Тормозное и характеристическое рентгеновское излучение

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 6Следующая ⇒

При торможении быстрых заряженных частиц атомами вещества анода возникает электромагнитное излучение, которое называют тормозным рентгеновским излучением.

При торможении большого количества электронов образуется сплошной (непрерывный) спектр рентгеновского излучения.

Рис. 44.

Спектр тормозного рентгеновского излучения

Короткое излучение возникает, когда энергия, приобретенная электроном в ускоряющем поле, полностью переходит в энергию фотона:

; м, с =3^.10⁸ м/с.

Поток рентгеновского излучения (Ф):

Z – порядковый номер атома вещества анода;

k = – коэффициент пропорциональности;

I – сила тока в рентгеновской трубке;

U – напряжение в рентгеновской трубке.

Увеличивая напряжение на рентгеновской трубке, на фоне сплошного спектра появляется линейчатый спектр, который соответствует характеристическому рентгеновскому излучению (рис. 45).

Характеристическое рентгеновское излучение возникает из-за того, что некоторые ускоренные электроны проникают вглубь атома и из внутренних слоев выбивают электроны. На свободные места переходят электроны с верхних уровней, испуская рентгеновские кванты электромагнитного излучения:

Ф_λ

Рис. 45.

С увеличением заряда атома анода увеличивается частота излучаемого характеристического излучения. Такую закономерность называют законом Мозли:

где – частота спектральной линии характеристического рентгеновского излучения;

Z – атомный номер испускающего элемента; А и В – постоянные.

Характеристические спектры сдвигаются в сторону больших частот с увеличением заряда ядра.

35. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом

Взаимодействия рентгеновского излучения с веществом определяются соотношением между энергией кванта рентгеновского излучения и работой ионизации атома (А_и).

А_и – это работа, необходимая для отрыва от атома электрона и превращения его в электрически заряженный ион.

Если , то возникает упругое рассеяние, частота и длина волны не изменяются (при столкновении с атомом рентгеновское излучение меняет только направление).

Если , , то энергия падающего кванта расходуется на ионизацию атома и на кинетическую энергию электрона (вследствие ионизации атома меняется структура молекул).

Если , , то вещество ионизируется и появляется вторичное рентгеновское излучение ( > , < ).

36. В результате взаимодействия рентгеновского излучение с веществом интенсивность рентгеновский лучей уменьшаетсяя по закону Бугера-Ламберта:

,

где – интенсивность падающего на

вещество рентгеновского излучения;

– интенсивность рентгеновского

Рис. 46 излучения, прошедшего через вещество;

– толщина вещества;

– линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения веществом.

, .

~ ,

где – плотность биотканей;

– длина волны рентгеновского излучения;

Z – порядковый номер атома вещества.

Z_Ca=20, Z_P = 15, Z_O = 8, Z_H = 1.

Кости значительнее поглощают рентгеновские лучи, чем мягкие ткани, поэтому на рентгеновском снимке более светлые.

Если исследуемый орган и окружающие ткани одинаково ослабляют рентгеновское излучение, то применяют специальные контрастные вещества. Например, сульфат бария для желудка и кишечника.

37. Методы рентгеновской диагностики

1. Рентгенография – получение изображения внутренних органов на фотопленке.

фотопленка

2. Флюорография – это рентгенография на малоформатных пленках

Метод рентгеноструктурного анализа включает исследования характеристических спектров, на основе которых проводят качественный и количественный анализ структуры веществ. Этим методом Дж. Уотсон и Ф. Крик установили структуру ДНК и были удостоены Нобелевской премией.

Рентгеноструктурный анализ, основанный на дифракции рентгеновских лучей, используют для исследования лекарственных и биологически активных веществ. Перспективы использования этого метода в фармации связаны с идентификацией кристаллических лекарственных веществ, их полиморфных модификаций, с поиском новых комплексных координационных соединений для создания новых медицинских препаратов и биостимуляторов, с исследованием элементного и фазового состава неорганических и органических лекарственных веществ.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒
Поделиться:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-14; Просмотров: 469; Нарушение авторского права страницы