اشعه ايكس  - X-ray

 نام اصل متن :  X-ray

 نام ترجمه به فارسي : اشعه ايكس

 كد ترجمه :  PHY21     تعداد صفحه انگليسي:  10     تعداد صفحه فارسي:   24   سال: 2007

پرتو X (اشعه ايكس)

پرتوهاي x (يا پرتوهاي رونتگن)، شكلي از تابش الكترومغناطيس با طول موج در محدوده 10 تا 01/0 نانومتر مي‌باشند كه با فركانسهاي در محدوده 30 تا 30000 پتاهرز (1015 هرتز) مطابقت دارند. پرتوهاي x در آغاز براي كريستالوگرافي و راديوگرافي تشخيصي بكار مي‌رفتند. پرتوهاي x ، شكلي از تابش يونيزه‌كننده هستند و بنابراين مي‌توانند خطرناك باشند. در بعضي از زبانها، اين پرتو، به نام محقق اين تابش، ويلهلم رونتگن، تابش رونتگن ناميده شد.


محتويات
1- فيزيك
2- آشكارسازها
2-1- صفحه فوتوگرافي(عكاسي)
2-2- فسفرهاي قابل نوري(PSPها)
2-3- شمارشگر گايگر
2-4- برقش افشان(جرقه زن)
2-5- تقويت تصوير
2-6- آشكارسازهاي نيم‌رساناي مستقيم
2-7- آشكارسازهاي برقش افشان(جرقه زن) + نيم ‌رسانا(آشكارسازي غير مستقيم)
2-8- توانايي ديد با چشم انسان
3- كاربردهاي پزشكي
4- ساير كاربردها
5- تاريخچه 5-1- تسلا 5-2- هرتز 5-3- رونتگن 5-4- اديسون 5-6- قرن بيستم و پس از آن
6- بازهم ببينيم
7- مراجع
8- پيوستهاي بيروني

فيزيك
پرتوهاي x يك نوع تابش الكترومغناطيس با طول موجهاي در حدود 1010 متر هستند. هنگامي كه پرتوهاي x پزشكي توليد مي‌شوند، يك ورقه فلزي پيش فرستنده و هدف قرار داده مي‌شود كه، پرتوهاي x كم انرژي‌تر(نرمتر) را به نحو موثرتري جدا مي‌كند. اين ورقه فلزي نازك اغلب نزديك پنجره لوله پرتو x گذاشته مي‌شود. پرتو x حاصل را پرتو سخت مي‌گويند. پرتوهاي x نرم، محدوده فرابنفش شديد را پوشش مي‌دهند. فركانس پرتوهاي x سخت از پرتوهاي x نرم بيشتر است و طول موجشان كوتاهتر است. پرتوهاي سخت محدوده پرتوهاي گاماي با طول موج«بلند» (انرژي كمتر) را پوشش مي‌دهند. اما فرق بين اين دو عبارت به منبع تابش و نه به طول موج آنها مربوط مي‌شود. فوتونهاي پرتو x بوسيله فرآيندهاي الكترون پرانرژي حاصل مي‌شود، پرتوهاي گاما بوسيله انتقالات داخل هسته اتم ايجاد مي‌گردد. روش اصلي توليد پرتو x برخورد الكترونهاي شتابدار به يك هدف فلزي است(معمولا تنگستن يا يك آلياژ مقاومتر از رنييم (51%) و تنگستن(95%) ، اما براي كاربردهاي مخصوص گاهي اوقات موليبدن)...

هدف‌هاي موليبدني، اغلب هنگامي استفاده مي‌شوند كه پرتوهاي x نرم مثلا در ماموگرافي لازم باشند. در اينجا الكترونها بطور ناگهاني شتابدار شده و به هدف فلزي برخورد مي‌كنند و اگر الكترون به اندازه كافي انرژي داشته باشد، مي‌تواند الكتروني را از لايه‌داخلي اتم فلزي خارج كند و در نتيجه الكترونهاي با سطوح انرژي بالاتر جاهاي خالي را پر مي‌كنند و فوتونهاي پرتو x گسيل مي‌شوند. اين فرآيند، بسيار ناكافي (بي‌فايده) است و بايد راهي براي خروج گرماي توليد شده، وجود داشته باشد. اين، بخشي از خطوط طيفي توزيع(پخش) طول موج را ايجاد مي‌كند. علاوه براين، هنگامي كه الكترونهاي نزديك هسته با z (تعداد پروتون) بالا، توسط ميدان الكتريكي قوي پراكنده مي‌شوند، يك جز‌ء تابش ترمزي پيوسته گسيل مي‌شود.[تابش ترمزي يا bremsstrahlung ، نيروي الكترو مغناطيس صادره از ذره پرانرژي مانند الكترون است، هنگامي كه سرعت آن كاسته يا افزوده مي‌شود]...

صفحه يا فيلم فوتوگرافي(عكاسي) پرتو x در بيمارستانها براي ايجاد تصوير از اندامهاي داخلي و استخوانهاي بيمار، مورد استفاده قرار مي‌گيرد. چون صفحات عكاسي عموما به پرتوهاي x حساس نيستند،‌ صفحات فسفر سانس معمولا در تماس با امولسيون [محلول كلودين در عكاسي] صفحه يا فيلم قرار داده مي‌شوند. وقتي پرتوهاي x به اين صفحه فسفري برخورد مي‌كنند، نور مرئي نشر مي‌كند كه به فيلم مي‌خورد. هنوز لازم است كه امولسيون تا تركيبات نقره بسيار نرم شود و هر دو طرف فيلم يا صفحه را بپوشاند...

فسفرهاي قابل برانگيختگي نوري(PSPها)

يك روش عمومي آشكارسازي پرتوهاي x كه در حال گسترش است،‌ استفاده از لومينسانس(ليانندگي يا خودتابي) قابل برانگيختگي نوري(PSL) است كه براي اولين بار توسط فوجي در سال 1980 ارائه شد. در بيمارستانهاي پيشرفته از يك صفحه PSP بجاي صفحه عكاسي استفاده مي‌شود. پس از آنكه، صفحه در برابر پرتو x قرار مي‌گيرد الكترونهاي تحريك شده در ماده فسفري در «مراكز رنگ» در شبكه كريستال «به دام مي‌افتند» تا اينكه بوسيله يك پرتو ليزر كه از روي سطح صفحه عبور داده مي‌شود، برانگيخته شوند...

شمارشگر گايگر

عمومي‌ترين روشهاي آشكارسازي در ابتدا براساس يونيزاسيون گازها مانند شمارشگر گايگر استوار بود: يك حجم محبوس معمولا يك سيلندر با يك پليمر يا پنجره(روزنه) فلزي نازك كه شامل يك گاز و يك سيم است و يك ولتاژ بالا بين سيلندر(كاتد) و سيم(آند) برقرار مي‌شود...

تاريخچه

از ميان محققين اوليه مهم در خصوص پرتوهاي x ، پروفسور ايوان پولوي، سر ويليام كروكس، ژوهان ويلهلم هيتورف، يوگن گداشتاين،‌ هنريش هرتز، فيليپ لنارد، هرمن وان هلمهولتز، نيكلا تسلا، توماس اديسون، كارلس گلاور باركلا، ماكس وان لو و ويلهلم كنراد رونتگن را مي‌توان نام برد...

تسلا

در آوريل 1887، نيكلا تسلا شروع به بررسي پرتوهاي x با استفاده از ولتاژهاي بالا و لوله‌هاي خلا ساخت خودش، همانند لوله‌هاي كروكس، كرد. از نوشته‌هاي فني او، معلوم مي‌شود كه او لوله پرتو x تك الكترودي مخصوص اختراع و تكميل كرد كه با ساير لوله‌هاي پرتو x كه هيچ الكترود هدفي نداشت، متفاوت بود...

هرتز

در سال 1892 هنريش هرتز شروع به آزمايشهايي كرد و نشان داد كه پرتوهاي كاتدي مي‌توانند به ورقه فلزي بسيار نازك(مانند آلومينيوم) نفوذ كنند. فيليپ لنارد، دانشجوي هنريش هرتز، روي اين اثر تحقيق بيشتري كرد. او يك نوع لوله كاتدي ساخت و نفوذ پرتوهاي x را در مواد مختلف مورد بررسي قرار داد...

رونتگن

در هشتم نوامبر سال 1895، يك دانشمند آلماني به نام ويلهلم كنراد رونتگن، شروع به مشاهده و اثبات بيشتر پرتوهاي x كرد،‌ در حالي كه با لوله‌هاي خلا آزمايش‌هاي خود را انجام مي‌داد. رونتگن در 28 دسامبر 1895 گزارش اوليه‌اي تحت عنوان «نوع جديدي از پرتو: ابلاغ مقدماتي» نوشت و آنرا به ژورنال انجمن فيزيكي- پزشكي تقديم كرد...

اديسون

در سال 1895، توماس اديسون، موادي را بررسي مي‌كرد كه وقتي پرتوهاي x قرار مي‌گرفتند، قابليت فلوئورسانس پيدا مي‌كردند و دريافت كه كلسيم تنگستات موثرترين ماده براي اين منظور است...

قرن بيستم و پس از آن

در سال 1906 فيزيكداني به نام كارلس باركلا كشف كرد كه پرتوهاي x مي‌توانند بوسيله گازها پراكنده شوند هر عنصري، پرتو x مخصوص به خود دارد. او بخاطر اين كشف، برنده جايزه نوبل سال 1917 در فيزيك شد...

براي سفارش ترجمه اين قسمت را كليك نمائيد