Kaip veikia rentgenas (rentgeno spinduliai)

2011-10-24

Rentgeno spinduliai buvo atrasti atsitiktinai, kai vokiečių fizikas Vilhelmas Rentgenas eksperimentavo su elektronų spinduliais vakuuminiame vamzdyje.

Šis atradimas yra vienas svarbiausių pasiekimų medicinoje per visą istoriją. Rentgeno spinduliai leidžia gydytojams matyti kiauriai audinius ir nustatyti kaulų lūžius.

Modifikuotų rentgeno spindulių procedūrų metu galima ištirti ir minkštesnius audinius, tokius kaip plaučiai ar kraujagyslės.

Rentgeno spinduliai yra praktiškai tokie patys, kaip ir regimieji – tai elektromagnetinės bangos. Skirtumas tarp jų yra tas, kad rentgeno spindulių fotonų energijos lygis yra daug didesnis.

Rentgeno bei regimieji spinduliai yra sukuriami elektronų judėjimo atomuose. Elektronai savyje turi skirtingus energijos lygius, kai jie skrieja skirtinguose sluoksniuose. Elektronui perėjus į žemesnį sluoksnį, jis išspinduliuoja dalį energijos fotonų pavidalu.

Fotonui susidūrus su kitu atomu, atomas gali jį sugerti bei vieną elektroną perkelti į aukštesnę orbitą. Toks procesas vyksta tik su regimaisiais spinduliais. Radijo bangos turi per mažai energijos perkelti elektronus iš vieno lygmens į kitą, o rentgeno spinduliai energijos turi per daug.

Vis dėlto, fotonai gali elektronus išmušti iš atomo. Dalis fotono energijos sunaudojama išmušti elektronui, o likusi dalis priverčia jį skrieti erdvėje.

Rentgeno spindulių mašiną sudaro į vakuminį vamzdį patalpinta elektrodų pora – katodas ir anodas. Katodas yra kaitinamas į jį tekančios elektros srovės. Karštis priverčia elektronus palikti katodą, o teigiamai įelektrintas anodas priverčia juos skrieti erdvėje.

Įtampos skirtumas tarp katodo ir anodo yra labai didelis, todėl elektronai vamzdyje skrieja savyje turėdami labai daug energijos. Kai skriejantis elektronas susiduria su anode esančiais volframo atomais, jis išmuša išoriniame volframo atomo sluoksnyje esantį elektroną. Elektronas, esantis aukštesniame lygmenyje, automatiškai pereina į žemesnį lygį, išspinduliuodamas energiją fotono pavidalu. Šis fotonas turi labai didelę energiją – tai rentgeno spindulių fotonas.

1 žvaigždutė2 žvaigždutės3 žvaigždutės4 žvaigždutės5 žvaigždutės (No Ratings Yet)
Loading...