Előadás röntgensugarak
1. forrásai és alapvető tulajdonságait, az x-ray
1895-ben, vizsgáló katód sugarak, a német tudós Vilgelm Konrad Rentgen felfedezték, hogy a fluoreszcens képernyő, húzza, hogy a telepítés zárt sűrű fénnyel szemben átlátszatlan fedél, fényes villog. Arra a következtetésre jutottak, hogy van valami ismeretlen sugárzás, amely a fedél anyaga átlátszó. Ezt a sugárzást nevezik Röntgen röntgen.
Megvizsgálva az oka ennek a sugárzásnak, X-ray találtuk, hogy úgy tűnik, a hely, ahol a repülő elektronsugár falába ütközik, a katód cső. Erre a tényre alapozva, az X-Ray tervezte és építette meg az első kifejezetten polucheniyaX-ray tube, az alapvető jellemzői a design, amely túlélte napjainkig. Röntgencső (1. ábra) egy üveghengerbe két főelektródája forrasztott: anód (A) és a katód (K). A katód formájában van egy spirál hőálló fém (W, Pt), amelyen keresztül áram halad. Ebben az esetben, mivel a elektronemisszió érdekében, elektronokat kibocsátani forró tekercsről. Az anód egy henger, amelynek homlokfelülete van vágva szögben. A kúpos vége az anód felülete van forrasztva lemez tűzálló fém (W, Pt, Cu, Ag, stb) - a „tükör” (B). A henger létrehoz egy nagy vákuumban P = 10 -6 -10 -7 Torr Között egy anódot és egy katódot alkalmazunk egy nagyfeszültségű - 40 kV ÷ 200, és néhány esetben még mielőtt I000 kV. Az elektronok az izzószál által kibocsátott felgyorsulnak az elektromos mező által sebességre
2 × 10 8 m / s. A keskeny sugár elektronok irányítjuk az anód, amely, mivel a ferde szeletet történik irányítja a „tükör” a röntgensugárzás ablakban a kimeneti cső. hatékonyság Röntgencső csak 1-5%, míg a fennmaradó energiája az elektronsugár alakítjuk belső energiája. Emiatt, az anód test készül egy jó hővezető anyagból (Cu), és gyakran üregesen ellátására hűtőfolyadék.
Már az első kísérletek során számos olyan tulajdonságai röntgen: a sugarak jelentős átütő ereje; ionizálja az anyagot; rendelkeznek kémiai hatása; fényre keményedő fólia és képződését okozhatja vizes hidrogén-peroxid; befolyásolja során biológiai folyamatok; terjednek egy egyenes vonal, és nem térnek semmilyen elektromos vagy mágneses térben okozhat lumineszcencia jelenség. További azt találtuk, hogy az X-sugarak elektromágneses hullámok, amelyek hossza 10 -5 és 80 nm (10 -14 ÷ 10 -7 m).
A természet röntgensugárzás van jelen a kozmikus sugárzást bocsát ki a napkorona, és szinte az összes radioaktív elemek a földön.
Szerint a mechanizmus a gerjesztő X-sugárzás és van felosztva egy fékezési jellemző.
2. A fékezési röntgen spektruma bremsstrahlung
Fékezési kialakulása megmagyarázható elektrodinamika. Tekintsünk egy gerenda elektronok repülnek, mint néhány jelenlegi, amely létrehoz egy mágneses mezőt maga körül indukciós
A legtöbb esetben azonban, az elektron energia elvész eredményeként több egymást követő, „ütközések” különböző elektron az atomok, így fordult hővé vagy kvantumait elektromágneses sugárzás frekvencia ν kisebb νk (ν ≤ νk):
mert feltételeit kölcsönhatása elektronok atomokkal az anód változhat, a sugárzás tartományban egy ilyen folyamat lenne egy folytonos (folyamatos). Ez egy aszimmetrikus sima görbe (2. ábra), amely egy éles határ (λk) oldalról a rövid hullámhosszú, a maximum határozottan és fokozatos csökkenését intenzitása a hosszú hullámhosszú régióban. A növekvő feszültség növekszik, és az emissziós intenzitást a teljes spektrumot van tolva, hogy a rövidebb hullámhosszak (2. ábra). Közötti kommunikáció a gyorsító feszültség U (kV) és egy rövid-hullám határa a megfelelő spektrum - λk (nm) a formája:
Így egy adott gyorsító feszültség és λk körében hullámhossz λ (max). amelynél a maximális a spektrum, van egy állandó arány:
Emissziós a röntgencső függ a gyorsító feszültség, az anód aktuális (katód izzószál hőmérséklete) és az anyag (atomszámú Z) «tükör” anód. Általában a fékerőt a sugárzás:
ahol k = 10 -9 (V · sec) -1. I - anódáram teljesítmény; U feszültség között az anód és a katód; Z - sorszám, az anyag „tükör” az anód
Megjegyezzük, hogy a nagysága a gyorsító feszültség (2. ábra), és az atomszáma az anyag „tükör” (3. ábra) nem csak érinti a emissziós a röntgencső, hanem a természet a energiaelosztás spektrumában a hullámhosszak; míg a változó a katód fűtés hőmérséklet nem változik a spektrális összetételét sugárzás.
Megjegyezzük továbbá, hogy a behatoló erejét X-sugárzás hullámhossza függ. A rövidebb hullámhosszúságú sugárzás, amely nagyobb átütő ereje már úgynevezett kemény és hosszú hullámú sugárzás - puha.