❶ X射線管各組成部分的作用
利用高速電 子撞擊金屬靶面產生 X射線的真空電子器件。又稱X光管。分為充氣管和真空管兩類。1895 年 W.K.倫琴在進行克魯克斯管實驗時發現了 X射線 。克魯克斯管就是最早的充氣X射線管 ,其功率小 、壽命短、控制困難,現已很少應用。1913年 W.D.庫利吉發明了真空X射線管。管內真空度不低於10-4帕。陰極為直熱式螺旋鎢絲,陽極為銅塊端面鑲嵌的金屬靶。陰極發射出的電子經數萬至數十萬伏高壓加速後撞擊靶面產生X射線。以後經過許多改進,至今仍在應用。現代出現一種在陽極靶面與陰極之間裝有控制柵極的 X射線管,在控制柵上施加脈沖調制,以控制X射線的輸出和調整定時重復曝光 。X射線管用於醫學診斷、治療、零件的無損檢測 ,物質結構分析 、光譜分析、科學研究等方面。X射線對人體有害,使用時須採取防護措施。
簡單的說,它包括四個部分:
1.產生電子的陰極,一般是螺旋形狀的鎢絲,加熱後可以發射電子。
2.陽極靶,它用來吸收陰極電子,通過這些高速電子的撞擊,產生X射線(X射線的產生原理~你應該知道吧?贅述),撞擊會產生大量熱(主要的能量消耗形式),故靶需要水冷。
3.陰極周圍的聚焦罩,就是對電子起一個聚焦的作用,使靶上面產生聚焦斑,X射線從聚焦斑射出。
4.X射線管體,它是真空的,一般由玻璃或金屬製成。窗口由鈸密封。
❷ x射線的產生原理
產生X射線的最簡單方法是用加速後的電子撞擊金屬靶。
撞擊過程中,電子突然減速,其損失的動能(其中的1%)會以光子形式放出,形成X光光譜的連續部分,稱之為制動輻射。
通過加大加速電壓,電子攜帶的能量增大,則有可能將金屬原子的內層電子撞出。於是內層形成空穴,外層電子躍遷回內層填補空穴,同時放出波長在0.1納米左右的光子。
由於外層電子躍遷放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波長也集中在某些部分,形成了X光譜中的特徵線,此稱為特性輻射。
電子的韌制輻射,用高能電子轟擊金屬,電子在打進金屬的過程中急劇減速,按照電磁學,有加速的帶電粒子會輻射電磁波,如果電子能量很大,比如上萬電子伏,就可以產生x射線。
原子的內層電子躍遷也可以產生x射線,量子力學的理論,電子從高能級往低能級躍遷時候會輻射光子,如果能級的能量差比較大,就可以發出x射線波段的光子。
X射線應用:
1、X射線診斷
X射線應用於醫學診斷,主要依據X射線的穿透作用、差別吸收、感光作用和熒光作用。
由於X射線穿過人體時,受到不同程度的吸收,如骨骼吸收的X射線量比肌肉吸收的量要多,那麼通過人體後的X射線量就不一樣,根據陰影濃淡的對比,結合臨床表現、化驗結果和病理診斷,即可判斷人體某一部分是否正常。
2、X射線治療
X射線應用於治療,主要依據其生物效應,應用不同能量的X射線對人體病灶部分的細胞組織進行照射時,即可使被照射的細胞組織受到破壞或抑制,從而達到對某些疾病,特別是腫瘤的治療目的。
3、工業領域
X射線可激發熒光、使氣體電離、使感光乳膠感光,故X射線可用電離計、閃爍計數器和感光乳膠片等檢測研究領域,X射線衍射法已成為研究晶體結構、形貌和各種缺陷的重要手段。
❸ x射線產生的原理是什麼
這要從X射線產生的原理來闡述。 我們通常都是用高能電子束轟擊陽極靶或待測樣品來獲得X射線。那麼高能電子轟擊陽極過程中與靶原子之間的相互作用分為4個並行、獨立的物理過程:電離、激發、彈性散射和韌致輻射。 1,電離:原子的外層價電子或內層電子在高速電子作用下完全脫離原子軌道,使原子變成離子,稱為電離。電離過程中向外發射的光譜有兩種:一種是由於價電子脫離原子軌道,離子結合自由電子變為處於激發態的原子,在回到基態過程中發射出光學光譜。由於外層電子軌道的能級差小,所以這些光譜一般在紫外線、可見光和紅外線的波長范圍,不屬於X射線。而且這部分光能幾乎全部被周圍原子所吸收,轉化為熱。 另一種是內層電子完全脫離軌道,使原子處於激發態,當原子從激發態回到基態過程中,會產生標識X射線。 2,激發:高速電子或二次電子撞擊原子外層電子,由於作用較弱,不足使其電離,僅將電子推入更高能級的空殼層,使原子處於激發態,這種作用叫激發。入射電子的動能一部分轉化為方向改變、速度變小的出射電子的動能,另一部分是被原子吸收的激發能。處於激發態的原子將發射光學光譜,最終全部轉化為熱能。 3,彈性散射:高速電子受原子核電場的作用而改變運動方向,但是能量不變,稱為彈性散射。沒有光譜輻射,也沒有能量損失。但是由於在陽極靶內物質密度極大,散射的距離會很短。高速電子很快在改變後的方向上與其他原子核或核外電子相遇而發生相互作用。 4,韌致輻射:高速電子在原子核的電場作用下,速度突然變小時,他的一部分能量轉變成電磁波發射出來,這種情況叫韌致輻射。這部分能量產生的電磁波波長在X射線范圍內。這部分產生的X射線波長是連續的,是連續譜。 綜上所述,X射線的產生有兩部分,一個是韌致輻射產生的連續譜,另一個是高速電子與內層電子作用而產生的標識譜。 對於不同的元素,其內層電子的能級是一定的。所以產生的X射線的標識譜具有特徵性,可以據此來分析物質的成分。
❹ 簡述X射線產生的裝置及工作原理
熒光分析法是材料元素分析的一種方法,它是利用一定波長的x射線照射材料,元素處於激回發態,從而產激發出答光子,形成一種熒光x射線。由於不同元素的激發態的能量大小不一樣,所以產生的熒光x射線不同, 進而根據熒光x射線的波長和強度,得出元素的種類和含量。
❺ X射線機有什麼作用
你一定做過透視檢查吧!這是最簡便而常用的X射線檢查,它可以從不同角度觀察人體器官的形態和運動功能。
說起X射線檢查,我們不能不說說X射線的發現。那是1895年11月8日,德國物理學家威·康·倫琴,在暗室里用高壓電流通過低壓氣體的克魯克斯管作陰極射線的研究,偶然發現克魯克斯管附近的一塊塗有鉑氫化鋇結晶的紙板上發生熒光。進一步研究後,證明熒光是由高壓電流通過克魯克斯管時產生的一種看不見的射線引起的。這種射線能穿透普通光線所不能穿透的紙板,並能作用於熒光屏而產生熒光。倫琴把這種射線命名為X射線。
現在知道,X射線是由高速運行的電子群撞擊物質,突然被阻時產生的。X射線的波長很短,可以穿過可見光不能穿過的物質,包括我們的身體。X射線波長越短,穿透力越大;物質的密度越小,厚度越薄,則越易穿透。X射線肉眼看不見,但它被某些結晶物質(如鉑氫化鋇、鎢酸鋇、硫化鋅鎘等)吸收時,可以產生波長較長的可見光,即熒光。X射線可以像日光一樣,使膠片感光。醫學上正是應用了X射線的以上特性,作為透視及X射線照相檢查的基礎。
目前,根據不同的檢查需要,X射線檢查機的類型很多,許多已與電子計算機、電視等結合起來,功能也更為完善。
1.多用途X射線機:它由計算機控制。它帶有多種尺寸的點片裝置,能自動切換投照區域的大小,從任何角度做斷層、斜位照相,床身可以水平或垂直移動,可做近台操作及遙控。它適用於胃腸造影、直線斷層及造影,還可擴充做血管造影。
2.各種小型移動式X射線機:種類很多,代表性的有移動式C臂手術用X射線機,它帶有數字的影像增強器,圖像質量非常清晰,採用最新自動劑量調節及不反光監視器,操作簡便,可用於外科及骨科。帶有高頻發生器的小型移動式X射線機,重量只有85公斤,可用於床邊檢查。它使用微機控制,雖然重一些,有250公斤,但是使用起來比較方便。
3.乳腺診斷X射線機:它有特殊的程序控制高頻發生器。
4.口腔科專用的各種X射線機:如照全口牙齒的全景X射線機,它對普查有無齲洞很有幫助。還有照一顆牙的牙片X射線機。
❻ 簡述X線發生裝置的組成
X線發生裝置由
X線管(陰極、陽極靶、管電壓及玻璃外殼)、變壓器與控制台三部分版組成。
在權X線管中,從陰極發射的電子經陰、陽兩極間的電場加速後形成高速電子,此高速電子與靶物質相互作用能量損失,其中電子與原子核的外層電子作用而損失的能量稱為碰撞損失,而高速電子與原子核的內層電子或原子核作用而損失的能量稱為輻射損失;通過輻射損失的能量,大部分是以X線的形式輻射出去。簡而言之,X線是在真空管內高速行進成束的電子流撞擊鎢或鉬靶時而產生的。
❼ X射線的產生原理
產生X射線的原理是用加速後的電子撞擊金屬靶,撞擊過程中電子突然減速,其損失的動能(以光子形式放出,形成X光光譜連續部分。通過加大加速電壓,電子攜帶的能量增大將金屬原子的內層電子撞出。於是內層形成空穴,外層電子躍遷回內層填補空穴,同時放出波長在0.1納米左右的光子。
X射線的產生途徑是電子的韌制輻射,用高能電子轟擊金屬,如果電子能量很大就可以產生x射線;原子的內層電子躍遷也可以產生x射線,量子力學的理論,電子從高能級往低能級躍遷時候會輻射光子,如果能級的能量差比較大,就可以發出x射線波段的光子。
(7)x射線的產生裝置作用擴展閱讀:
X射線的應用
1、X射線應用於醫學診斷。由於X射線穿過人體時,受到不同程度的吸收,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弱就有較大差別,因而在熒光屏上或攝影膠片上(經過顯影、定影)將顯示出不同密度的陰影。
2、X射線應用於治療 ,主要依據其生物效應,應用不同能量的X射線對人體病灶部分的細胞組織進行照射時,即可使被照射的細胞組織受到破壞或抑制,從而達到對某些疾病,特別是腫瘤的治療目的。
3、工業領域。X射線可激發熒光、使氣體電離、使感光乳膠感光,故X射線可用電離計、閃爍計數器和感光乳膠片等檢測研究領域,晶體的點陣結構對X射線可產生顯著的衍射作用,X射線衍射法已成為研究晶體結構、形貌和各種缺陷的重要手段。
❽ 產生x射線的三個基本條件及作用簡答題
三個基本條件:首先應有一個電子源,能根據需要隨時提供足夠數量的電子;其次應有能夠獲得高速電子流;第三要有一個能夠經受高速電子撞擊而產生X射線的靶.