Συνεχές φάσμα ακτίνων Χ

Οι ακτίνες Χ έχουν αλλάξει τη σύγχρονη ιατρική από την ανακάλυψή τους το 1901. Για την ανακάλυψη της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, ο Wilhelm Conrad Röntgen, Γερμανός φυσικός, τιμήθηκε ακόμη και με το βραβείο Νόμπελ. Η ακτινογραφία είναι μια ανώδυνη, γρήγορη εξέταση που παράγει φωτογραφίες του εσωτερικού του σώματός σας, ιδιαίτερα των οστών σας. Οι ακτίνες Χ είναι ένας τύπος ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που μπορεί να κοιτάξει μέσα από το δέρμα ενός ατόμου για να αποκαλύψει τα οστά κάτω από αυτό. Πιο ισχυρές και εστιασμένες δέσμες ακτίνων Χ, καθώς και ένας αυξανόμενος αριθμός εφαρμογών για αυτά τα κύματα φωτός, έχουν προκύψει από τις τεχνολογικές εξελίξεις. Οι ακτίνες Χ περνούν από το σώμα σας και απορροφώνται σε διαφορετικούς βαθμούς ανάλογα με την πυκνότητα του υλικού από το οποίο περνούν. Πυκνά υλικά όπως το κόκκαλο και το μέταλλο δείχνουν λευκό στις ακτίνες Χ.

Τι είναι η ακτινογραφία;

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι μια μορφή ακτινοβολίας που περιλαμβάνει ακτίνες Χ. Η απεικόνιση με ακτίνες Χ είναι ένας τύπος απεικόνισης που παρέχει εικόνες από το εσωτερικό του σώματός σας. Οι φωτογραφίες απεικονίζουν τα μέρη του σώματός σας σε διάφορα χρώματα μαύρο και άσπρο. Επειδή διαφορετικοί ιστοί απορροφούν διαφορετικές ποσότητες ακτινοβολίας, αυτό συμβαίνει.

Ιδιότητες των ακτίνων Χ;

Οι ακόλουθες είναι οι ιδιότητες των ακτίνων Χ:

• Έχουν μικρότερο μήκος κύματος ηλεκτρομαγνητικού φάσματος.
• Για να κάνετε ακτίνες Χ, απαιτείται υψηλή τάση.
• Χρησιμοποιούνται για την καταγραφή ελαττωμάτων στον ανθρώπινο σκελετό.
• Ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή χωρίς να φέρουν ηλεκτρικό φορτίο.
• Έχουν τη δυνατότητα να ταξιδεύουν σε κενό.

Τύποι ακτινογραφιών

Υπάρχουν δύο τύποι φάσματος ακτίνων Χ:1. Συνεχές Φάσμα 2. Χαρακτηριστικά Φάσματα ακτίνων Χ.

Οι συνεχείς ακτίνες Χ σχηματίζονται όταν τα ηλεκτρόνια υψηλής ταχύτητας χτυπούν μια ουσία στόχο με υψηλό ατομικό αριθμό. Στη δημιουργία ακτίνων Χ, το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας των ηλεκτρονίων χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του υλικού στόχου. Μερικά ταχέως κινούμενα ηλεκτρόνια διεισδύουν βαθιά στο εσωτερικό των ατόμων του υλικού στόχου και έλκονται στους πυρήνες τους από τις δυνάμεις έλξης των πυρήνων τους. Αυτές οι δυνάμεις προκαλούν τα ηλεκτρόνια να αποκλίνουν από την αρχική τους διαδρομή. Ως αποτέλεσμα, τα ηλεκτρόνια κινούνται αργά και η ενέργειά τους μειώνεται με την πάροδο του χρόνου. Το εύρος συχνοτήτων των ακτίνων Χ είναι συνεχές μέχρι τη μέγιστη συχνότητα ή το ελάχιστο μήκος κύματος. Οι συνεχείς ακτινογραφίες είναι ο όρος για αυτό. Η τάση ανόδου καθορίζει το ελάχιστο μήκος κύματος. Εάν V είναι η διαφορά δυναμικού μεταξύ της ανόδου και της καθόδου, τότε eV =hνmax =hc / λmin.

Χαρακτηριστική ακτινοβολία – Όταν ένα ηλεκτρικά φορτισμένο σωματίδιο με επαρκή κινητική ενέργεια επιβραδύνεται γρήγορα, παράγονται συνεχείς ακτίνες Χ. Το συνεχές φάσμα προκαλείται από τη γρήγορη επιβράδυνση των ηλεκτρονίων καθώς χτυπούν τον στόχο, καθώς κάθε επιβραδυνόμενο φορτίο εκπέμπει ενέργεια. Η συνεχής ακτινοβολία, όπως το λευκό φως, είναι επίσης γνωστή ως λευκή ακτινοβολία, καθώς αποτελείται από ακτίνες διαφόρων μηκών κύματος. Επειδή δημιουργείται από επιβράδυνση ηλεκτρονίων, η λευκή ακτινοβολία είναι επίσης γνωστή ως Bremsstrahlung (γερμανικά σημαίνει «ακτινοβολία φρεναρίσματος»).

Χαρακτηριστικά της  ακτινοβολίας ακτίνων Χ 

Τα μέγιστα απότομης έντασης αναπτύσσονται σε ορισμένα μήκη κύματος, που επικαλύπτονται στο συνεχές φάσμα όταν η τάση σε έναν σωλήνα ακτίνων Χ αυξάνεται πάνω από μια ορισμένη κρίσιμη τιμή, τυπική του μετάλλου στόχου. Ονομάζονται χαρακτηριστικές γραμμές αφού είναι τόσο μικροσκοπικές και τα μήκη κύματός τους είναι συγκεκριμένα για το μέταλλο-στόχο. Αυτές οι γραμμές χωρίζονται σε πολυάριθμες ομάδες, που αναφέρονται ως K, L, M και ούτω καθεξής, με σειρά αυξανόμενου μήκους κύματος, με όλες τις γραμμές να δημιουργούν το χαρακτηριστικό φάσμα του μετάλλου που χρησιμοποιείται ως στόχος. Ένα άτομο αποτελείται από έναν κεντρικό πυρήνα που περιβάλλεται από ηλεκτρόνια σε διάφορα κελύφη, K, L, M κ.λπ., καθένα από τα οποία αντιστοιχεί στον πρωτεύοντα κβαντικό αριθμό n =1, 2, 3,… Ένα ηλεκτρόνιο με αρκετή κινητική ενέργεια βομβαρδίζει ο στόχος, χτυπώντας ένα ηλεκτρόνιο από το κέλυφος Κ και αφήνοντας το άτομο σε διεγερμένη, υψηλής ενέργειας κατάσταση. Η ενέργεια που εκπέμπεται με τη μορφή ακτινοβολίας Κ απελευθερώνεται όταν το κέλυφος Κ γεμίσει με ένα ηλεκτρόνιο που κατέρχεται από το κέλυφος L. Η ακτινοβολία Κ παράγεται όταν ένα ηλεκτρόνιο πέφτει έξω από το κέλυφος Μ. Η σειρά ακτινοβολίας L σχηματίζεται όταν μια κενή θέση στο κέλυφος L καλυφθεί από ηλεκτρόνια από υψηλότερα κελύφη.

Συμπέρασμα

Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι μια μορφή ακτινοβολίας που περιλαμβάνει ακτίνες Χ. Η απεικόνιση με ακτίνες Χ είναι ένας τύπος απεικόνισης που παρέχει εικόνες από το εσωτερικό του σώματός σας. Οι φωτογραφίες απεικονίζουν τα μέρη του σώματός σας σε διάφορα χρώματα μαύρο και άσπρο. Επειδή διαφορετικοί ιστοί απορροφούν διαφορετικές ποσότητες ακτινοβολίας, αυτό συμβαίνει. Όταν ο στόχος ενός σωλήνα ακτίνων Χ χτυπηθεί από ενεργητικά ηλεκτρόνια, δύο είδη ακτινοβολίας ακτίνων Χ εκπέμπονται από τον στόχο 1. Συνεχές φάσμα 2. Χαρακτηριστικά φάσματα ακτίνων Χ.