🗊Презентация Рентген

рентген

Рентгеновское излучение ---невидимое электромагнитное излучение ,способное проникать во все вещества. Элм излучение ( волны)---распространяющееся в пространстве совокупность эл. и магнитных полей. Элм волны это поперечные волны ( волны сдвига), в которых вектора напряжённостей эл. и магнитного полей колеблются перпендикулярно направлению распространения волны, но они существенно отличаются от волн звука и др., тем , что они распространяются и в вакууме!! Существование элм излучения теоретически предсказал англ. Физик Джеймс Максвелл (1865г.), а в 1888г. нем. физик Генрих Герц подтвердил теорию Максвелла опытным путём. Основными характеристиками элм излучения являются частота и длина волны. Скорость распространения элм излучения (фазовая) в вакууме равна скорости света!

Самым известным источником оптического излучения является Солнце,его поверхность имеет температуру до 6000 и светит ярко-жёлтым светом. Именно этот участок спектра элм излучения непосредственно воспринимается нашими органами чувств.(380-760 нм, 10 в степени 13-14 Гц –видимая часть спектра – свет !)

Рентгеновское излучение было открыто немецким физиком –Вильгельм Конрад Рентген (профессор физики Вюрцбургского университета) в1895г.,в1901г. ,ему была присуждена первая Нобелевская премия по физике. Получение рент.излучения: Рент. излучение возникает при взаимодействии электронов, движущихся с большими скоростями с веществом.В современной рент трубке ,источником электронов является вольфрамовый катод,нагреваемый до высокой температуры. Электроны ускоряются до больших скоростей высокой разностью потенциалов между анодом и к.

В рент трубке создаётся высокий вакуум.Попадая в эл поле между катодом и анодом электроны разгоняются до больших скоростей, а затем резко тормозятся в веществе антикатода, это и создаёт элм волны рентгеновского диапазона, получившего название тормозного (0,00001-80 нм)( 10 в ст 16-19 Гц)

Спектр излучения непрерывный рис Но в нём обнаруживается коротковолновая граница Она обусловлена тем,что энергия излучаемого кванта рент излучения не может быть больше энергии которую электрон приобрёл в ускоряющем поле: , где h- постоянная Планка , частота рент излучения, e-заряд электрона,U- ускоряющее напряжение. Для максимальной частоты излучённого рент кванта получим:

Это соответствует случаю , когда энергия тормозящегося электрона (eU) полностью переходит в энергию рент кванта ( ) Обладая максимально возможной частотой, квант будет характеризоваться минимальной длиной волны: Где С- скорость света Очевидно , что величиной можно управлять, изменяя ускоряющее напряжение U: чем оно больше тем меньше (лямбда ) и жёстче возникающее рент излучение.

Площадь под спектральной кривой определяет полный поток Ф (или мощность), возникающего рент излучения. Он равен: Ф=к IUZ Где I- сила тока в трубке, U- анодное напряжение, Z- порядковый номер атома вещества анода( анод изготавливают из тугоплавкого металла, чаще всего из вольфрама Z=74)

Иногда на фоне сплошного спектра тормозного излучения наблюдаются отдельные линии—это характеристическое рент излучение. Оно возникает, если бомбардирующий анод электрон обладает энергией достаточной для того ,чтобы «выбить « электрон с внутренней , глубинной орбитали атома вещества анода. При этом на внутреннюю орбиту может перейти электрон с внешней орбитали.

Такой переход , естественно, будет сопровождаться появлением кванта элм излучения, его длина волны будет соответствовать рентгеновскому диапазону. Поскольку уровни энергии атома дискретны, то и спектр характеристического рент. излучения также будет дискретным (линейчатым) и он будет индивидуален (специфичен ) для атомов того или иного хим элемента.

Взаимодействие рент излучения с веществом. Все методы обнаружения рент излучения основаны на взаимодействии с веществом. Детекторы могут быть двух видов: те ,которые дают изображение и те,которые его не дают. К первым относят у-ва рент флюорографии и рентгеноскопии, в которых излучение проходит через исследуемый объект и попадает на фотоплёнку. Изображение возникает блг тому, что разные части исслед объекта поглощают излучение по разному– в зависимости от толщины вещества и его состава. Так кости менее прозрачны для рент излучения , чем мягкие ткани

из которых состоят внутренние органы. Поэтому на рентгенограмме кости обозначатся , как более светлые участки, а более прозрачное для излучения место перелома может быть достаточно легко обнаружено (в стоматологии для обнаружения кариеса и абсцессов в корнях зубов)

Закон ослабления(поглощения) интенсивности рент излучения в в-ве имеет вид: Где I- интенсивность рент излучения ,падающего на вещество ( входящего); I- интенсивность излучения, прошедшего в веществе ,слой толщины L; мю- линейный коэффициент ослабления излучения веществом см график

На практике часто используется величина слоя половинного ослабления (поглощения) d (0.5)- расстояния, после прохождения которого интенсивность рент излучения уменьшается в 2 раза. Используя закон поглощения,легко найти связь между толщиной слоя половинного поглощения и линейным коэфф-том олабления.

Коэффициет ослабления играет важную роль в диагностике заболеваний различных внутренних органов- рентгенодиагностике. При этом важную роль играет зависимость коэф-та от свойств тканей и соответственно различное поглощение излучения органами тела. В большинстве случае в коэф-т прямо пропорционален плотности ткани и что самое важное—3-ей степени порядкового номера вещества , составляющего ткань-Z

Наряду с линейным вводят понятие массового коэф-та ослабления если принять различие параметра Z для костных и мягких тканей равным 2, то соотношение массовых коэф-тов ослабления =8, следовательно кости значительно сильнее ослабляют рент излучение, чем мягкие ткани, поэтому можно получить контрастную картину рент изображения: вследствии сильного поглощения кости на негативном изображении будут очень светлыми, а мягкие ткани—более тёмными.

Медицинская рентгенодиагностика. Флюорогафия:_ метод заключается в фотографировании теневого изображения с просвечивающего экрана. Пациент находится между источником рентгеновского излучения и плоским экраном из люминофора. Биол ткани той или иной степени плотности создают тени рент излучения, имеющие разную степень интенсивности.Раньше только визуально сейчас на компьютере.

Рентгенодиагностика. Запись рент изображения на фотоплёнке непосредственно наз рентгенографией. Р позволяет весьма точно исследовать целостность костных тканей,которые состоят в основном из кальция и непрозрачны для рент излучения, а также разрывы мышечных тканей, Лучше ,чем стетоскопом или прослушиванием анализируется состояние лёгких при воспалении, туберкулёзе или наличии жидкости….

Комьютерная томография . В 70-е годыбыл создан новый метод рент дигностики- основанный на полной съёмке тела или его частей. Изображение тонких слоёв (срезов) обрабатывается компьютером и окончательное изображение выводится на экран монитора.Метод называется крт-основной в современной медицине, применяется для диагностики инфильтрантов, опухолей и др. нарушений мозга,для диагностики заболеваний мягких тканей внутри тела. Хаунсфилд Нобел. (1976г)