ելնելով դրանց նախագծային առանձնահատկություններից, թույլ է տալիս քանակականորեն որոշել լարումները և դեֆորմացիան միայն մասերից կամ առարկաներից կտրված փոքր նմուշների վրա:

Հետևաբար, ներկայումս տեղի է ունենում անցում ստացիոնարից դեպի շարժական փոքր չափի ռենտգենյան դիֆրակտոմետրեր, որոնք ապահովում են մասերի կամ առարկաների նյութի սթրեսների գնահատում առանց ոչնչացման դրանց արտադրության և շահագործման փուլերում:

DRP * 1 սերիայի շարժական ռենտգեն դիֆրակտոմետրերը թույլ են տալիս վերահսկել մնացորդային և արդյունավետ սթրեսները մեծ մասերում, արտադրանքներում և կառույցներում առանց ոչնչացման:

Ծրագիրը Windows միջավայրում թույլ է տալիս ոչ միայն իրական ժամանակում որոշել սթրեսները՝ օգտագործելով «sin 2 ψ» մեթոդը, այլև վերահսկել փուլային կազմի և հյուսվածքի փոփոխությունները: Գծային կոորդինատների դետեկտորը ապահովում է միաժամանակյա գրանցում 2θ = 43° դիֆրակցիոն անկյուններում: «Fox» տիպի փոքր չափի ռենտգեն խողովակները՝ բարձր լուսավորությամբ և ցածր հզորությամբ (5 Վտ) ապահովում են սարքի ճառագայթային անվտանգությունը, որոնցում ճառագայթված տարածքից 25 սմ հեռավորության վրա ճառագայթման մակարդակը հավասար է. բնական ֆոնի մակարդակը. DRP շարքի սարքերը օգտագործվում են մետաղի ձևավորման տարբեր փուլերում սթրեսները որոշելու համար՝ կտրման, հղկման, ջերմային մշակման, եռակցման, մակերեսային կարծրացման ժամանակ՝ այդ տեխնոլոգիական գործողությունները օպտիմալացնելու համար: Հատկապես կարևորագույն արտադրանքներում և կառույցներում դրանց շահագործման ընթացքում առաջացած մնացորդային սեղմման լարումների մակարդակի անկման մոնիտորինգը թույլ է տալիս արտադրանքը հանել ծառայությունից մինչև այն ոչնչացվելը՝ կանխելով հնարավոր վթարներն ու աղետները:

3.2 Սպեկտրային վերլուծություն

Նյութի ատոմային բյուրեղային կառուցվածքը և ֆազային բաղադրությունը որոշելու հետ մեկտեղ դրա ամբողջական բնութագրման համար անհրաժեշտ է որոշել դրա քիմիական բաղադրությունը։

Այդ նպատակների համար պրակտիկայում գնալով օգտագործվում են սպեկտրային վերլուծության տարբեր, այսպես կոչված, գործիքային մեթոդներ: Նրանցից յուրաքանչյուրն ունի իր առավելություններն ու կիրառությունները:

Շատ դեպքերում կարևոր պահանջներից մեկն այն է, որ օգտագործվող մեթոդը ապահովում է վերլուծված օբյեկտի անվտանգությունը. Հենց վերլուծության այս մեթոդներն են քննարկվում այս բաժնում: Հաջորդ չափանիշը, որով ընտրվել են այս բաժնում նկարագրված վերլուծության մեթոդները, դրանց տեղայնությունն է:

Լյումինեսցենտ ռենտգենյան սպեկտրային վերլուծության մեթոդը հիմնված է բավականին կոշտ ռենտգենյան ճառագայթման (ռենտգենյան խողովակից) վերլուծված օբյեկտի մեջ ներթափանցելու վրա՝ ներթափանցելով մոտ մի քանի միկրոմետր հաստությամբ շերտի մեջ: Օբյեկտում հայտնված բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթումը հնարավորություն է տալիս ստանալ միջինացված տվյալներ նրա քիմիական կազմի վերաբերյալ։

Նյութի տարրական բաղադրությունը որոշելու համար կարող եք օգտագործել ռենտգենյան խողովակի անոդի վրա տեղադրված և էլեկտրոններով ռմբակոծության ենթարկված նմուշի բնորոշ ռենտգեն ճառագայթման սպեկտրի վերլուծությունը՝ արտանետման մեթոդը կամ վերլուծությունը: Ռենտգենյան խողովակից կամ այլ աղբյուրից կոշտ ռենտգենյան ճառագայթներով ճառագայթված նմուշի երկրորդային (լյումինեսցենտ) ռենտգեն ճառագայթման սպեկտրը` լյումինեսցենտային մեթոդ:

Արտանետման մեթոդի թերությունն առաջին հերթին նմուշը ռենտգենյան խողովակի անոդի վրա տեղադրելու անհրաժեշտությունն է, այնուհետև այն վակուումային պոմպերով դուրս մղելը. Ակնհայտ է, որ այս մեթոդը հարմար չէ ցածր հալեցման և ցնդող նյութեր. Երկրորդ թերությունը կապված է այն փաստի հետ, որ նույնիսկ հրակայուն առարկաները վնասվում են էլեկտրոնային ռմբակոծությունից: Լյումինեսցենտային մեթոդը զերծ է այս թերություններից և հետևաբար ունի շատ ավելի լայն կիրառություն: Լյումինեսցենտային մեթոդի առավելությունը նաև bremsstrahlung ճառագայթման բացակայությունն է, որը բարելավում է վերլուծության զգայունությունը: Չափված ալիքների երկարությունների համեմատությունը քիմիական տարրերի սպեկտրային գծերի աղյուսակների հետ կազմում է որակական վերլուծության հիմքը, իսկ նմուշի նյութը կազմող տարբեր տարրերի սպեկտրալ գծերի ինտենսիվության հարաբերական արժեքները հիմք են հանդիսանում: քանակական վերլուծություն. Հատկանշական ռենտգենյան ճառագայթման գրգռման մեխանիզմի ուսումնասիրությունից պարզ է դառնում, որ այս կամ այն շարքի ճառագայթումը (K կամ L, M և այլն) առաջանում է միաժամանակ, և շարքի ներսում գծերի ինտենսիվության հարաբերությունները միշտ հաստատուն են: . Ուստի այս կամ այն տարրի առկայությունը հաստատվում է ոչ թե առանձին տողերով, այլ մի ամբողջ շարքով (բացառությամբ ամենաթույլի՝ հաշվի առնելով տվյալ տարրի բովանդակությունը)։ Համեմատաբար թեթև տարրերի համար օգտագործվում է K շարքի գծերի վերլուծություն, ծանր տարրերի համար՝ L շարքի գծեր; տարբեր պայմաններում (կախված օգտագործվող սարքավորումներից և վերլուծվող տարրերից), բնութագրական սպեկտրի տարբեր շրջանները կարող են առավել հարմար լինել:

Ռենտգենյան սպեկտրային վերլուծության հիմնական առանձնահատկությունները հետևյալն են.

Ռենտգենյան ճառագայթների բնորոշ սպեկտրների պարզությունը նույնիսկ ծանր տարրերի համար (համեմատած օպտիկական սպեկտրների հետ), ինչը հեշտացնում է վերլուծությունը (գծերի փոքր քանակ, դրանց նմանություն հարաբերական դիրք; Սերիական համարի աճով տեղի է ունենում սպեկտրի բնական տեղաշարժ դեպի կարճ ալիքի շրջան՝ քանակական վերլուծությունը համեմատաբար ավելի պարզեցնելով):

Ալիքի երկարությունների անկախությունը վերլուծվող տարրի ատոմների վիճակից (ազատ կամ քիմիական միացության մեջ): Դա պայմանավորված է նրանով, որ բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթման տեսքը կապված է ներքին էլեկտրոնային մակարդակների գրգռման հետ, որոնք շատ դեպքերում գործնականում չեն փոխվում՝ կախված ատոմների իոնացման աստիճանից:

Վերլուծության մեջ հազվագյուտ հողը և որոշ այլ տարրեր առանձնացնելու ունակություն, որոնք օպտիկական տիրույթում ունեն սպեկտրների փոքր տարբերություններ արտաքին թաղանթների էլեկտրոնային կառուցվածքի նմանության պատճառով և շատ քիչ են տարբերվում իրենց քիմիական հատկություններով:

Ռենտգենյան ֆլուորեսցենտային սպեկտրոսկոպիայի մեթոդը «ոչ կործանարար» է, ուստի այն առավելություն ունի սովորական օպտիկական սպեկտրոսկոպիայի մեթոդի նկատմամբ՝ բարակ նմուշները վերլուծելիս՝ բարակ մետաղական թերթ, փայլաթիթեղ և այլն:

Ռենտգենյան ֆլուորեսցենտային սպեկտրոմետրերը հատկապես լայնորեն կիրառվում են մետալուրգիական ձեռնարկություններում, ներառյալ բազմալիքային սպեկտրոմետրերը կամ քվանոմետրերը, որոնք ապահովում են տարրերի արագ քանակական վերլուծություն (Na կամ Mg-ից մինչև U)՝ որոշված արժեքի 1%-ից պակաս սխալով, զգայունության շեմով: 10 -3-ից ... 10 -4% .

ռենտգենյան ճառագայթ

Ռենտգենյան ճառագայթման սպեկտրային բաղադրության որոշման մեթոդներ

Սպեկտրոմետրերը բաժանվում են երկու տեսակի՝ բյուրեղային դիֆրակցիոն և առանց բյուրեղների։

Ռենտգենյան ճառագայթների տարրալուծումը սպեկտրի մեջ՝ օգտագործելով բնական դիֆրակցիոն ցանց՝ բյուրեղ, ըստ էության նման է սովորական լուսային ճառագայթների սպեկտրը ստանալուն՝ օգտագործելով արհեստական դիֆրակցիոն ցանց՝ ապակու վրա պարբերական գծերի տեսքով: Դիֆրակցիոն առավելագույնի ձևավորման պայմանը կարելի է գրել որպես «արտացոլման» պայման d hkl հեռավորությամբ բաժանված զուգահեռ ատոմային հարթությունների համակարգից։

Որակական վերլուծություն կատարելիս կարելի է դատել նմուշում որոշակի տարրի առկայությունը մեկ տողով, որը սովորաբար սպեկտրալ շարքի ամենաինտենսիվ գիծն է, որը հարմար է տվյալ բյուրեղային անալիզատորի համար: Բյուրեղային դիֆրակցիոն սպեկտրոմետրերի լուծումը բավարար է պարբերական աղյուսակում իրենց դիրքով հարևանությամբ գտնվող զույգ տարրերի բնորոշ գծերը բաժանելու համար: Այնուամենայնիվ, մենք պետք է հաշվի առնենք նաև տարբեր տարրերի տարբեր գծերի համընկնումը, ինչպես նաև տարբեր կարգերի արտացոլումների համընկնումը: Այս հանգամանքը պետք է հաշվի առնել վերլուծական գծեր ընտրելիս։ Միաժամանակ անհրաժեշտ է օգտագործել սարքի լուծաչափը բարելավելու հնարավորությունները։

Եզրակացություն

Այսպիսով, ռենտգենյան ճառագայթները անտեսանելի էլեկտրամագնիսական ճառագայթներ են 10 5 - 10 2 նմ ալիքի երկարությամբ: Ռենտգենյան ճառագայթները կարող են թափանցել որոշ նյութեր, որոնք անթափանց են տեսանելի լույսի համար: Նրանք արտանետվում են նյութում արագ էլեկտրոնների դանդաղեցման ժամանակ (շարունակական սպեկտր) և ատոմի արտաքին էլեկտրոնային թաղանթներից էլեկտրոնների անցման ժամանակ ներքին (գծային սպեկտր)։ Ռենտգենյան ճառագայթման աղբյուրներն են՝ ռենտգենյան խողովակը, որոշ ռադիոակտիվ իզոտոպներ, արագացուցիչներ և էլեկտրոնների պահպանման սարքեր (սինքրոտրոնային ճառագայթում): Ընդունիչներ - լուսանկարչական ֆիլմեր, լյումինեսցենտային էկրաններ, միջուկային ճառագայթման դետեկտորներ: Ռենտգենյան ճառագայթներն օգտագործվում են ռենտգենյան դիֆրակցիոն վերլուծության, բժշկության, թերությունների հայտնաբերման, ռենտգենյան սպեկտրային վերլուծության և այլնի մեջ։

Հաշվի առնելով Վ. Ռենտգենի հայտնագործության դրական կողմերը՝ անհրաժեշտ է նշել դրա վնասակար կենսաբանական ազդեցությունը։ Պարզվել է, որ ռենտգենյան ճառագայթումը կարող է առաջացնել այնպիսի մի բան, ինչպիսին է սաստիկ արևայրուքը (էրիթեմա), որն ուղեկցվում է, սակայն, մաշկի ավելի խորը և մշտական վնասվածքով։ Առաջացած խոցերը հաճախ վերածվում են քաղցկեղի։ Շատ դեպքերում մատները կամ ձեռքերը պետք է անդամահատվեին։ Եղել են նաև մահեր.

Պարզվել է, որ մաշկի վնասումը կարելի է խուսափել՝ նվազեցնելով ազդեցության ժամանակը և չափաբաժինը, օգտագործելով պաշտպանիչ (օրինակ՝ կապար) և հեռակառավարման վահանակներ: Սակայն աստիճանաբար ի հայտ եկան ռենտգենյան ճառագայթման այլ, ավելի երկարաժամկետ հետևանքներ, որոնք հետո հաստատվեցին և ուսումնասիրվեցին փորձարարական կենդանիների մոտ: Ռենտգենյան ճառագայթների և այլ իոնացնող ճառագայթման հետևանքները (օրինակ՝ ռադիոակտիվ նյութերից արտանետվող գամմա ճառագայթումը) ներառում են.

) արյան կազմի ժամանակավոր փոփոխություններ համեմատաբար փոքր ավելցուկային ճառագայթումից հետո.

) արյան բաղադրության անդառնալի փոփոխություններ (հեմոլիտիկ անեմիա) երկարատև ավելորդ ճառագայթումից հետո.

) քաղցկեղի (ներառյալ լեյկոզ) դեպքերի աճը.

) ավելի արագ ծերացում և վաղ մահ.

) կատարակտի առաջացումը.

Ռենտգենյան ճառագայթման կենսաբանական ազդեցությունը մարդու մարմնի վրա որոշվում է ճառագայթման չափաբաժնի մակարդակով, ինչպես նաև, թե մարմնի որ օրգանն է ենթարկվել ճառագայթման:

Մարդու մարմնի վրա ռենտգենյան ճառագայթման ազդեցության մասին գիտելիքների կուտակումը հանգեցրել է ճառագայթման թույլատրելի չափաբաժինների ազգային և միջազգային ստանդարտների մշակմանը, որոնք հրապարակվել են տարբեր տեղեկատու հրապարակումներում:

Ռենտգենյան ճառագայթման վնասակար ազդեցությունից խուսափելու համար օգտագործվում են հսկողության մեթոդներ.

) համապատասխան սարքավորումների առկայություն,

) անվտանգության կանոնակարգերի համապատասխանության մոնիտորինգ,

) սարքավորումների ճիշտ օգտագործումը.

Օգտագործված աղբյուրների ցանկը

1) Բլոխին Մ.Ա., Ռենտգենյան ճառագայթների ֆիզիկա, 2-րդ հրատ., Մ., 1957;

) Բլոխին Մ.Ա., Ռենտգենյան սպեկտրալ ուսումնասիրության մեթոդներ, Մ., 1959;

) ռենտգենյան ճառագայթներ. Շաբ. խմբագրել է Մ.Ա. Բլոխինա, պեր. նրա հետ. and English, M., 1960;

) Խառաջա Ֆ., Ռենտգեն տեխնիկայի ընդհանուր դասընթաց, 3-րդ հրատ., Մ. - Լ., 1966;

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

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

) ռենտգեն և էլեկտրոնային օպտիկական վերլուծություն. Գորելիք Ս.Ս., Սկակով Յու.Ա., Ռաստորգուև Լ.Ն.: Դասագիրք. Ձեռնարկ համալսարանների համար. - 4-րդ հրատ. Ավելացնել. Եվ վերամշակված: - M.: «MISiS», 2002. - 360 p.

Դիմումներ

Հավելված 1

Ռենտգենյան խողովակների ընդհանուր տեսք

Հավելված 2

Ռենտգենյան խողովակի դիագրամ կառուցվածքային վերլուծության համար

Ռենտգենյան խողովակի դիագրամ կառուցվածքային վերլուծության համար. 1 - մետաղական անոդային գավաթ (սովորաբար հիմնավորված); 2 - բերիլիումի պատուհաններ ռենտգենյան ճառագայթման համար; 3 - թերմիոնիկ կաթոդ; 4 - ապակե տափաշիշ, որը մեկուսացնում է խողովակի անոդային մասը կաթոդից. 5 - կաթոդային տերմինալներ, որոնց մատակարարվում է թելքի լարումը, ինչպես նաև բարձր (անոդի համեմատ) լարումը. 6 - էլեկտրաստատիկ էլեկտրոնի կենտրոնացման համակարգ; 7 - անոդ (հակաթոդ); 8 - խողովակներ հոսող ջրի մուտքի և ելքի համար, որոնք հովացնում են անոդային գավաթը:

Հավելված 3

Մոզելիի դիագրամ

Մոզելիի դիագրամ K-, L- և M- շարքերի բնորոշ ռենտգենյան ճառագայթման համար: Abscissa առանցքը ցույց է տալիս Z տարրի սերիական համարը, իսկ օրդինատների առանցքը ցույց է տալիս ( Հետ- լույսի արագություն):

Հավելված 4

Իոնացման խցիկ.

Նկ.1. Գլանային իոնացման խցիկի խաչմերուկը. 1 - գլանային խցիկի մարմին, որը ծառայում է որպես բացասական էլեկտրոդ; 2 - գլանաձև գավազան, որը ծառայում է որպես դրական էլեկտրոդ; 3 - մեկուսիչներ.

Բրինձ. 2. Ընթացիկ իոնացման խցիկի միացման սխեման. V - լարումը խցիկի էլեկտրոդներում; G - գալվանոմետր, որը չափում է իոնացման հոսանքը:

Բրինձ. 3. Իոնացման պալատի հոսանք-լարման բնութագրերը.

Բրինձ. 4. Զարկերակային իոնացման խցիկի միացման դիագրամ. C - հավաքող էլեկտրոդի հզորությունը; R - դիմադրություն:

Հավելված 5

Ցինտիլյացիայի հաշվիչ.

Սցինտիլացիոն հաշվիչի միացում. լուսային քվանտաներ (ֆոտոններ) «թակում են» էլեկտրոնները ֆոտոկաթոդից; շարժվելով դինոդից դինոդ, էլեկտրոնային ավալանշը բազմապատկվում է:

Հավելված 6

Գայգեր-Մյուլլերի հաշվիչ.

Բրինձ. 1. Ապակի Գեյգեր-Մյուլլերի հաշվիչի դիագրամ. 1 - հերմետիկորեն փակված ապակե խողովակ; 2 - կաթոդ (չժանգոտվող պողպատից խողովակի վրա պղնձի բարակ շերտ); 3 - կաթոդի ելք; 4 - անոդ (բարակ ձգված թել):

Բրինձ. 2. Գայգեր-Մյուլլերի հաշվիչը միացնելու շղթայի դիագրամ:

Բրինձ. 3. Գայգեր-Մյուլլերի հաշվիչի հաշվառման բնութագրերը:

Հավելված 7

Համաչափ հաշվիչ.

Համամասնական հաշվիչի սխեման. ա - էլեկտրոնների դրեյֆի շրջան; բ - գազի ուժեղացման շրջան.

Հավելված 8

Կիսահաղորդչային դետեկտորներ

Կիսահաղորդչային դետեկտորներ; Զգայուն տարածքը ընդգծվում է ստվերում; n - կիսահաղորդչի տարածք էլեկտրոնային հաղորդունակությամբ, p - անցքի հաղորդունակությամբ, i - ներքին հաղորդունակությամբ; ա - սիլիկոնային մակերեսային արգելքի դետեկտոր; բ - drift germanium-lithium planar detector; գ - գերմանիում-լիթիումի կոաքսիալ դետեկտոր:

Զգուշացում /var/www/x-raydoctor..phpառցանց 1364

Զգուշացում Preg_match(): Կազմումը ձախողվեց. նիշերի դասի անվավեր տիրույթ՝ 4 դյույմ օֆսեթով /var/www/x-raydoctor..phpառցանց 1364

Զգուշացում /var/www/x-raydoctor..phpառցանց 684

Զգուշացում /var/www/x-raydoctor..phpառցանց 691

Զգուշացում: preg_match_all(): Կազմումը ձախողվեց. անվավեր տիրույթ նիշերի դասում 4 դյույմ շեղումով /var/www/x-raydoctor..phpառցանց 684

ԶգուշացումԱնվավեր արգումենտ տրամադրվել է foreach()-ի համար /var/www/x-raydoctor..phpառցանց 691

Ռենտգենյան ճառագայթները հսկայական դեր են խաղում ժամանակակից բժշկության մեջ, ռենտգենյան ճառագայթների հայտնաբերման պատմությունը սկսվում է 19-րդ դարից:

Ռենտգենյան ճառագայթները էլեկտրամագնիսական ալիքներ են, որոնք առաջանում են էլեկտրոնների մասնակցությամբ։ Երբ լիցքավորված մասնիկները խիստ արագանում են, ստեղծվում են արհեստական ռենտգենյան ճառագայթներ։ Այն անցնում է հատուկ սարքավորումների միջոցով.

լիցքավորված մասնիկների արագացուցիչներ.

Հայտնաբերման պատմություն

Այս ճառագայթները հայտնագործվել են 1895 թվականին գերմանացի գիտնական Ռենտգենի կողմից. կաթոդային խողովակի հետ աշխատելիս նա հայտնաբերել է բարիումի պլատինի ցիանիդի ֆլյուորեսցենտային ազդեցությունը։ Հենց այդ ժամանակ նկարագրվեցին նման ճառագայթները և մարմնի հյուսվածքներ ներթափանցելու նրանց զարմանալի ունակությունը։ Ճառագայթները հայտնի են դարձել որպես ռենտգենյան ճառագայթներ (ռենտգենյան ճառագայթներ): Հետագայում Ռուսաստանում նրանց սկսեցին անվանել ռենտգեն:

Ռենտգենյան ճառագայթները կարող են նույնիսկ պատեր թափանցել: Այսպիսով, Ռենտգենը հասկացավ, որ ինքը կատարել է ամենամեծ հայտնագործությունը բժշկության ոլորտում։ Հենց այս ժամանակից սկսեցին ձևավորվել գիտության առանձին բաժիններ, ինչպիսիք են ռենտգենոլոգիան և ճառագայթաբանությունը:

Ճառագայթները կարողանում են ներթափանցել փափուկ հյուսվածքների միջով, բայց ուշանում են, դրանց երկարությունը որոշվում է կոշտ մակերեսի արգելքով։ Մարդու մարմնի փափուկ հյուսվածքները մաշկն են, իսկ կարծրը՝ ոսկորները։ 1901 թվականին գիտնականն արժանացել է Նոբելյան մրցանակի։

Այնուամենայնիվ, նույնիսկ մինչ Վիլհելմ Կոնրադ Ռենտգենի հայտնաբերումը, այլ գիտնականներ նույնպես հետաքրքրված էին նմանատիպ թեմայով: 1853 թվականին ֆրանսիացի ֆիզիկոս Անտուան-Ֆիլիբեր Մեյսոնը ուսումնասիրել է ապակե խողովակի մեջ էլեկտրոդների միջև բարձր լարման ելքը: Նրա մեջ պարունակվող գազը ցածր ճնշման դեպքում սկսեց կարմրավուն շողալ։ Խողովակից ավելցուկային գազը դուրս մղելը հանգեցրեց փայլի քայքայմանը առանձին լուսավոր շերտերի բարդ հաջորդականության մեջ, որոնց երանգը կախված էր գազի քանակից:

1878 թվականին Ուիլյամ Քրուքսը (անգլիացի ֆիզիկոս) առաջարկեց, որ լյումինեսցենցիան առաջանում է խողովակի ապակե մակերեսի վրա ճառագայթների ազդեցության պատճառով։ Բայց այս բոլոր ուսումնասիրությունները ոչ մի տեղ չեն հրապարակվել, ուստի Ռենտգենը գաղափար չուներ նման հայտնագործությունների մասին։ 1895 թվականին իր հայտնագործությունները գիտական ամսագրում հրապարակելուց հետո, որտեղ գիտնականը գրել է, որ բոլոր մարմինները թափանցիկ են այս ճառագայթների համար, թեև շատ տարբեր աստիճաններով, այլ գիտնականներ սկսեցին հետաքրքրվել նմանատիպ փորձերով: Նրանք հաստատեցին Ռենտգենի գյուտը, և հետագայում սկսվեց ռենտգենյան ճառագայթների մշակումն ու կատարելագործումը:

Ինքը՝ Վիլհելմ Ռենտգենը, 1896 և 1897 թվականներին հրապարակել է ևս երկու գիտական աշխատություն ռենտգենյան ճառագայթների թեմայով, որից հետո զբաղվել է այլ գործունեությամբ։ Այսպիսով, մի քանի գիտնականներ հորինեցին այն, բայց Ռենտգենն էր, ով հրապարակեց գիտական աշխատություններայս առիթով.

Պատկերի ձեռքբերման սկզբունքները

Այս ճառագայթման առանձնահատկությունները որոշվում են հենց իրենց արտաքին տեսքի բնույթով: Ճառագայթումը տեղի է ունենում էլեկտրամագնիսական ալիքի պատճառով: Նրա հիմնական հատկությունները ներառում են.

Արտացոլում. Եթե ալիքը դիպչում է մակերեսին ուղղահայաց, այն չի արտացոլվի: Որոշ իրավիճակներում ադամանդն ունի արտացոլման հատկություն։
Հյուսվածք ներթափանցելու ունակություն: Բացի այդ, ճառագայթները կարող են անցնել նյութերի անթափանց մակերեսներով, ինչպիսիք են փայտը, թուղթը և այլն:
Կլանում. Կլանումը կախված է նյութի խտությունից՝ որքան ավելի խիտ է այն, այնքան ռենտգենյան ճառագայթները կլանում են այն։
Որոշ նյութեր լյումինեսցում են, այսինքն՝ փայլում։ Հենց ճառագայթումը դադարում է, փայլը նույնպես հեռանում է։ Եթե այն շարունակվում է ճառագայթների դադարից հետո, ապա այդ էֆեկտը կոչվում է ֆոսֆորեսցենցիա։
Ռենտգենյան ճառագայթները կարող են լուսավորել լուսանկարչական ֆիլմը, ինչպես տեսանելի լույսը:
Եթե ճառագայթն անցնում է օդով, ապա մթնոլորտում իոնացում է տեղի ունենում։ Այս վիճակը կոչվում է էլեկտրահաղորդիչ, և այն որոշվում է դոզիմետրի միջոցով, որը սահմանում է ճառագայթման չափաբաժնի արագությունը:

Ճառագայթում - վնաս և օգուտ

Երբ հայտնագործությունը կատարվեց, ֆիզիկոս Ռենտգենը չէր էլ կարող պատկերացնել, թե որքան վտանգավոր է իր գյուտը։ Հին ժամանակներում ճառագայթում արտադրող բոլոր սարքերը հեռու էին կատարյալ լինելուց և ստացվում էին մեծ չափաբաժիններով արտանետվող ճառագայթներ: Մարդիկ չէին հասկանում նման ճառագայթման վտանգը։ Չնայած որոշ գիտնականներ նույնիսկ այն ժամանակ տեսություններ են առաջ քաշում ռենտգենյան ճառագայթների վտանգի մասին։

Ռենտգենյան ճառագայթները, ներթափանցելով հյուսվածքների մեջ, կենսաբանական ազդեցություն են թողնում դրանց վրա։ Ճառագայթման չափաբաժնի չափման միավորը ժամում ռենտգենն է: Հիմնական ազդեցությունը իոնացնող ատոմների վրա է, որոնք գտնվում են հյուսվածքների ներսում։ Այս ճառագայթները ուղղակիորեն գործում են կենդանի բջջի ԴՆԹ կառուցվածքի վրա: Չվերահսկվող ճառագայթման հետևանքները ներառում են.

բջջային մուտացիա;
ուռուցքների տեսքը;
ճառագայթային այրվածքներ;
ճառագայթային հիվանդություն.

Ռենտգեն հետազոտությունների հակացուցումները.

Հիվանդները ծանր վիճակում են։
Հղիության շրջանը պտղի վրա բացասական ազդեցության պատճառով.
Արյունահոսությամբ կամ բաց պնևմոթորաքսով հիվանդներ.

Ինչպե՞ս է աշխատում ռենտգենը և որտեղ է այն օգտագործվում:

Բժշկության մեջ. Ռենտգեն ախտորոշումն օգտագործվում է կենդանի հյուսվածքները հետազոտելու համար՝ մարմնի ներսում որոշակի խանգարումներ հայտնաբերելու համար: Ռենտգեն թերապիան իրականացվում է ուռուցքային գոյացությունները վերացնելու համար։
Գիտության մեջ. Բացահայտվում է նյութերի կառուցվածքը և ռենտգենյան ճառագայթների բնույթը։ Այս հարցերով զբաղվում են այնպիսի գիտություններ, ինչպիսիք են քիմիան, կենսաքիմիան և բյուրեղագրությունը։
Արդյունաբերության մեջ. Մետաղական արտադրանքի անկանոնությունները հայտնաբերելու համար:
Բնակչության անվտանգության համար. Օդանավակայաններում և հասարակական այլ վայրերում տեղադրվում են ռենտգեն՝ ուղեբեռը սկանավորելու համար:

Ռենտգեն ճառագայթման բժշկական օգտագործումը. Բժշկության և ատամնաբուժության մեջ ռենտգենյան ճառագայթները լայնորեն կիրառվում են հետևյալ նպատակներով.

Հիվանդություններ ախտորոշելու համար.
Նյութափոխանակության գործընթացները վերահսկելու համար:
Բազմաթիվ հիվանդությունների բուժման համար։

Ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործումը բժշկական նպատակներով

Բացի ոսկորների կոտրվածքների հայտնաբերումից, ռենտգենյան ճառագայթները լայնորեն կիրառվում են բուժական նպատակներով: Ռենտգենյան ճառագայթների մասնագիտացված կիրառումը հետևյալ նպատակներին հասնելն է.

Քաղցկեղի բջիջները ոչնչացնելու համար:
Ուռուցքի չափը նվազեցնելու համար.
Ցավը նվազեցնելու համար.

Օրինակ՝ ռադիոակտիվ յոդը, որն օգտագործվում է էնդոկրինոլոգիական հիվանդությունների դեպքում, ակտիվորեն օգտագործվում է վահանաձև գեղձի քաղցկեղի դեպքում՝ դրանով իսկ օգնելով շատերին ազատվել այս սարսափելի հիվանդությունից։ Ներկայումս բարդ հիվանդություններ ախտորոշելու համար ռենտգենյան ճառագայթները միացվում են համակարգիչներին, ինչի արդյունքում ի հայտ են գալիս հետազոտության վերջին մեթոդները, ինչպիսիք են համակարգչային առանցքային տոմոգրաֆիան:

Այս սկանավորումները բժիշկներին տալիս են գունավոր պատկերներ, որոնք ցույց են տալիս մարդու ներքին օրգանները: Ներքին օրգանների աշխատանքը հայտնաբերելու համար բավական է ճառագայթման փոքր չափաբաժինը: Ռենտգենը լայնորեն կիրառվում է նաև ֆիզիոթերապիայի մեջ։

Ռենտգենյան ճառագայթների հիմնական հատկությունները

Ներթափանցելու ունակություն. Բոլոր մարմինները թափանցիկ են ռենտգենյան ճառագայթների համար, և թափանցիկության աստիճանը կախված է մարմնի հաստությունից: Այս հատկության շնորհիվ է, որ ճառագայթը սկսեց օգտագործել բժշկության մեջ՝ հայտնաբերելու օրգանների աշխատանքը, կոտրվածքների և օտար մարմինների առկայությունը մարմնում:
Նրանք ի վիճակի են առաջացնել որոշ առարկաների փայլ: Օրինակ, եթե ստվարաթղթի վրա բարիում և պլատին են քսում, ապա սկանավորող ճառագայթների միջով անցնելուց հետո այն կփայլի կանաչադեղնավուն։ Եթե ձեր ձեռքը դնեք ռենտգենյան խողովակի և էկրանի միջև, լույսը ավելի շատ կներթափանցի ոսկոր, քան հյուսվածք, ուստի ոսկրային հյուսվածքը էկրանին կհայտնվի ամենապայծառ, իսկ մկանային հյուսվածքը՝ ավելի քիչ վառ:
Գործողություն լուսանկարչական ֆիլմի վրա. Ռենտգենյան ճառագայթները, ինչպես լույսը, կարող են թաղանթ դարձնել մուգ, սա թույլ է տալիս լուսանկարել ստվերային կողմը, որը ստացվում է մարմինները ռենտգենյան ճառագայթներով հետազոտելիս:
Ռենտգենյան ճառագայթները կարող են իոնացնել գազերը: Սա թույլ է տալիս ոչ միայն գտնել ճառագայթները, այլեւ որոշել դրանց ինտենսիվությունը՝ չափելով գազի իոնացման հոսանքը։
Նրանք կենսաքիմիական ազդեցություն ունեն կենդանի էակների մարմնի վրա: Այս հատկության շնորհիվ ռենտգենյան ճառագայթները լայն կիրառություն են գտել բժշկության մեջ՝ կարող են բուժել ինչպես մաշկային, այնպես էլ ներքին օրգանների հիվանդությունները։ Այս դեպքում ընտրվում է ճառագայթման ցանկալի չափաբաժինը և ճառագայթների տեւողությունը։ Նման բուժման երկարատև և չափից ավելի օգտագործումը շատ վնասակար և վնասակար է օրգանիզմի համար:

Ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործումը հանգեցրել է բազմաթիվ մարդկային կյանքերի փրկության: Ռենտգենյան ճառագայթները ոչ միայն օգնում են ժամանակին ախտորոշել հիվանդությունը, այլ ճառագայթային թերապիայի միջոցով բուժման մեթոդները հիվանդներին ազատում են տարբեր պաթոլոգիաներից՝ վահանաձև գեղձի հիպերֆունկցիայից մինչև ոսկրային հյուսվածքի չարորակ ուռուցքներ:

Բարձր ներթափանցման ունակություն - կարող է ներթափանցել որոշակի լրատվամիջոցներ: Ռենտգենյան ճառագայթները լավագույնս թափանցում են գազային միջավայրի (թոքերի հյուսվածքի) միջոցով, դրանք վատ են ներթափանցում բարձր էլեկտրոնային խտությամբ և բարձր ատոմային զանգված ունեցող նյութերով (մարդկանց, ոսկորների մեջ):
Լյումինեսցենտ - փայլ: Այս դեպքում ռենտգենյան ճառագայթման էներգիան վերածվում է տեսանելի լույսի էներգիայի։ Ներկայումս ֆլյուորեսցենցիայի սկզբունքը ընկած է ռենտգեն ֆիլմի լրացուցիչ բացահայտման համար նախատեսված ինտենսիվացնող էկրանների նախագծման հիմքում: Սա թույլ է տալիս նվազեցնել ճառագայթային բեռը հետազոտվող հիվանդի մարմնի վրա:
Ֆոտոքիմիական - տարբեր քիմիական ռեակցիաներ առաջացնելու ունակություն:
Իոնացնող ունակություն - ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցության տակ ատոմները իոնացվում են (չեզոք մոլեկուլների տարրալուծումը դրական և բացասական իոնների, որոնք կազմում են իոնային զույգ:
Կենսաբանական - բջիջների վնաս: Մեծ մասամբ այն առաջանում է կենսաբանորեն նշանակալի կառույցների (ԴՆԹ, ՌՆԹ, սպիտակուցի մոլեկուլներ, ամինաթթուներ, ջուր) իոնացումից։ Դրական կենսաբանական ազդեցություններ՝ հակաուռուցքային, հակաբորբոքային։

Ճառագայթային խողովակ սարք

Ռենտգենյան ճառագայթները արտադրվում են ռենտգենյան խողովակում: Ռենտգենյան խողովակը ապակե տարա է, որի ներսում վակուում է: Կան 2 էլեկտրոդներ՝ կաթոդ և անոդ։ Կաթոդը բարակ վոլֆրամի պարույր է: Հին խողովակների անոդը ծանր պղնձե ձող էր՝ դեպի կաթոդը նայող թեքված մակերեսով: Հրակայուն մետաղի մի ափսե զոդվել է անոդի թեքված մակերեսի վրա՝ անոդի հայելին (անոդը շատ տաքանում է շահագործման ընթացքում): Հայելու կենտրոնում է Ռենտգենյան խողովակի ֆոկուս-Սա այն վայրն է, որտեղ արտադրվում են ռենտգենյան ճառագայթներ։ Որքան փոքր է ֆոկուսի արժեքը, այնքան ավելի պարզ է լուսանկարվող առարկայի ուրվագծերը: Փոքր ֆոկուսը համարվում է 1x1 մմ կամ նույնիսկ ավելի քիչ:

Ժամանակակից ռենտգեն մեքենաներում էլեկտրոդները պատրաստվում են հրակայուն մետաղներից: Սովորաբար օգտագործվում են պտտվող անոդով խողովակներ: Գործողության ընթացքում անոդը պտտվում է հատուկ սարքի միջոցով, և կաթոդից թռչող էլեկտրոնները ընկնում են օպտիկական ֆոկուսի վրա: Անոդի պտտման շնորհիվ օպտիկական ֆոկուսի դիրքը անընդհատ փոխվում է, ուստի նման խողովակներն ավելի դիմացկուն են և երկար ժամանակ չեն մաշվում։

Ինչպե՞ս են արտադրվում ռենտգենյան ճառագայթները: Նախ, կաթոդի թելիկը տաքացվում է: Դա անելու համար, օգտագործելով աստիճանավոր տրանսֆորմատոր, խողովակի վրա լարումը կրճատվում է 220-ից մինչև 12-15 Վ: Կաթոդի թելիկը տաքանում է, նրա մեջ գտնվող էլեկտրոնները սկսում են ավելի արագ շարժվել, էլեկտրոնների մի մասը հեռանում է թելից և դրա շուրջ ձևավորվում է ազատ էլեկտրոնների ամպ։ Դրանից հետո միացված է բարձր լարման հոսանք, որը ստացվում է բարձրացնող տրանսֆորմատորի միջոցով: Ախտորոշիչ ռենտգեն մեքենաները օգտագործում են բարձր լարման հոսանք 40-ից մինչև 125 կՎ (1 կՎ = 1000 Վ): Որքան բարձր է լարումը խողովակի վրա, այնքան կարճ է ալիքի երկարությունը: Երբ բարձր լարումը միացված է, խողովակի բևեռներում մեծ պոտենցիալ տարբերություն է ստացվում, էլեկտրոնները «պոկվում» են կաթոդից և մեծ արագությամբ շտապում դեպի անոդ (խողովակը լիցքավորված մասնիկների ամենապարզ արագացուցիչն է)։ Հատուկ սարքերի շնորհիվ էլեկտրոնները չեն ցրվում դեպի կողմերը, այլ ընկնում են անոդի գրեթե մեկ կետում՝ կիզակետում (կիզակետային կետ) և դանդաղում են անոդի ատոմների էլեկտրական դաշտում։ Երբ էլեկտրոնները դանդաղում են, առաջանում են էլեկտրամագնիսական ալիքներ, այսինքն. ռենտգենյան ճառագայթներ. Հատուկ սարքի շնորհիվ (հին խողովակներում՝ փեղկավոր անոդ), ռենտգենյան ճառագայթներն ուղղված են հիվանդին շեղվող ճառագայթների՝ «կոնի» տեսքով:

Ռենտգեն պատկերի ստացում

Ռենտգեն պատկերումը հիմնված է ռենտգենյան ճառագայթման թուլացման վրա, երբ այն անցնում է մարմնի տարբեր հյուսվածքներով: Տարբեր խտությունների և կոմպոզիցիաների գոյացությունների միջով անցնելու արդյունքում ճառագայթման ճառագայթը ցրվում և դանդաղում է, և, հետևաբար, թաղանթի վրա ձևավորվում է տարբեր աստիճանի ինտենսիվության պատկեր՝ այսպես կոչված բոլոր հյուսվածքների (ստվերային) ամփոփման պատկերը:

Ռենտգեն թաղանթը շերտավոր կառուցվածք է, հիմնական շերտը՝ մինչև 175 մկմ հաստությամբ պոլիեսթեր կոմպոզիցիա՝ պատված ֆոտոէմուլսիայով (արծաթի յոդիդ և բրոմիդ, ժելատին)։

Ֆիլմի մշակում - արծաթը վերականգնվում է (որտեղով անցել են ճառագայթները - ֆիլմի տարածքի սևացում, որտեղ դրանք երկարաձգվել են - ավելի թեթև տարածքներ)
Ֆիքսեր - արծաթի բրոմիդը լվանում է այն տարածքներից, որտեղով ճառագայթներն անցել են և չեն հետաձգվել:

Ժամանակակից թվային սարքերում ելքային ճառագայթումը կարելի է գրանցել հատուկ էլեկտրոնային մատրիցայի միջոցով: Էլեկտրոնային զգայուն մատրիցով սարքերը շատ ավելի թանկ են, քան անալոգային սարքերը: Այս դեպքում ֆիլմերը տպվում են միայն անհրաժեշտության դեպքում, իսկ ախտորոշիչ պատկերը ցուցադրվում է մոնիտորի վրա և որոշ համակարգերում պահվում է տվյալների բազայում՝ հիվանդի այլ տվյալների հետ միասին:

Ժամանակակից ռենտգեն սենյակի կառուցում

Ռենտգենյան սենյակ տեղավորելու համար իդեալականորեն ձեզ հարկավոր է առնվազն 4 սենյակ.

1. Ինքը՝ ռենտգեն սենյակը, որտեղ տեղադրված է ապարատը, և հիվանդները հետազոտվում են։ Ռենտգեն սենյակի տարածքը պետք է լինի առնվազն 50 մ2

2. Կառավարման սենյակ, որտեղ գտնվում է կառավարման վահանակը, որի օգնությամբ ռենտգեն տեխնիկը վերահսկում է սարքի ողջ աշխատանքը։

3. Մութ սենյակ, որտեղ բեռնվում են ֆիլմերի ձայներիզներ, մշակվում և ամրագրվում են լուսանկարները, դրանք լվանում և չորանում: Բժշկական ռենտգեն ֆիլմերի լուսանկարչական մշակման ժամանակակից մեթոդը գլանաձև մշակող մեքենաների օգտագործումն է: Ի լրումն անկասկած օգտագործման հեշտության, մշակող մեքենաները ապահովում են լուսանկարների մշակման գործընթացի բարձր կայունություն: Ամբողջական ցիկլի ժամանակը այն պահից, երբ ֆիլմը մտնում է զարգացող մեքենա, մինչև չոր ռադիոգրաֆիա ստանալը («չորից չոր») չի գերազանցում մի քանի րոպե:

4. Բժշկական կաբինետ, որտեղ ռադիոլոգը վերլուծում և նկարագրում է արված ռադիոգրաֆիաները:

Ռենտգենյան ճառագայթումից բժշկական անձնակազմի և հիվանդների պաշտպանության մեթոդներ

Ռադիոլոգը պատասխանատու է հիվանդների, ինչպես նաև անձնակազմի պաշտպանության համար ինչպես գրասենյակի ներսում, այնպես էլ հարակից սենյակներում գտնվող մարդկանց: Կարող են լինել կոլեկտիվ և անհատական պաշտպանության միջոցներ։

Պաշտպանության 3 հիմնական եղանակ՝ պաշտպանություն պաշտպանելով, հեռավորություն և ժամանակ:

1 .Վահանային պաշտպանություն.

Ռենտգենյան ճառագայթների ճանապարհին տեղադրվում են նյութերից պատրաստված հատուկ սարքեր, որոնք լավ կլանում են ռենտգենյան ճառագայթները։ Այն կարող է լինել կապար, բետոն, բարիտ բետոն և այլն։ Ռենտգենյան սենյակների պատերը, հատակը և առաստաղները պաշտպանված են և պատրաստված են նյութերից, որոնք ճառագայթները չեն փոխանցում հարակից սենյակներին: Դռները պաշտպանված են կապարապատ նյութով։ Ռենտգենյան սենյակի և կառավարման սենյակի միջև դիտման պատուհանները պատրաստված են կապարե ապակուց: Ռենտգեն խողովակը տեղադրված է հատուկ պաշտպանիչ պատյանում, որը թույլ չի տալիս ռենտգենյան ճառագայթներ անցնել, իսկ ճառագայթները հատուկ «պատուհանով» ուղղվում են դեպի հիվանդը։ Պատուհանին կցված է խողովակ՝ սահմանափակելով ռենտգենյան ճառագայթի չափը: Բացի այդ, խողովակից ճառագայթների ելքի մոտ տեղադրվում է ռենտգեն մեքենայի դիֆրագմ: Այն բաղկացած է 2 զույգ իրար ուղղահայաց թիթեղներից։ Այս թիթեղները կարելի է տեղափոխել և քանդել վարագույրների պես: Այս կերպ Դուք կարող եք մեծացնել կամ նվազեցնել ճառագայթման դաշտը: Որքան մեծ է ճառագայթման դաշտը, այնքան մեծ է վնասը, ուրեմն բացվածք- պաշտպանության կարևոր մասն է, հատկապես երեխաների մոտ: Բացի այդ, բժիշկն ինքը ենթարկվում է ավելի քիչ ճառագայթման: Իսկ նկարների որակն ավելի լավ կլինի։ Պաշտպանության մեկ այլ օրինակ այն է, որ առարկայի մարմնի այն մասերը, որոնք ներկայումս նկարահանման ենթակա չեն, պետք է ծածկված լինեն կապարի ռետինե թերթերով: Կան նաև հատուկ պաշտպանիչ նյութից պատրաստված գոգնոցներ, կիսաշրջազգեստներ, ձեռնոցներ։

2 .Ժամանակի պաշտպանություն.

Ռենտգեն հետազոտության ժամանակ հիվանդին պետք է ճառագայթել հնարավորինս քիչ ժամանակ (շտապեք, բայց ոչ ի վնաս ախտորոշման): Այս առումով պատկերները տալիս են ավելի քիչ ճառագայթային ազդեցություն, քան տրանսլուսավորումը, քանի որ Լուսանկարներում օգտագործվում են կափարիչի շատ կարճ արագություններ (ժամանակ): Ժամանակի պաշտպանությունը թե՛ հիվանդին, թե՛ հենց ռադիոլոգին պաշտպանելու հիմնական միջոցն է։ Հիվանդներին հետազոտելիս բժիշկը, մնացած բոլոր հանգամանքները հավասար լինելով, փորձում է ընտրել հետազոտության մեթոդ, որը ավելի քիչ ժամանակ է պահանջում, բայց ոչ ի վնաս ախտորոշման։ Այս առումով ֆտորոգրաֆիան ավելի վնասակար է, բայց, ցավոք, հաճախ դա անհնար է անել առանց ֆտորոգրաֆիայի: Այսպիսով, կերակրափողի, ստամոքսի, աղիների հետազոտման ժամանակ կիրառվում են երկու մեթոդներն էլ։ Հետազոտության մեթոդ ընտրելիս մենք առաջնորդվում ենք այն կանոնով, որ հետազոտության օգուտը պետք է ավելի մեծ լինի, քան վնասը։ Երբեմն լրացուցիչ լուսանկար անելու վախի պատճառով ախտորոշման սխալներ են տեղի ունենում և բուժումը սխալ է նշանակվում, ինչը երբեմն արժենում է հիվանդի կյանքը։ Պետք է հիշել ճառագայթման վտանգի մասին, բայց մի վախեցեք դրանից, դա ավելի վատ է հիվանդի համար։

3 .Պաշտպանություն ըստ հեռավորության.

Համաձայն լույսի քառակուսային օրենքի՝ որոշակի մակերեսի լուսավորությունը հակադարձ համեմատական է լույսի աղբյուրից մինչև լուսավորված մակերեսի հեռավորության քառակուսին։ Ռենտգեն հետազոտության հետ կապված, դա նշանակում է, որ ճառագայթման չափաբաժինը հակադարձ համեմատական է ռենտգենյան խողովակի կիզակետից մինչև հիվանդի հեռավորության քառակուսին (կիզակետային երկարություն): Երբ կիզակետային երկարությունը մեծանում է 2 անգամ, ճառագայթման չափաբաժինը նվազում է 4 անգամ, իսկ երբ կիզակետային երկարությունը մեծանում է 3 անգամ, ճառագայթման չափաբաժինը նվազում է 9 անգամ։

Ֆտորոգրաֆիայի ժամանակ 35 սմ-ից պակաս կիզակետային երկարություն չի թույլատրվում: Պատերից մինչև ռենտգեն սարք հեռավորությունը պետք է լինի առնվազն 2 մ, հակառակ դեպքում առաջանում են երկրորդական ճառագայթներ, որոնք առաջանում են, երբ ճառագայթների առաջնային ճառագայթը հարվածում է շրջակա օբյեկտներին: (պատեր և այլն): Նույն պատճառով ռենտգեն սենյակներում չի թույլատրվում անհարկի կահույք: Երբեմն ծանր հիվանդներին զննելիս վիրաբուժական և թերապևտիկ բաժանմունքների աշխատակիցներն օգնում են հիվանդին կանգնել ռենտգեն էկրանի հետևում և հետազոտության ժամանակ կանգնել հիվանդի կողքին՝ աջակցելով նրան։ Սա ընդունելի է որպես բացառություն։ Բայց ռադիոլոգը պետք է ապահովի, որ բուժքույրերն ու բուժքույրերը, որոնք օգնում են հիվանդին, կրում են պաշտպանիչ գոգնոց և ձեռնոցներ և, հնարավորության դեպքում, մոտ չկանգնեն հիվանդին (պաշտպանություն հեռավորության վրա): Եթե մի քանի հիվանդներ գալիս են ռենտգենյան սենյակ, ապա նրանց կանչում են բուժման սենյակ մեկ-մեկ, այսինքն. Ուսումնասիրության պահին պետք է լինի ընդամենը 1 հոգի։

Ռենտգենագրության և ֆտորոգրաֆիայի ֆիզիկական հիմքերը. Նրանց թերություններն ու առավելությունները. Թվայինի առավելությունները ֆիլմի նկատմամբ.

Ռենտգեն (անգլ. պրոյեկցիոն ռադիոգրաֆիա, պարզ ֆիլմի ռադիոգրաֆիա, ռենտգենոգրաֆիա) այն առարկաների ներքին կառուցվածքի ուսումնասիրությունն է, որոնք ռենտգենյան ճառագայթների միջոցով պրոյեկտվում են հատուկ թաղանթի կամ թղթի վրա։ Առավել հաճախ տերմինը վերաբերում է ոչ ինվազիվ բժշկական հետազոտություններին, որոնք հիմնված են ամփոփման պրոյեկցիոն ստատիկ ստանալու վրա (ստացիոնար)մարմնի անատոմիական կառուցվածքների պատկերները՝ դրանց միջով ռենտգենյան ճառագայթներ անցնելով և ռենտգենյան ճառագայթների թուլացման աստիճանը գրանցելով։
Ռենտգենոգրաֆիայի սկզբունքները

Ախտորոշիչ ռադիոգրաֆիա իրականացնելիս նպատակահարմար է նկարել առնվազն երկու պրոյեկցիայով։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ ռենտգենը եռաչափ օբյեկտի հարթ պատկեր է: Եվ որպես հետևանք, հայտնաբերված պաթոլոգիական ֆոկուսի տեղայնացումը կարող է հաստատվել միայն 2 կանխատեսումների միջոցով.

Պատկերի ձեռքբերման տեխնիկա

Ստացված ռենտգեն պատկերի որակը որոշվում է 3 հիմնական պարամետրերով. Ռենտգենյան խողովակին մատակարարվող լարումը, ընթացիկ ուժը և խողովակի շահագործման ժամանակը: Կախված ուսումնասիրվող անատոմիական կազմավորումներից և հիվանդի քաշից ու չափերից՝ այս պարամետրերը կարող են զգալիորեն տարբերվել: Կան միջին արժեքներ տարբեր օրգանների և հյուսվածքների համար, բայց պետք է հաշվի առնել, որ փաստացի արժեքներկտարբերվի կախված մեքենայից, որտեղ կատարվում է հետազոտությունը և հիվանդից, ում համար կատարվում է ռադիոգրաֆիա: Յուրաքանչյուր սարքի համար կազմվում է արժեքների անհատական աղյուսակ: Այս արժեքները բացարձակ չեն և ճշգրտվում են ուսումնասիրության առաջընթացի ընթացքում: Վերցված պատկերների որակը մեծապես կախված է ռենտգենաբանի կարողությունից՝ համարժեքորեն հարմարեցնելու միջին արժեքների աղյուսակը կոնկրետ հիվանդին:

Պատկերի ձայնագրում

Ռենտգենյան պատկերը ձայնագրելու ամենատարածված միջոցը այն ռենտգեն զգայուն ֆիլմի վրա ձայնագրելն ու այնուհետ մշակելն է: Ներկայումս կան նաև համակարգեր, որոնք ապահովում են տվյալների թվային գրանցում։ Արտադրության բարձր արժեքի և բարդության պատճառով այս տեսակըսարքավորումները փոքր-ինչ ավելի քիչ տարածված են, քան անալոգային սարքավորումները:

Ռենտգեն ֆիլմը տեղադրվում է հատուկ սարքերում՝ ձայներիզների մեջ (ասում են՝ կասետը լիցքավորված է)։ Կասետը պաշտպանում է ֆիլմը տեսանելի լույսից; վերջինս, ինչպես ռենտգենյան ճառագայթները, ունի AgBr-ից մետաղական արծաթը նվազեցնելու հատկություն։ Կասետները պատրաստված են այնպիսի նյութից, որը լույս չի փոխանցում, բայց թույլ է տալիս ռենտգենյան ճառագայթներ անցնել: Կասետների ներսում կան ուժեղացնող էկրաններ,ֆիլմը տեղադրվում է նրանց միջև; Նկար վերցնելիս ոչ միայն ռենտգենյան ճառագայթներն են ընկնում ֆիլմի վրա, այլև էկրանների լույսը (էկրանները պատված են լյումինեսցենտային աղով, ուստի դրանք փայլում են և ուժեղացնում ռենտգենյան ճառագայթների ազդեցությունը): Սա հնարավորություն է տալիս 10 անգամ նվազեցնել հիվանդի ճառագայթման չափաբաժինը։

Պատկեր վերցնելիս ռենտգենյան ճառագայթներն ուղղվում են դեպի լուսանկարվող օբյեկտի կենտրոն (կենտրոնացում): Մութ սենյակում նկարահանվելուց հետո ֆիլմը մշակվում է հատուկ քիմիական նյութերով և ամրացվում (ֆիքսվում): Բանն այն է, որ ֆիլմի այն հատվածներում, որոնց վրա ռենտգենյան ճառագայթներ չեն դիպել նկարահանման ժամանակ կամ դրանցից միայն փոքր մասն է դիպչել, արծաթը չի վերականգնվել, և եթե թաղանթը չի տեղադրվում ֆիքսատորի լուծույթում (ֆիքսատոր). ), ապա թաղանթն ուսումնասիրելիս տեսանելի լույսի ազդեցությամբ արծաթը վերականգնվում է Սվետա. Ամբողջ ֆիլմը կսևանա, և ոչ մի պատկեր չի երևա: Ամրագրելիս (ամրագրելիս) թաղանթից չկրճատված AgBr-ը մտնում է ֆիքսիչի լուծույթի մեջ, հետևաբար ֆիքսատորի մեջ շատ արծաթ կա, և այդ լուծույթները դուրս չեն թափվում, այլ հանձնվում են ռենտգեն կենտրոններին։

Բժշկական ռենտգեն ֆիլմերի լուսանկարչական մշակման ժամանակակից մեթոդը գլանաձև մշակող մեքենաների օգտագործումն է: Ի լրումն անկասկած օգտագործման հեշտության, մշակող մեքենաները ապահովում են լուսանկարների մշակման գործընթացի բարձր կայունություն: Ամբողջական ցիկլի ժամանակը այն պահից, երբ ֆիլմը մտնում է զարգացող մեքենա, մինչև չոր ռադիոգրաֆիա ստանալը («չորից չոր») չի գերազանցում մի քանի րոպե:
Ռենտգեն պատկերները սև և սպիտակ գույներով արված պատկեր են՝ նեգատիվ: Սև - ցածր խտությամբ տարածքներ (թոքեր, ստամոքսի գազային պղպջակ, սպիտակ - բարձր խտությամբ տարածքներ (ոսկորներ):
Ֆտորոգրաֆիա- FOG-ի էությունն այն է, որ դրա հետ լյումինեսցենտային էկրանի վրա սկզբում ստացվում է կրծքավանդակի պատկեր, իսկ հետո նկարվում է ոչ թե ինքը՝ հիվանդը, այլ նրա պատկերը էկրանին։

Ֆլյուորոգրաֆիան ապահովում է օբյեկտի կրճատված պատկերը: Կան փոքր շրջանակ (օրինակ՝ 24×24 մմ կամ 35×35 մմ) և մեծ շրջանակ (մասնավորապես՝ 70×70 մմ կամ 100×100 մմ) տեխնիկա։ Վերջինս ախտորոշիչ հնարավորություններում մոտենում է ռենտգենագրությանը։ Մառախուղի համար օգտագործվում է բնակչության կանխարգելիչ հետազոտություն(հայտնաբերվում են թաքնված հիվանդություններ, ինչպիսիք են քաղցկեղը և տուբերկուլյոզը):

Մշակվել են ինչպես ստացիոնար, այնպես էլ շարժական ֆտորոգրաֆիական սարքեր:

Ներկայումս ֆիլմի ֆտորոգրաֆիան աստիճանաբար փոխարինվում է թվային ֆտորոգրաֆիայով։ Թվային մեթոդները հնարավորություն են տալիս պարզեցնել նկարների հետ աշխատանքը (պատկերը կարող է ցուցադրվել մոնիտորի էկրանին, տպագրվել, փոխանցվել ցանցով, պահպանվել բժշկական տվյալների բազայում և այլն), նվազեցնել հիվանդի ճառագայթման ազդեցությունը և նվազեցնել լրացուցիչ ծախսերը։ նյութեր (ֆիլմ, ֆիլմերի մշակող):

Թվային ֆտորոգրաֆիայի երկու ընդհանուր տեխնիկա կա. Առաջին տեխնիկան, ինչպես սովորական ֆտորոգրաֆիան, օգտագործում է պատկերի լուսանկարումը լյումինեսցենտային էկրանի վրա, միայն ռենտգեն ֆիլմի փոխարեն օգտագործվում է CCD մատրիցա: Երկրորդ տեխնիկան օգտագործում է կրծքավանդակի շերտ առ շերտ լայնակի սկանավորում՝ օդափոխիչի ձևով ռենտգեն ճառագայթով՝ գծային դետեկտորի միջոցով փոխանցվող ճառագայթման հայտնաբերմամբ (նման է թղթային փաստաթղթերի սովորական սկաների, որտեղ գծային դետեկտորը շարժվում է երկայնքով։ թղթի թերթիկ): Երկրորդ մեթոդը թույլ է տալիս օգտագործել ճառագայթման շատ ավելի ցածր չափաբաժիններ։ Երկրորդ մեթոդի որոշ թերություն պատկերի ձեռքբերման ավելի երկար ժամանակն է:
Դոզայի բեռի համեմատական բնութագրերը տարբեր ուսումնասիրություններում.

Կրծքավանդակի սովորական թաղանթային ռենտգենը հիվանդին տրամադրում է 0,5 միլիզիվերտ (mSv) միջին անհատական ճառագայթման չափաբաժին մեկ պրոցեդուրայով (թվային ռենտգեն՝ 0,05 mSv), մինչդեռ ֆիլմի ռենտգենը՝ 0,3 mSv մեկ պրոցեդուրայով (թվային ռենտգեն): - 0,03 mSv), իսկ կրծքավանդակի օրգանների համակարգչային տոմոգրաֆիա՝ 11 mSv մեկ պրոցեդուրայով: Մագնիսական ռեզոնանսային տոմոգրաֆիան չի կրում ճառագայթման ազդեցություն

Ռենտգենոգրաֆիայի առավելությունները

Մեթոդի լայն հասանելիություն և հետազոտության հեշտություն:
Թեստերի մեծ մասը չի պահանջում հիվանդի հատուկ նախապատրաստում:
Հետազոտության համեմատաբար ցածր արժեքը:
Պատկերները կարող են օգտագործվել մեկ այլ մասնագետի կամ այլ հաստատությունում խորհրդատվության համար (ի տարբերություն ուլտրաձայնային պատկերների, որտեղ կրկնակի հետազոտություն է անհրաժեշտ, քանի որ ստացված պատկերները կախված են օպերատորից):

Ռենտգենոգրաֆիայի թերությունները

Պատկերի ստատիկ բնույթը դժվարացնում է օրգանների գործառույթը գնահատելը:
Իոնացնող ճառագայթման առկայությունը, որը կարող է վնասակար ազդեցություն ունենալ հիվանդի վրա.
Դասական ռադիոգրաֆիայի տեղեկատվական բովանդակությունը զգալիորեն ցածր է ժամանակակից բժշկական պատկերման մեթոդներից, ինչպիսիք են CT, MRI և այլն: Սովորական ռենտգեն պատկերները արտացոլում են բարդ անատոմիական կառուցվածքների պրոյեկցիոն շերտավորումը, այսինքն՝ դրանց գումարման ռենտգենյան ստվերը, ի տարբերություն ժամանակակից տոմոգրաֆիկ մեթոդներով ստացված պատկերների շերտ առ շերտ.
Առանց կոնտրաստային նյութերի օգտագործման, ռադիոգրաֆիան բավականաչափ տեղեկատվական չէ փափուկ հյուսվածքների փոփոխությունները վերլուծելու համար, որոնք քիչ են տարբերվում խտությամբ (օրինակ, որովայնի օրգաններն ուսումնասիրելիս):

Ֆտորոգրաֆիայի ֆիզիկական հիմքերը. Մեթոդի թերություններն ու առավելությունները

Ռենտգենյան SCOPY (փոխանցում) ռենտգեն հետազոտության մեթոդ է, որի ժամանակ ռենտգենյան ճառագայթների կիրառմամբ լյումինեսցենտային էկրանի վրա ստացվում է ուսումնասիրվող առարկայի դրական պատկերը: Ֆտորոգրաֆիայի ընթացքում օբյեկտի խիտ տարածքները (ոսկորներ, օտար մարմիններ) հայտնվում են մուգ, ավելի քիչ խիտ հատվածները (փափուկ հյուսվածքները) ավելի բաց:

Ժամանակակից պայմաններում լյումինեսցենտային էկրանի օգտագործումը արդարացված չէ նրա ցածր լուսավորության պատճառով, ինչը ստիպում է հետազոտությունն իրականացնել լավ մթնեցված սենյակում և հետազոտողի երկարատև հարմարեցումից հետո մթությանը (10-15 րոպե) տարբերակել ցածր ինտենսիվության պատկերը.

Այժմ լյումինեսցենտային էկրանները օգտագործվում են ռենտգեն պատկերի ուժեղացուցիչի նախագծման մեջ (ռենտգեն պատկերի ուժեղացուցիչ), որը մեծացնում է առաջնային պատկերի պայծառությունը (փայլը) մոտ 5000 անգամ: Էլեկտրոն-օպտիկական փոխարկիչի օգնությամբ պատկերը հայտնվում է մոնիտորի էկրանին, ինչը զգալիորեն բարելավում է ախտորոշման որակը և չի պահանջում ռենտգեն սենյակի մթագնում։

Ֆտորոգրաֆիայի առավելությունները
Ռենտգենագրության նկատմամբ հիմնական առավելությունը իրական ժամանակում հետազոտության փաստն է։ Սա թույլ է տալիս գնահատել ոչ միայն օրգանի կառուցվածքը, այլև նրա տեղաշարժը, կծկվողությունը կամ ձգվողությունը, կոնտրաստային նյութի անցումը և լցոնումը: Մեթոդը նաև թույլ է տալիս արագ գնահատել որոշ փոփոխությունների տեղայնացումը՝ ռենտգեն հետազոտության ժամանակ հետազոտվող օբյեկտի պտույտի շնորհիվ (բազմապրոեկցիոն ուսումնասիրություն):

Ֆլյուորոսկոպիան թույլ է տալիս վերահսկել որոշ գործիքային պրոցեդուրաների՝ կաթետերի տեղադրում, անգիոպլաստիկա (տես Անգիոգրաֆիա), ֆիստուլոգրաֆիա:

Ստացված պատկերները կարող են տեղադրվել սովորական CD-ի վրա կամ ցանցային պահեստում:

Թվային տեխնոլոգիաների գալուստով անհետացել են ավանդական ֆտորոգրաֆիայի 3 հիմնական թերությունները.

Ռադիոգրաֆիայի համեմատ համեմատաբար բարձր ճառագայթման չափաբաժին - ժամանակակից ցածր դոզան սարքերը նախկինում թողել են այս թերությունը: Իմպուլսային սկանավորման ռեժիմների օգտագործումը հետագայում նվազեցնում է դոզան բեռը մինչև 90%:

Ցածր տարածական լուծում - ժամանակակից թվային սարքերում պատճենման ռեժիմում լուծաչափը միայն մի փոքր զիջում է ռադիոգրաֆիկ ռեժիմի լուծաչափին: Այս դեպքում որոշիչ նշանակություն ունի առանձին օրգանների (սիրտ, թոքեր, ստամոքս, աղիքներ) ֆունկցիոնալ վիճակը «դինամիկայի մեջ» դիտարկելու ունակությունը։

Հետազոտության փաստագրման անհնարինությունը՝ թվային պատկերների մշակման տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տալիս պահպանել հետազոտական նյութերը՝ թե՛ կադր առ կադր, թե՛ տեսահոլովակի հաջորդականության տեսքով։

Ֆլյուորոսկոպիան կատարվում է հիմնականում որովայնի և կրծքավանդակի խոռոչներում տեղակայված ներքին օրգանների հիվանդությունների ռենտգեն ախտորոշման համար՝ համաձայն այն պլանի, որը կազմում է ռադիոլոգը մինչև հետազոտության մեկնարկը: Երբեմն, այսպես կոչված, հետազոտական ֆտորոգրաֆիան օգտագործվում է ոսկրային տրավմատիկ վնասվածքները ճանաչելու, ռադիոգրաֆիայի ենթակա տարածքը պարզելու համար:

Կոնտրաստային ֆտորոսկոպիկ հետազոտություն

Արհեստական կոնտրաստը չափազանց ընդլայնում է օրգանների և համակարգերի ֆտորոսկոպիկ հետազոտության հնարավորությունները, որտեղ հյուսվածքների խտությունը մոտավորապես նույնն է (օրինակ՝ որովայնի խոռոչը, որի օրգանները փոխանցում են ռենտգենյան ճառագայթումը մոտավորապես նույն չափով և, հետևաբար, ունեն ցածր կոնտրաստ): Սա ձեռք է բերվում ստամոքսի կամ աղիքների լույսի մեջ ներմուծելով բարիումի սուլֆատի ջրային կասեցում, որը չի լուծվում մարսողական հյութերի մեջ, չի ներծծվում ոչ ստամոքսի, ոչ աղիքների կողմից և բնականաբար արտազատվում է ամբողջովին անփոփոխ տեսքով: Բարիումի կախոցի հիմնական առավելությունն այն է, որ, անցնելով կերակրափողով, ստամոքսով և աղիքներով, այն պատում է դրանց ներքին պատերը և էկրանին կամ ֆիլմին տալիս ամբողջական պատկերացում դրանց լորձաթաղանթի բարձրությունների, դեպրեսիաների և այլ հատկանիշների մասին: Կերակրափողի, ստամոքսի և աղիքների ներքին ռելիեֆի ուսումնասիրությունը օգնում է ճանաչել այդ օրգանների մի շարք հիվանդություններ։ Ավելի ամուր լցման դեպքում կարելի է որոշել հետազոտվող օրգանի ձևը, չափը, դիրքը և գործառույթը:

Մամոգրաֆիա - մեթոդի հիմունքներ, ցուցումներ. Թվային մամոգրաֆիայի առավելությունները ֆիլմային մամոգրաֆիայի նկատմամբ.

Մամոգրաֆիա- գլուխ բժշկական ախտորոշում, զբաղվում է ոչ ինվազիվ հետազոտություններովկաթնագեղձ, հիմնականում իգական, որն իրականացվում է.
1.առողջ կանանց կանխարգելիչ հետազոտություն (սկրինինգ)՝ հայտնաբերելու կրծքագեղձի քաղցկեղի վաղ, ոչ շոշափելի ձևերը.

2. դիֆերենցիալ ախտորոշում քաղցկեղի և կաթնագեղձի բարորակ դիսհորմոնալ հիպերպլազիայի (FAM) միջև.

3. առաջնային ուռուցքի աճի գնահատում (մեկ հանգույց կամ բազմակենտրոն քաղցկեղի օջախներ);

4. վիրաբուժական միջամտություններից հետո կաթնագեղձերի վիճակի դինամիկ դիսպանսերային մոնիտորինգ:

Բժշկական պրակտիկայում ներդրվել են կրծքագեղձի քաղցկեղի ճառագայթային ախտորոշման հետևյալ մեթոդները՝ մամոգրաֆիա, ուլտրաձայնային, համակարգչային տոմոգրաֆիա, մագնիսական ռեզոնանսային տոմոգրաֆիա, գունավոր և ուժային դոպլերոգրաֆիա, ստերեոտակտիկ բիոպսիա մամոգրաֆիայի հսկողության ներքո, ջերմագրություն։

Ռենտգեն մամոգրաֆիա
Ներկայումս աշխարհում դեպքերի ճնշող մեծամասնությունում կանանց կրծքագեղձի քաղցկեղը (BC) ախտորոշելու համար օգտագործվում է ռենտգեն պրոյեկցիոն մամոգրաֆիա, ֆիլմ (անալոգային) կամ թվային:

Ընթացակարգը տևում է ոչ ավելի, քան 10 րոպե: Որպեսզի նկարը նկարվի, կրծքերը պետք է պահվեն երկու ժապավենների միջև և մի փոքր սեղմվեն: Նկարն արված է երկու պրոեկցիայի միջոցով, որպեսզի հնարավոր լինի ճշգրիտ որոշել ուռուցքի գտնվելու վայրը, եթե այն հայտնաբերվի: Քանի որ համաչափությունը ախտորոշիչ գործոններից մեկն է, երկու կրծքերն էլ միշտ պետք է հետազոտվեն։

MRI մամոգրաֆիա

Բողոքներ գեղձի ցանկացած մասի հետ քաշվելու կամ ուռչելու վերաբերյալ

Արտանետում է խուլ, փոխել իր ձեւը

Կրծքագեղձի զգայունություն, այտուցվածություն, չափի փոփոխություն

Որպես կանխարգելիչ հետազոտության մեթոդ՝ մամոգրաֆիան նշանակվում է 40 տարեկան և բարձր տարիքի բոլոր կանանց կամ ռիսկային խմբի կանանց։

Կրծքագեղձի բարորակ ուռուցքներ (մասնավորապես՝ ֆիբրոադենոմա)

Բորբոքային պրոցեսներ (մաստիտ)

Մաստոպաթիա

Սեռական օրգանների ուռուցքներ

Էնդոկրին գեղձերի հիվանդություններ (վահանաձև գեղձ, ենթաստամոքսային գեղձ)

Անպտղություն

գիրություն

Կրծքագեղձի վիրահատության պատմություն

Թվային մամոգրաֆիայի առավելությունները ֆիլմի նկատմամբ.

Ռենտգեն հետազոտությունների ժամանակ դոզայի բեռների նվազեցում;

Հետազոտության արդյունավետության բարձրացում՝ թույլ տալով բացահայտել նախկինում անհասանելի պաթոլոգիական պրոցեսները (թվային համակարգչային պատկերի մշակման հնարավորությունները);

Հեռահաղորդակցության ցանցերի օգտագործման հնարավորությունը պատկերների փոխանցման համար հեռավար խորհրդատվության նպատակով;

Ձեռքբերում տնտեսական ազդեցությունզանգվածային հետազոտություններ կատարելիս.