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X光機(jī)原理是什么?作用有多大?

2014-07-21 07:31:12      家庭醫(yī)生在線

x光機(jī)是產(chǎn)生X光的設(shè)備,其主要由X光球管和X光機(jī)電源以及控制電路等組成,而X光球管又由陰極燈絲 (Cathod)和陽極靶(Anode)以及真空玻璃管組成,X光機(jī)電源又可分為高壓電源和燈絲電源兩部分,其中燈絲電源用于為燈絲加熱,高壓電源的高壓輸出端分別夾在陰極燈絲和陽極靶兩端,提供一個高壓電場使燈絲上活躍的電子加速流向陽極靶,形成一個高速的電子流,轟擊陽極靶面后,99%轉(zhuǎn)化為熱量,1%由于康普頓效應(yīng)產(chǎn)生X射線。下面和家庭醫(yī)生在線小編一起來了解一下吧。

X射線的發(fā)現(xiàn)

1895年德國物理學(xué)家倫琴(W.C.RÖntgen)在研究陰極射線管中氣體放電現(xiàn)象時,用一只嵌有兩個金屬電極(一個叫做陽極,一個叫做陰極)的密封玻璃管,在電極兩端加上幾萬伏的高壓電,用抽氣機(jī)從玻璃管內(nèi)抽出空氣。為了遮住高壓放電時的光線(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)行這項實驗時,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的紙板發(fā)出明亮的熒光。再進(jìn)一步試驗,用紙板、木板、衣服及厚約兩千頁的書,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,竟在紙板上看到了手骨的影像。

當(dāng)時倫琴認(rèn)定:這是一種人眼看不見、但能穿透物體的射線。因無法解釋它的原理,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,稱為“X”射線(或稱X射線或簡稱X線)。這就是X射線的發(fā)現(xiàn)與名稱的由來。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。

X射線的發(fā)現(xiàn)在人類歷史上具有極其重要的意義,它為自然科學(xué)和醫(yī)學(xué)開辟了一條嶄新的道路,為此1901年倫琴榮獲物理學(xué)第一個諾貝爾獎金。

科學(xué)總是在不斷發(fā)展的,經(jīng)倫琴及各國科學(xué)家的反復(fù)實踐和研究,逐漸揭示了X射線的本質(zhì),證實它是一種波長極短,能量很大的電磁波。它的波長比可見光的波長更短(約在0.001~100nm,醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的X射線波長約在0.001。~0.1nm之間),它的光子能量比可見光的光子能量大幾萬至幾十萬倍。因此,X射線除具有可見光的一般性質(zhì)外,還具有自身的特性。

大型X光機(jī)作用

高頻逆變技術(shù)實現(xiàn)以低劑量曝光獲取高清晰影像,大功率、高kV、大mA負(fù)載輸出滿足全身攝影需求,短時瞬態(tài)曝光,消除運動偽影,輕松捕捉圖像信息,APR功能實現(xiàn)不同解剖部位攝影條件的輕松選擇,可選擇電離室AEC功能實現(xiàn)攝影曝光自動控制。

穩(wěn)定的輻射輸出高斜率、低紋波的輸出電壓,實現(xiàn)大功率、高kV、短時間攝影,能有效降低體內(nèi)器官蠕動帶來的成像模糊,大大提高成像質(zhì)量。

高質(zhì)量的X射線直流分量高、成像時間短;曝光精度高、成像重復(fù)性好,以最小的劑量獲得清晰的臨床圖像和豐富的診斷信息。

有效降低輻射傷害大幅減少雜散射線,降低受檢者和操作人員的輻射強(qiáng)度,同等投照條件,較工頻機(jī)降低皮膚劑量60%。

實現(xiàn)計算機(jī)控制自動化程度高,擴(kuò)展自動控制功能,操作更方便,系統(tǒng)擴(kuò)展升級能力強(qiáng),比傳統(tǒng)工頻發(fā)生器體積更小、效率更高、無效射線大幅降低。

X射線的性質(zhì)

(一)物理效應(yīng)

1、穿透作用 

穿透作用是指X射線通過物質(zhì)時不被吸收的能力。X射線能穿透一般可見光所不能透過的物質(zhì)。可見光因其波長較長,光子其有的能量很小,當(dāng)射到物體上時,一部分被反射,大部分為物質(zhì)所吸收,不能透過物體;而X射線則不然,因其波長短,能量大,照在物質(zhì)上時,僅一部分被物質(zhì)所吸收,大部分經(jīng)由原子間隙而透過,表現(xiàn)出很強(qiáng)的穿透能力。X射線穿透物質(zhì)的能力與X射線光子的能量有關(guān),X射線的波長越短,光子的能量越大,穿透力越強(qiáng)。X射線的穿透力也與物質(zhì)密度有關(guān),密度大的物質(zhì),對X射線的吸收多,透過少;密度小者,吸收少,透過多。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)分開來。這正是X射線透視和攝影的物理基礎(chǔ)。

2、電離作用 

物質(zhì)受X射線照射時,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)和散射過程中,出現(xiàn)光電子和反沖電子脫離其原子的過程叫一次電離,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,利用電離電荷的多少可測定X射線的照射量:X射線測量儀器正是根據(jù)這個原理制成的。由于電離作用,使氣體能夠?qū)щ?;某些物質(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射線損傷和治療的基礎(chǔ)。

3、熒光作用 

由于X射線波長很短,因此是不可見的。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,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)過程中,由于價電子的能級躍遷而輻射出可見光或紫外線,這就是熒光。X射線使物質(zhì)發(fā)生熒光的作用叫熒光作用。熒光強(qiáng)弱與X射線量成正比。這種作用是X射線應(yīng)用于透視的基礎(chǔ)。在X射線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。熒光屏用作透視時觀察X射線通過人體組織的影像,增感屏用作攝影時增強(qiáng)膠片的感光量。

4、熱作用物質(zhì)所吸收的X射線能,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光一樣。在X射線顯微鏡、波長測定和物質(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 同可見光一樣,X射線能使膠片感光。當(dāng)X射線照射到膠片上的溴化銀時,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射線量成正比。當(dāng)X射線通過人體時,因人體各組織的密度不同,對X射線量的吸收不同,致綻膠片上所獲得的感光度不同,從而獲得X射線的影像。這就是應(yīng)用X射線作攝片檢查的基礎(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射線長期照射后,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射線照射到生物機(jī)體時,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,稱為X射線的生物效應(yīng)。不同的生物細(xì)胞,對X射線有不同的敏感度。楓X射線可以治療人體的某些疾病,如腫瘤等。另一方面,它對正常機(jī)體也有傷害,因此要做好對人體的防護(hù)。X射線的生物效應(yīng)歸根結(jié)底是由X射線的電離作用造成的。 由于X射線具有如上種種效應(yīng)!因而在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)研究等領(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射線技術(shù)已成為對疾病進(jìn)行診斷和治療的專門學(xué)科,在醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)中占有重要地位。

(責(zé)任編輯:吳任飛 )

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