X射線(xiàn)機(jī)原理及構(gòu)造

X射線(xiàn)機(jī)原理及構(gòu)造
一、X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)
1895年德國(guó)物理學(xué)家倫琴(W．C．R?ntgen)在研究陰極射線(xiàn)管中氣體放電現(xiàn)象時(shí)，用一只嵌有兩個(gè)金屬電極(一個(gè)叫做陽(yáng)極，一個(gè)叫做陰極)的密封玻璃管，在電極兩端加上幾萬(wàn)伏的高壓電，用抽氣機(jī)從玻璃管內(nèi)抽出空氣。為了遮住高壓放電時(shí)的光線(xiàn)(一種弧光)外泄，在玻璃管外面套上一層黑色紙板。他在暗室中進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)距離玻璃管兩米遠(yuǎn)的地方，一塊用鉑氰化鋇溶液浸洗過(guò)的紙板發(fā)出明亮的熒光。再進(jìn)一步試驗(yàn)，用紙板、木板、衣服及厚約兩千頁(yè)的書(shū)，都遮擋不住這種熒光。更令人驚奇的是，當(dāng)用手去拿這塊發(fā)熒光的紙板時(shí)，競(jìng)在紙板上看到了手骨的影像。
當(dāng)時(shí)倫琴認(rèn)定：這是一種人眼看不見(jiàn)、但能穿透物體的射線(xiàn)。因無(wú)法解釋它的原理，不明它的性質(zhì)，故借用了數(shù)學(xué)中代表未知數(shù)的“X”作為代號(hào)，稱(chēng)為“X”射線(xiàn)(或稱(chēng)X射線(xiàn)或簡(jiǎn)稱(chēng)X線(xiàn))。這就是X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)與名稱(chēng)的由來(lái)。此名一直延用至今。后人為紀(jì)念倫琴的這一偉大發(fā)現(xiàn)，又把它命名為倫琴射線(xiàn)。
X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)在人類(lèi)歷史上具有極其重要的意義，它為自然科學(xué)和醫(yī)學(xué)開(kāi)辟了一條嶄新的道路，為此1901年倫琴榮獲物理學(xué)第一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)金。
科學(xué)總是在不斷發(fā)展的，經(jīng)倫琴及各國(guó)科學(xué)家的反復(fù)實(shí)踐和研究，逐漸揭示了X射線(xiàn)的本質(zhì)，證實(shí)它是一種波長(zhǎng)極短，能量很大的電磁波。它的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)更短(約在0．001～100nm，醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的X射線(xiàn)波長(zhǎng)約在0．001。～0．1nm之間)，它的光子能量比可見(jiàn)光的光子能量大幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)倍。因此，X射線(xiàn)除具有可見(jiàn)光的一般性質(zhì)外，還具有自身的特性。
二、X射線(xiàn)的性質(zhì)
(一)物理效應(yīng)
1．穿透作用
穿透作用是指X射線(xiàn)通過(guò)物質(zhì)時(shí)不被吸收的能力。X射線(xiàn)能穿透一般可見(jiàn)光所不能透過(guò)的物質(zhì)。可見(jiàn)光因其波長(zhǎng)較長(zhǎng)，光子其有的能量很小，當(dāng)射到物體上時(shí)，一部分被反射，大部分為物質(zhì)所吸收，不能透過(guò)物體；而X射線(xiàn)則不然，咽其波長(zhǎng)短，能量大，照在物質(zhì)上時(shí)，僅一部分被物質(zhì)所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過(guò)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。X射線(xiàn)穿透物質(zhì)的能力與X射線(xiàn)光子的能量有關(guān)，X射線(xiàn)的波長(zhǎng)越短，光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)。X射線(xiàn)的穿透力也與物質(zhì)密度有關(guān)，密度大的物質(zhì)，對(duì)X射線(xiàn)的吸收多，透過(guò)少；密度小者，吸收少，透過(guò)多。利用差別吸收這種性質(zhì)可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等軟組織區(qū)分開(kāi)來(lái)。這正是X射線(xiàn)透視和攝影的物理基礎(chǔ)。
2．電離作用
物質(zhì)受X射線(xiàn)照射時(shí)，使核外電子脫離原子軌道，這種作用叫電離作用。在光電效應(yīng)和散射過(guò)程中，出現(xiàn)光電子和反沖電子脫離其原子的過(guò)程叫一次電離，這些光電子或反沖電子在行進(jìn)中又和其它原子碰撞，使被擊原子逸出電子叫二次電離。在固體和液體中。電離后的正、負(fù)離子將很快復(fù)合，不易收集。但在氣體中的忘離電荷卻很容易收集起來(lái)，利用電離電荷的多少可測(cè)定X射線(xiàn)的照射量：X射線(xiàn)測(cè)量?jī)x器正是根據(jù)這個(gè)原理制成的。由于電離作用，使氣體能夠?qū)щ姡荒承┪镔|(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機(jī)體內(nèi)可以誘發(fā)各種生物效應(yīng)。電離作用是X射線(xiàn)損傷和治療的基礎(chǔ)。
3．熒光作用
由于X射線(xiàn)波長(zhǎng)很短，因此是不可見(jiàn)的。但它照射到某些化合物如磷、鉑氰化鋇、硫化鋅鎘、鎢酸鈣等時(shí)，由于電離或激發(fā)使原子處于激發(fā)狀態(tài)，原子回到基態(tài)過(guò)程中，由于價(jià)電子的能級(jí)躍遷而輻射出可見(jiàn)光或紫外線(xiàn)，這就是熒光。X射線(xiàn)使物質(zhì)發(fā)生熒光的作用叫熒光作用。熒光強(qiáng)弱與X射線(xiàn)量成正比。這種作用是X射線(xiàn)應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)。在X射線(xiàn)診斷工作中利用這種熒光作用可制成熒光屏，增感屏，影像增強(qiáng)器中的輸入屏等。熒光屏用作透視時(shí)觀(guān)察X射線(xiàn)通過(guò)人體組織的影像，增感屏用作攝影時(shí)增強(qiáng)膠片的感光量。
4．熱作用物質(zhì)所吸收的X射線(xiàn)能，大部分被轉(zhuǎn)變成熱能，使物體溫度升高，這就是熱作用。
5．干涉、衍射、反射、折射作用這些作用與可見(jiàn)光一樣。在X射線(xiàn)顯微鏡、波長(zhǎng)測(cè)定和物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析中都得到應(yīng)用。



(二)化學(xué)效應(yīng)
1．感光作用
同可見(jiàn)光一樣，X射線(xiàn)能使膠片感光。當(dāng)X射線(xiàn)照射到膠片上的溴化銀時(shí)，能使銀粒子．沉淀而使膠片產(chǎn)生“感光作用”。膠片感光的強(qiáng)弱與X射線(xiàn)量成正比。當(dāng)X射線(xiàn)通過(guò)人體時(shí)，囡人體各組織的密度不同，對(duì)X射線(xiàn)量的吸收不同，致綻膠片上所獲得的感光度不同，從而獲得X射線(xiàn)的影像。這就是應(yīng)用X射線(xiàn)作攝片檢查的基礎(chǔ)。
2．著色作用
某些物質(zhì)如鉑氰化鋇、鉛玻璃、水晶等，經(jīng)X射線(xiàn)長(zhǎng)期照射后，其結(jié)晶體脫水而改變顏色，這就叫做著色作用。

(三)生物效應(yīng)’
當(dāng)X射線(xiàn)照射到生物機(jī)體時(shí)，生物細(xì)胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機(jī)體發(fā)生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變，稱(chēng)為X射線(xiàn)的生物效應(yīng)。不同的生物細(xì)胞，對(duì)X射線(xiàn)有不同的敏感度。楓X射線(xiàn)可以治療人體的某些疾病，如腫瘤等。另一方面，它對(duì)正常機(jī)體也有傷害，因此要嘞人體的防護(hù)。X射線(xiàn)的生物效應(yīng)『臼根結(jié)底是由X射線(xiàn)的電離作用造成的。
由于X射線(xiàn)具有如上種餓!因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究等客_爪領(lǐng)域，獲得了廣泛
的應(yīng)用，如工業(yè)探傷，晶體分析等。在醫(yī)學(xué)上，X射線(xiàn)技術(shù)已成為對(duì)疾病進(jìn)行診斷和治療的專(zhuān)門(mén)學(xué)科，在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中占有重要地位。
三、X射線(xiàn)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。
(一)X射線(xiàn)診斷
X射線(xiàn)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)診斷，主要依據(jù)X射線(xiàn)的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。由于X射線(xiàn)穿過(guò)人體時(shí)，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X射線(xiàn)量比肌肉吸收的量要多，那么通過(guò)人體后的X射線(xiàn)量就不一樣，這樣便攜帶了人體各部密度分布的信息，在熒光屏上或攝影膠片上引起的熒光作用或感光作用的強(qiáng)弱就有較大差別，因而在熒光屏上或攝影膠片上(經(jīng)過(guò)顯影、定影)將顯示出不同密度的陰影。根據(jù)陰影濃淡的對(duì)比，結(jié)合臨床
表現(xiàn)、化驗(yàn)結(jié)果和病理診斷，即可判斷人體某一部分是否正常。于是，X射線(xiàn)診斷技術(shù)便成了世界上最早應(yīng)用的非刨傷性的內(nèi)臟檢查技術(shù)。
(二)X射線(xiàn)治療
X射線(xiàn)應(yīng)用于治療，主要依據(jù)其生物效應(yīng)，應(yīng)用不同能量的X射線(xiàn)對(duì)人體病灶部分的細(xì)胞組織進(jìn)行照射時(shí)，即可使被照射的細(xì)胞組織受到破壞或抑制，從而達(dá)到對(duì)某些疾病，特別是腫瘤的治療目的。
(三)X射線(xiàn)防護(hù)
在利用X射線(xiàn)的同時(shí)，人們發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致病人脫發(fā)、皮膚燒傷、工作人員視力障礙，白血病等射線(xiàn)傷害的問(wèn)題，為防止X射線(xiàn)對(duì)人體的傷害，必須采取相應(yīng)的防護(hù)措施。以上構(gòu)成了X射線(xiàn)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)方面的三大環(huán)節(jié)——診斷、治療和防護(hù)。

回復(fù) 1# 趙明學(xué)


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回復(fù) 1# 趙明學(xué)
多謝樓主!1好好學(xué)習(xí)，天天工作？

樓豬在那本書(shū)上面抄的，還是直接在網(wǎng)上復(fù)制的？

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