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1、X光機的原理及構(gòu)造諾鼎X光機原理圖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。他在暗室中進行這項實驗時，偶然發(fā)現(xiàn)距離玻璃管兩米遠的地方，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，
2、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
3、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?！?．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。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)?？梢姽庖蚱洳ㄩL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
4、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。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
5、，這些光電子或反沖電子在行進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姡荒承┪镔|(zhì)可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；在有機體內(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
6、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
7、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射線照射到生物機體時，生物細胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機體發(fā)生不同程度的生理、病理和生化等方面的改變
8、，稱為X射線的生物效應(yīng)。不同的生物細胞，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，它對正常機體也有傷害，因此要做好對人體的防護。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
