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解密X射线的起源及应用

作者: 深圳市日联科技有限公司 发表时间:2017-08-04 14:55:44浏览量:630

你一定不会陌生:直线,射线和线段,这些东西自开始走进我们的生活开始,便与我们相伴至今。 直线无端点且无限延伸,线段是两个端点之间的距离,射线是由一个端点出发向一侧无限延伸。 那么...
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        你一定不会陌生:直线,射线和线段,这些东西自开始走进我们的生活开始,便与我们相伴至今。

        直线无端点且无限延伸,线段是两个端点之间的距离,射线是由一个端点出发向一侧无限延伸。

        那么,问题来了,X射线什么呢? 

 

        X-Ray一般指X射线

        X射线是由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线哦。它是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流,是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射。其波长很短约介于0.01-100埃之间。

        伦琴射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应。

        医学上常用作透视检查,工业中用来探伤。X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段。

        一项伟大技术的发明,都有其美好的初衷,X射线最初用于医学成像诊断,产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。撞击过程中,电子突然减速,其损失的动能(其中的1%)会以光子形式放出,形成X光光谱的连续部分,称之为制动辐射。通过加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴,外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1纳米左右的光子。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了X光谱中的特征线,此称为特性辐射。

        电子的韧制辐射,用高能电子轰击金属,电子在打进金属的过程中急剧减速,按照电磁学,有加速的带电粒子会辐射电磁波,如果电子能量很大,比如上万电子伏,就可以产生x射线,这是目前实验室和工厂,医院等地方用的产生x射线的方法。

        现阶段工业设计和精密零件行业所用到的X射线检测主要是利用其物理效应,检测物体内部损伤,由于X射线通过物质时不被吸收,且X射线能穿透一般可见光所不能透过的物质,同时X射线的穿透力也与物质密度有关,密度大的物质,对X射线的吸收多,透过少;密度小者,吸收少,透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。


        物质受X射线照射时,使核外电子脱离原子轨道,这种作用叫电离作用。在光电效应和散射过程中,出现光电子和反冲电子脱离其原子的过程叫一次电离,这些光电子或反冲电子在行进中又和其它原子碰撞,使被击原子逸出电子叫二次电离。在固体和液体中。电离后的正、负离子将很快复合,不易收集.但在气体中的忘离电荷却很容易收集起来,利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量:X射线测量仪器正是根据这个原理制成的。由于电离作用,使气体能够导电;某些物质可以发生化学反应;在有机体内可以诱发各种生物效应。电离作用是X射线损伤和治疗的基础。

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