X射线的种类及应用

X射线的种类及应用
摘要:
Like many imperishable discoveries,X-rays’s invention or discovery was accidental. 1895 at Wurzburg, Wilhelm Rontgen discovered X-rays (Rontgen rays). After all these years, the technology of the X-rays has not only got extensivedevelopment in industry, also play a more and more important role in medical science. It is mainly used for the human body perspective and check injury. While scientists explore the essence of,they found the phenomenon of diffraction of X-rays and opened the gate of the crystal structure. With the widely use of x-ray both in micro fields and macro fields, it have brought great gospel to human.
引言:
自1895年X射线被发现,X射线已被广泛应用到医疗卫生、军事、科学及工农业各方面,为人类社会的发展做出了巨大贡献。在X射线自从发现以来,医学就成为其主要应用,经过近百年的发展,X射线技术已广泛的应用于医学影像诊断,成为医学临床和科研不可或缺的因素。本文就X射线的分类以及X射线的主要运用展开论述。具体内容如下:
内容
X射线是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间,又称伦琴射线。X射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X射线。波长小于0.1埃的称超硬X射线,在0.1~1埃范围内的称硬X射线,1~10埃范围内的称软X射线。而根据不同的来源X射线可分为三类:1、原射线:从射线管窗口及过虑板而透过来的射线叫原射线。其特点是穿透力强。这种射线照到人体上都是有害的。2.漏射线:凡是经过X射线管窗口以外的地方射出来的直射线,叫漏射线。由于这部分X射线经过了X线管壳壁很厚的滤过,所以具有很厚的穿透能力。漏射线透过管壳,向四面八方照射,特别是在X线管头四周的空间照射率较高。3、散射线:原射线、漏射线照射到机房内的物品、墙壁、地面、天棚等上面有被这些
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物体所散射,这些被散射出来的X线可
能再次打在物体上又被散射。这些被物
体散射出来的辐射总称散射线。而根据
X射线波谱的分析又可以将X射线分为
两类:
(1)如果被靶阻挡的电子的能
量,不越过一定限度时,只发射连
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续光谱的辐射。这种辐射叫做连续
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辐射,连续光谱的性质和靶材料无
关。
(2)一种不连续的,它只有几条特殊的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射,特征光
插卡式摄像头谱和靶材料有关。产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中,电子突然减速,其损失的动能会以光子形式放出,形成X 光光谱的连续部分,称之为连续辐射。通过加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴,外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了X光谱中的特征线,此称为特性辐射(如上图所示)。
此外,高强度的X射线亦可由同步加速器或自由电子雷射产生。同步辐射光源,具有高强度、连续波长、光束准直、极小的光束截面积并具有时间脉波性与偏振性,因而成为科学研究最佳之X光光源。
一、医学应用:
X射线自从发现以来,医学就成为其主要应用,经过近百年的发展,X射线技术已广泛的应用于医学影像诊断,成为医学临床和科研不可或缺的因素。主要医学应用如下:
医用X线机医学上常用作辅助检查方法之一。临床上常用
的X线检查方法有透视和摄片两种。透视较经济、方便,并可随意变动受检部位作多方面的观察,但不能留下客观的记录,也不易分辨细节。摄片能使受检部位结构清晰地显示于X线片上,并可作为客
观记录长期保存,以便在需要时随时加以研究或在复查时作比较。必要时还可作X线特殊检查,如断层摄影、记波摄影以及造影检查等。选择何种X线检查方法,必须根据受检查的具体情况,从解决疾病的要求和临床需要而定。X线检查仅是临床辅助诊断方法之一。
放射医学是医学的一个专门领域,它使用放射线照相术和其他技术产生诊断图像。这可能是X射线技术应用最广泛的地方。X射线的用途主要是探测骨骼的病变,但对于探测软组织的病变也相当有用。常见的例子有胸腔X射线,用来诊断肺部疾病,如肺炎、肺癌或肺气肿;而腹腔X射线则用来检测肠道梗塞,自由气体(free air,由于内脏穿孔)及自由液体(free fluid)。某些情况下,使用X射线诊断还存在争议,例如结石(对X射线几乎没有阻挡效应)或肾结石(一般可见,但并不总是可见)。借助计算机,人们可以把不同角度的X射线影像合成三维图像,在医学上常用的电脑断层扫描(CT扫描)就是基于这一原理。
二、科研应用:
由于科学家探索X射线的本质,发现了X射线的衍射现象,并由此打开了研究晶体结构的大门。5g怎么做
X射线的波长极短的性质和晶体晶体结构的相互作用使得
X射线照射到晶体上便产生了衍射花样:X射线照射晶体时,电子受迫产生相干散射,同一原子内各电
子散射波相互干涉形成原子散射波。由于晶体原子内各原子的周期排列,使得原子散射波之间也存在着固定的相位关系而产生干涉作用,形成衍射波.工程材料大都在多晶形式下使用,多晶X射线分析所用样品大多为粉末,故常称为“粉末法”。获取衍射图样的设备可分为两类:1.照相法。2.衍射仪法;这种方法可以与计算机相结合,具有高稳定、高分辨率、多功能、全自动的特点,并且可以自动地给出大多数实验结果,应用非常普遍。由于X射线产生的衍射图样使得X射线在材料分析测试中发挥了巨大的作用。具体包括:物相定性分析、点阵常数的精确确定、宏观应力的测定、晶粒尺寸和微观应力的测定等。
X 射线衍射法确定非晶结构的原理是利用相干散射现象,测出散射强度的空间分布,再计算出原子的径向分布函数,由径向分布函数得出最近邻原子数、最近邻原子间距等结构参数。X射线的这些优势使得X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段,从而也使X光机成为研究材料人员的不可或缺的工具。
X射线的发现对自然科学的发展更有极为重要的意义,它像一根导火线,引起了一连串的反应。自从科学家探索X射线的本质,发现了X射线的衍射现象,由此打开了研究晶体结构的大门:根据晶体衍射的数据,可以精确地求出阿伏加德罗常量。
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本文发布于:2024-09-24 01:25:19,感谢您对本站的认可!

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