Разное

Характеристика х рей: Лада Х Рей технические характеристики Lada XRAY 2020-2021, Москва

Содержание

Россия напала на Украину!

Россия напала на Украину!

Мы, украинцы, надеемся, что вы уже знаете об этом. Ради ваших детей и какой-либо надежды на свет в конце этого ада –  пожалуйста, дочитайте наше письмо .

Всем нам, украинцам, россиянам и всему миру правительство России врало последние два месяца. Нам говорили, что войска на границе “проходят учения”, что “Россия никого не собирается захватывать”, “их уже отводят”, а мирное население Украины “просто смотрит пропаганду”. Мы очень хотели верить вам.

Но в ночь на 24-ое февраля Россия напала на Украину, и все самые худшие предсказания  стали нашей реальностью .

Киев, ул. Кошица 7а. 25.02.2022

 Это не 1941, это сегодня. Это сейчас. 
Больше 5 000русских солдат убито в не своей и никому не нужной войне
Более 300мирных украинских жителей погибли
Более 2 000мирных людей ранено

Под Киевом горит нефтебаза – утро 27 февраля, 2022.

Нам искренне больно от ваших постов в соцсетях о том, что это “все сняли заранее” и “нарисовали”, но мы, к сожалению, вас понимаем.

Неделю назад никто из нас не поверил бы, что такое может произойти в 2022.

Метро Киева, Украина — с 25 февраля по сей день

Мы вряд ли найдем хоть одного человека на Земле, которому станет от нее лучше. Три тысячи ваших солдат, чьих-то детей, уже погибли за эти три дня. Мы не хотим этих смертей, но не можем не оборонять свою страну.

И мы все еще хотим верить, что вам так же жутко от этого безумия, которое остановило всю нашу жизнь.

Нам очень нужен ваш голос и смелость, потому что сейчас эту войну можете остановить только вы. Это страшно, но единственное, что будет иметь значение после – кто остался человеком.

ул. Лобановского 6а, Киев, Украина. 26.02.2022

Это дом в центре Киева, а не фото 11-го сентября. Еще неделю назад здесь была кофейня, отделение почты и курсы английского, и люди в этом доме жили свою обычную жизнь, как живете ее вы.

P.S. К сожалению, это не “фотошоп от Пентагона”, как вам говорят. И да, в этих квартирах находились люди.

«Это не война, а только спец. операция.»

Это война.

Война – это вооруженный конфликт, цель которого – навязать свою волю: свергнуть правительство, заставить никогда не вступить в НАТО, отобрать часть территории, и другие. Обо всем этом открыто заявляет Владимир Путин в каждом своем обращении.

«Россия хочет только защитить ЛНР и ДНР.»

Это не так.

Все это время идет обстрел городов во всех областях Украины, вторые сутки украинские военные борются за Киев.

На карте Украины вы легко увидите, что Львов, Ивано-Франковск или Луцк – это больше 1,000 км от ЛНР и ДНР.
Это другой конец страны. 25 февраля, 2022 – места попадания ракет

25 февраля, 2022 – места попадания ракет «Мирных жителей это не коснется.»

Уже коснулось.

Касается каждого из нас, каждую секунду. С ночи четверга никто из украинцев не может спать, потому что вокруг сирены и взрывы. Тысячи семей должны были бросить свои родные города.
Снаряды попадают в наши жилые дома.

Больше 1,200 мирных людей ранены или погибли. Среди них много детей.
Под обстрелы уже попадали в детские садики и больницы.
Мы вынуждены ночевать на станциях метро, боясь обвалов наших домов.
Наши жены рожают здесь детей. Наши питомцы пугаются взрывов.

«У российских войск нет потерь.»

Ваши соотечественники гибнут тысячами.

Нет более мотивированной армии чем та, что сражается за свою землю.


Мы на своей земле, и мы даем жесткий отпор каждому, кто приходит к нам с оружием.

«В Украине – геноцид русскоязычного народа, а Россия его спасает.»

Большинство из тех, кто сейчас пишет вам это письмо, всю жизнь говорят на русском, живя в Украине.

Говорят в семье, с друзьями и на работе. Нас никогда и никак не притесняли.

Единственное, из-за чего мы хотим перестать говорить на русском сейчас – это то, что на русском лжецы в вашем правительстве приказали разрушить и захватить нашу любимую страну.

«Украина во власти нацистов и их нужно уничтожить.»

Сейчас у власти президент, за которого проголосовало три четверти населения Украины на свободных выборах в 2019 году. Как у любой власти, у нас есть оппозиция. Но мы не избавляемся от неугодных, убивая их или пришивая им уголовные дела.

У нас нет места диктатуре, и мы показали это всему миру в 2013 году. Мы не боимся говорить вслух, и нам точно не нужна ваша помощь в этом вопросе.

Украинские семьи потеряли больше 1,377,000 родных, борясь с нацизмом во время Второй мировой. Мы никогда не выберем нацизм, фашизм или национализм, как наш путь. И нам не верится, что вы сами можете всерьез так думать.

«Украинцы это заслужили.»

Мы у себя дома, на своей земле.

Украина никогда за всю историю не нападала на Россию и не хотела вам зла. Ваши войска напали на наши мирные города. Если вы действительно считаете, что для этого есть оправдание – нам жаль.

Мы не хотим ни минуты этой войны и ни одной бессмысленной смерти. Но мы не отдадим вам наш дом и не простим молчания, с которым вы смотрите на этот ночной кошмар.

Искренне ваш, Народ Украины

Плюсы и минусы Лада Х Рей: характеристики, обзор, отзывы владельцев

Время на прочтение: 6 минут(ы)

Лада XRAY — модель, выпущенная Авто ВАЗом в 2015 году. Считается второй по счету революционной новинкой отечественного автопрома. Детали для автомобиля были переняты у таких иномарок, как Ниссан и Рено. Производителем Лада позиционируется как компактный кроссовер. Для желающих приобрести Лада Х Рей, характеристики, описание, отзывы становятся важным фактором в принятии решения. 

Плюсы 

Лада Х рей переняла все плюсы от предыдущей модели Сандеро. Но производители на этом не остановились и улучшили свой продукт. Как результат, продажи Х рей превысили продажи от ее прародителя. 

Основные плюсы: 

Расстояние от земли до кузова машины составляет 19,5 см. Машина легко преодолевает городские бордюры стандартной высоты 15,0 см. За городом на не асфальтированных дорогах большой просвет также обеспечивает хорошую проходимость. 

Производитель сохранил конструкцию предыдущей модели, усовершенствовав ее. Спереди стоит Макферсон, сзади — упругая балка. В сравнении с Сандеро, балка увеличена на 37 мм. Конструкция подвески простая и не доставляет проблем владельцу. Во время движения крен подвески минимален, позволяет выезжать из колеи. 

  • Экономичный расход топлива. 

Расход топлива Лады Х рей колеблется от 6 до 9 литров. Машина достаточно экономичная, при этом легко разгоняется на светофоре и при обгоне. 

  • Вместительность. 

В багажнике Лады организован фальшпол для инструментов, не нужных ежедневно. Благодаря этому, машина достаточно вместительная при небольшом размере. 

  • Электроника. 

В стандартную комплектацию входят электропривод, сигнализация, обогрев стекол и зеркал, датчики дождя. В дополнительной комплектации присутствует задний партроник, камера заднего вида, климат-контроль. 

  • Шумоизолязия. 

При быстрой езде и плохих погодных условиях на улице в салоне сохранятся тишина. 

Все части кузова выполнены из оцинкованных материалов. Автомобиль прочный, не поддается ржавчине. Выдерживает удары гравия, образующиеся сколы не значительны. 

То как выглядит Лада Икс Рей привлекает внимание автолюбителей. Дизайн сдержанный и в то же время, элегантный. 

 LADA XRAY обгоняет своих конкурентов по оснащенности салона. Даже в базовой комплектации в машине установлена надежная система безопасности: система стабилизации, 2 подушки безопасности и система Эра-Гронасс, которая при аварии определяет степень аварии и расположение пострадавших в транспорте. После система посылает сигнал бедствия оператору МЧС через ближайшего сотового оператора. 

В дополнительную комплектацию входит система показа пробок, климат-контроль, подсветка входа и выхода, литые диски диаметром 17 дюймов, обивка сидений из эко кожи. 

Недостатки 

Кроме плюсов, LADA Х RAY имеет ряд существенных минусов и мелких недостатков. 

Минусы: 

  • Передний привод. 

Лада позиционируется производителем как кроссовер, но не является им по сути. На машину нельзя поставить полный привод, что затрудняет проезд по плохой дороге. Хрей негласно ставят в один ряд с хетчбеком. 

  • Теснота салона. 

В машине мало места для пассажиров сзади. У крупных людей ноги упираются в переднее сидение. 

  • Противобуксировочная система. 

Работа системы на хорошем уровне, но ее нельзя отключить. На зыбкой дороге (песок, снег) она не позволяет набрать скорость. Заехать на возвышенность или проехать по грязи машина не сможет. На более новых моделях производитель устранил этот недостаток. 

Для дополнительного места в багажнике не предусмотрено отдельной дверцы. Чтобы открыть его, нужно поднимать весь фальшпол, при наличии большого числа вещей в багажнике, его придется полностью разбирать. Еще один недостаток это близко поставленные педали. Для водителя — мужчины в крупной обуви есть опасность перепутывания педалей газа и тормоза. 

Обзор 

К 2017 году 9 место по продажам авто на российском рынке принадлежало лада икс рей. Обзор автовладельцев охватывает внешнюю часть машины и внутреннее содержание. 

Экстерьер 

Внешне Лада выполнена в современном стильном дизайне. Цветовая гамма представлена серым, белым и черным цветами. Под капотом выполнен выступ, но не аккуратные водители рискуют зацепиться им за преграду. Декоративные пороги на машине отсутствуют. 

Капот имеет удобный большого размера рычаг для открывания и подпорку. Газовых упоров в комплектации не предусмотрено. Крышка капота оборудована утеплителем. 

Лада ремонтно пригодна, все части под капотом расположены плотно, но подход к ним не перекрыт. Нет декоративных элементов, мешающих охлаждению двигателя. Из неудобств, резервуар для омывающей жидкости расположен очень далеко от края. При необходимости долить, придется прижиматься к машине и испачкать одежду. 

Выточка деталей на стыках выполнена грубо. Но металл толстый, краска лежит везде без пропусков достаточным слоем. Заводской герметик нанесен качественно на все необходимые места. Швы скреплены крупными надежными болтами. Производитель не рекомендует мытье из керхера. 

Багажник открывается вручную рычагом или кнопкой на ключе. Толстые боковые панели забирают место, поэтому ширина небольшая. Внутри расположена розетка на 12 В. По бокам расположены органайзеры, домкрат и катушка заднего ремня безопасности. Под фальшполом дополнительное место и запаска. Перед багажником имеется металлический порожек. Он выполнен в темном цвете, в случае возникновения царапин, они будут хорошо заметны. 

Интерьер 

Мультимедийная система удобна в использовании, интерфейс быстро понимается водителями. Система обладает быстрым действием и легкой навигацией. Акустическая система имеет регулировку громкости, расположенную на руле. Камера заднего вида показывает четкую картинку хорошего качества. 

Руль регулируется только по высоте, вытянуть его на себя нельзя. Для водителя маленького роста держать руль на таком расстоянии может быть неудобно. В работе руль упругий. 

Еще одно неудобство для водителя — отсутствие подлокотника. Козырьки маленького размера, при наклоне головы или при маленьком росте, их не хватит для защиты от солнца. Также козырьки не оборудованы зеркалами. 

Пластик внутри салона крепкий. Во время движения не издает шума, но при прикосновении поскрипывает. Сидения удобные, мягкие, имеют боковую поддержку. 

Технические характеристики 

Длинной машина 4165 мм, расстояние между передним и задним колесом 2592 мм. Величина капота и багажника 834 мм и 739 мм соответственно. Высота автомобиля 1570 мм. Ширина передней части колеблется от 1484 мм до 1492 мм. Ширина багажника 1764 мм, расстояние между задними колесами 1524 — 1532 мм. 

У  lada xray технические характеристики частично зависят от типа двигателя и коробки передач. Мотор представлен двумя вариантами: объем 1,6 л с мощностью 106 л.с., 1,8 л — 122 л.с. На оба мотора устанавливается механическая коробка передач, на 1,8 л может устанавливаться автоматическая. 

Характеристики кузова. Колеса 4х2, передний привод. Двигатель находится впереди в поперечном расположении. Объем багажника составляет 361/1207. Кроссовер, 5 дверей. В салоне 5 посадочных мест.  Дорожный просвет равен 195 мм. 

Характеристики двигателя. Бензинового типа. Цилиндры в количестве 4 шт, тип расположения — рядное. Подача топлива осуществляется путем впрыскивания с электронным управлением. Максимально достигаемая мощность равна 90(122)/5900 кВт (л.с.)/об. мин. И 78 (106)/5800 кВт (л.с.)/об. мин. Для работы двигателя рекомендуется выбирать бензин 92, 95. Рабочий объем составляет 1774 см3 для двигателя 1,8 л и 1596 см3 для объема 1,6 л. 

Управление рулем осуществляется по механизму зубчато — реечной передачи. 

Масса. Масса автомобиля без пассажиров составляет 1206 — 1255 кг, нагружать машину можно до 1650 кг. Прицеп, не имеющий тормозной системы, по массе не должен превышать 600-650 кг, прицеп с тормозом может весить до 800 кг. В топливный бак помещается 50 л бензина. 

Характеристики подвески. В передней части находится независимая пружинная подвеска типа Макферсон. Установлены «качающиеся свечи» газонаправленные или гидравлические. Полунезависимая подвеска в задней части машина рычажная. На подвеску установлен стабилизатор. 

Лада икс рей характеристики комплектации с мотором 1,6 л. Автомобиль разгоняется до скорости 172 км/ч. Время разгона с места до 100 км/ч равно 11,7 с. Расход топлива при движении в городе — 9,2 л/100 км, на загородной дороге — 5,9 л/100 км, для смешанного цикла 7,0. Коробка передач механическая. Передаточное число 3,9. 

На двигатель объемом 1,8 л коробка устанавливается коробка механическая или автоматическая — «робот», скорость максимальная 185 км/ч и 186 км/ч соответственно. На разгон уходит 10,4 с для 5МТ и 12,3 с для 5АМТ. Расход бензина на механической коробке в черте города составляет 9,7 л/100 км, за пределами города — 6,1, для смешанной езды — 7,2. Для «робота» эти показатели равны 9,0; 6,0; 6,8 соответственно. Передаточное число на механической коробке 4,2. На автоматической — 3,9.   

Отзывы владельцев 

«Хороший городской автомобиль, простой в обслуживании, не капризный. В соотношении цена/качество намного обгоняет аналогичные машины. Последующее содержание тоже намного дешевле. 

Из минусов. Маленький багажник. Салон тоже тесноват, мне, как водителю, нормально, а пассажиры сзади жалуются. Фильтр салона меня очень неудобно. 

Машина у меня уже три года, пробег 53000, за это время поломок не было, прохожу только плановые ТО.» 

За 2 года проехал на Икс трее 70000, только ТО и никаких проблем. При разгоне шумит немного, больше никаких проблем не обнаружил. В целом доволен.

Расход масла маленький, во всяком случае, у меня, что очень радует. Пробег 45.000. Плюсов много по сравнению с другими машинами, которые у меня были. Многие пишут, что ссади тесно. Скажу, что у всех потребности разные. На нашу семью — я, жена и ребенок — нормально. 

Из недостатков. Короткая первая передача! 

Из ремонта за 45.000 пробега была только замена колодок и ВСЁ!!!больше на японца не сяду!!!

Постоянный автор статей журнала рейтинг автомобилей.

Лада X-Ray (Lada X-Ray) технические характеристики, описание, видео, фото X-Ray


Лада X-Ray представляет собой небольшой кроссовер, разработанный в ответ на компактные «паркетники» иностранного производства. Как известно, в наше время сегмент кроссоверов стремительно расширяется. Согласно прогнозам специалистов, за этими автомобилями будущее. Они постепенно вытесняют с рынка седаны, и ВАЗ не мог не откликнуться на эту тенденцию. И вот отечественный производитель разработал передовой и современный Х-Ray. Цель этой модели — это продемонстрировать другим производителям то, на что способен АвтоВАЗ. Российский бренд уделил много внимания, пригласив для работы над концептом опытных специалистов. Например, дизайнер кроссовера работает с такими фирмами, как Volvo и Mercedes-Benz. Но что же из этого получилось? Итогом стал превосходный кроссовер, сочетающий в себе дизайн молодежного «паркетника», размеры хэтчбека и удобство городского автомобиля. Именно этими качествами обладают потенциальные конкуренты модели.

Дизайн Лада X-Ray выдержан в прогрессивном стиле. Узкая оптика, раздутые крылья, динамичная передняя части, аккуратная корма с покатой крышей, агрессивное антикрыло, современный обвес — все это выводит АвтоВАЗ на новый уровень. Если сравнить отечественный кроссовер с Mitsubishi ASX или Nissan Juke, то можно увидеть огромный прорыв Lada. Дизайн отечественного концепта действительно впечатляет, и это уже хорошо. Если иномарки делают ставку на строгий стиль, то ВАЗ выбрал модный дизайн. Это делает X-Ray привлекательным для молодежи. Конечно, в России такая машина может и не пользоваться большим спросом из-за стереотипов, но вот в западных странах такой кроссовер может привлечь внимание студентов, покупающий первый автомобиль. И если стоимость отечественного внедорожника будет сравнима с ценой хэтчбека от Opel или Volkswagen, то X-Ray получит большие шансы на успех.
Даже сами создатели называют стиль Лада X-Ray свободным и футуристичным. Этот кроссовер ориентирован на молодую аудиторию, в которую входят студенты, свободные от стереотипов сотрудники и просто жизнерадостные молодые люди. Конечно, X-Ray не затронет зрелых покупателей, которые предпочитают строгие и престижные машины. Такие клиенты отдадут предпочтение Приоре или бюджетной иномарке. А кроссовер — это выбор молодого и жизнерадостного человека.

Габариты и технические характеристики Лада X-Ray

По размерам концепт сопоставим с Nissan Juke. Длина X-Ray составляет всего 4,2 метра, что относит автомобиль к компактным кроссоверам. Это один из самых популярных и быстрорастущих сегментов на нашем рынке, поэтому здесь нет места глупым просчетам. Вот АвтоВАЗ и тратит много времени на разработку X-Ray.
Но когда же начнется серийное производство кроссовера? По-мнению производителя, Лада X-Ray пойдет в серию на раньше 2014 года. Да, ждать новинку, но зато больше шансов в успешном исходе испытаний. За этот год АвтоВАЗ сможет тщательно проверить кроссовер, провести все испытания и доработать модель, изучив предпочтения основных потребителей. А затем начнется серийное производство. Вероятно, этим и можно объяснить длительный срок разработки кроссовера. Конечно, вы можете возразить и сказать, что разработка X-Ray еще не закончена. Возможно, ваше мнение правильное, но АвтоВАЗ утверждает о полном завершении работы над концептом. Если первый прототип кроссовера не был закончен, то новый автомобиль уже готов. Так что ждем прохождения испытаний и появления X-Ray у дилеров.
Лада X-Ray — это один из самых интересных концептов АвтоВАЗа. Он представляет собой стильное кросс-купе, ориентированное на молодых клиентов. Недаром рядом с названием модели употребляются слова «молодежный», «отдых», «активность». Их можно назвать девизом X-Ray.

Видео Лада X-Ray


Фото Лада X-Ray

Характеристические рентгеновские спектры – обзор

Характеристические рентгеновские эмиссионные спектры

Характеристические рентгеновские эмиссионные спектры состоят из спектральных серий (K, L, M, N…), линии которых имеют общее начальное состояние с вакансией в внутренний уровень. Метки основных рентгеновских переходов показаны на рис. 2. Все электронные уровни с главным квантовым числом n , равным 1, 2, 3, 4 и т. д., называются уровнями K, L, M, N и т. д., а обозначаются соответствующими греческими буквами и цифровыми индексами.Электронные переходы, удовлетворяющие правилам дипольного отбора

Рис. 2. Схема наиболее важных рентгеновско-эмиссионных переходов; n , I и j — соответственно главное, орбитальное и полное квантовые числа K, L 1 , L 2 , L 3 уровней и т. д.

[1]Δl=1 ;Δj=0,1j=±12;Δn≠0

наиболее интенсивны. Зависимость энергии линии рентгеновского излучения от атомного номера Z определяется законом Мозли: из серии в серию.Следовательно, любая спектральная линия рентгеновского излучения является отпечатком элемента.

При возбуждении рентгеновского излучения бомбардировкой электронами (первичное излучение) все эмиссионные линии и -го ряда появляются при превышении напряжения на рентгеновской трубке U потенциала ионизации и -го уровня ( В и ). При более высоких U интенсивность всех линий серии и -й, I и увеличивается, так как электроны проникают глубже в вещество мишени и, следовательно, число возбужденных атомов в мишени увеличивается. .В V I I < U <3 V I Region, Интенсивность obeys Правило I I ~ ( u v я ) 2 . При дальнейшем увеличении U рентгеновское излучение начинает поглощаться атомами мишени; поэтому увеличение I i уменьшается. При U ≥11 V i , I i уменьшается, поскольку теперь большая часть возбужденных атомов находится настолько глубоко в мишени, что испускаемое ими излучение поглощается веществом мишени.

Спектры рентгеновского излучения обычно возбуждаются фотонами рентгеновского излучения, поскольку большинство химических соединений разлагаются при бомбардировке электронами. При возбуждении спектров рентгеновского излучения фотонами [вторичная эмиссия или флуоресценция (РФС)] интенсивность флуоресцентной линии зависит от энергии возбуждающего фотона В и . Все строки и -го ряда появляются, если h ν= V i ; однако I i мало уменьшается при дальнейшем увеличении h ν.Поэтому для возбуждения рентгеновской флуоресценции необходимо использовать мишень, содержащую вещество с интенсивными характеристическими рентгеновскими линиями, энергия которых чуть превышает эВ i . Используя непрерывное излучение рентгеновской трубки с мишенью, состоящей в основном из тяжелых элементов, можно возбудить рентгеновскую флуоресценцию.

Интенсивность характеристического рентгеновского спектра (как первичного, так и флуоресцентного) зависит от вероятности p r радиационного перехода в атоме, имеющем вакансию на и -м уровне.Величина p r определяется полной вероятностью испускания фотона при заполнении этой вакансии внешними электронами. Однако с вероятностью p A вакансия может быть заполнена внешними электронами без излучения в результате оже-эффекта (см. рис. 1). Для серии К средних и тяжелых элементов p r > p A , для легких элементов p r < p A .Для всех остальных серий любых элементов p r << p A . Отношение f = p r /( p r + p A ) называется выходом характеристического излучения.

Однако характерные рентгеновские линии появляются из-за ионизации одиночного атома; в спектрах рентгеновского излучения более слабые линии возникают в результате бинарной (или многократной) ионизации атомов при одновременном образовании двух (или более) вакансий в разных электронных оболочках.Если, например, в К-оболочке атомов образуется одна вакансия и заполняется электронами, принадлежащими оболочке L 2,3 , атомы излучают дублет К α 1,2 . Если одновременно образуется еще одна вакансия, которая также заполняется электронами с оболочки L 2,3 , то конечное состояние будет иметь бинарную ионизацию L 2,3 L 2,3 и будет соответствовать излучению излучения с энергией, превышающей энергию дублета К α 1,2 .В результате в рентгеновском излучении, спектре появится коротковолновый дублет К α 3,4 , называемый спутником основного дублета К α 1,2 . Из-за таких процессов многократной ионизации рентгеновского излучения спектры могут иметь большое количество сателлитов основных линий. Обычно интенсивность спутников на несколько порядков меньше, чем у основных линий. Однако при бомбардировке атомов мишени тяжелыми ионами с большой энергией вероятность многократной ионизации атомов становится выше, чем вероятность однократной ионизации.Поэтому в этом случае интенсивность основных эмиссионных линий существенно меньше, чем у спутников.

Основы физики рентгеновских лучей. Производство рентгеновских лучей

Ключевые положения
  • Рентгеновские лучи образуются при взаимодействии ускоренных электронов с ядрами вольфрама внутри анода трубки
  • Генерируются два типа излучения: характеристическое излучение и тормозное излучение (тормозное) излучение
  • Изменение настроек тока или напряжения рентгеновского аппарата изменяет свойства рентгеновского луча

Рентгеновские лучи производятся в рентгеновском аппарате, также известном как рентгеновская трубка.Никаких внешних радиоактивных материалов не задействовано.

Рентгенологи могут изменять настройки тока и напряжения на рентгеновском аппарате, чтобы управлять свойствами производимого рентгеновского луча. Различные спектры рентгеновского луча воздействуют на разные части тела.

Рентгеновская трубка

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его по верхнему краю страницы

Рентгеновская трубка
  • Небольшое увеличение напряжения накала ( 1 ) приводит к значительному увеличению тока трубки ( 2 ), что ускоряет высокоскоростные электроны от очень высокотемпературного отрицательного катода накала ( 3 ) в вакууме к положительный анод из вольфрамовой мишени ( 4 ).Этот анод вращается для рассеивания выделяемого тепла. Рентгеновские лучи генерируются внутри вольфрамового анода, и рентгеновский луч ( 5 ) направляется на пациента.

Рентгеновские лучи генерируются за счет взаимодействия ускоренных электронов с электронами ядер вольфрама внутри анода трубки. Существует два типа генерируемого рентгеновского излучения: характеристическое излучение и тормозное излучение.

Генерация характеристического рентгеновского снимка

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Коснитесь изображения, чтобы показать/скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его по верхнему краю страницы

Генерация характеристического рентгеновского снимка
  • Когда высокоэнергетический электрон ( 1 ) сталкивается с электроном внутренней оболочки ( 2 ), оба выбрасываются из атома вольфрама, оставляя «дыру» во внутреннем слое.Он заполнен электроном внешней оболочки ( 3 ) с потерей энергии, испускаемой в виде рентгеновского фотона ( 4 ).

Генерация тормозного излучения/рентгеновского излучения при торможении

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его по верхней части страницы Генерация -лучей

  • Когда электрон проходит вблизи ядра, он замедляется и его траектория отклоняется. Потерянная энергия испускается в виде тормозного рентгеновского фотона.
  • Тормозное излучение = Тормозное излучение
  • Приблизительно 80% совокупности рентгеновских лучей в рентгеновском луче состоит из рентгеновских лучей, генерируемых таким образом.

Рентгеновский спектр

Наведите указатель мыши на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Нажмите на изображение, чтобы показать/скрыть результаты

Щелкните изображение, чтобы выровнять его по верхней части страницы

Рентгеновский спектр
  • В результате генерации характеристического и тормозного излучения в рентгеновском пучке создается спектр рентгеновской энергии.
  • Этим спектром можно управлять, изменяя настройки тока или напряжения рентгеновской трубки или добавляя фильтры для выделения низкоэнергетического рентгеновского излучения. Таким образом, рентгенологи могут применять различные спектры рентгеновских лучей к различным частям тела.

Наблюдение электронно-индуцированного характеристического рентгеновского и тормозного излучения из резонатора волновода с

-1 мрад -2 мм -2 Вт -1 , с экспериментальной установкой, которая вообще не была оптимизирована для высокой яркости.Далее мы обсудим, как яркость можно увеличить экспериментально.

Для обычных источников рентгеновского излучения эффективный размер пятна источника рентгеновского излучения прямо пропорционален размеру электронного луча. Однако пятно источника излучения, генерируемого в рентгеновском волноводе и выходящего из волновода через боковую грань, зависит не от размера электронного пучка в направлении z , а только от геометрии волновода. Следовательно, удлинение электронного луча вдоль z с постоянной плотностью мощности увеличит поток излучения без увеличения эффективного пятна источника рентгеновского излучения и, следовательно, напрямую улучшит яркость.Мы рассчитали это увеличение блеска для Mo/C волновода. С этой целью мы численно интегрировали яркость B p z ), показанную на рис. 5B, для заданного диапазона Δ z . На рис. 7 показана результирующая яркость. Обратите внимание, что плотность мощности области не изменяется с увеличением размера электронного луча z e . Для z e = 700 мкм мы получаем блеск Мо-К B ≈ 5 × 10 9 ph s −1 мрад −2 мм при плотности мощности 2 4 кВт мм −2 е-балки.Эта плотность мощности была выбрана преднамеренно низкой, чтобы не насыщать детектор MÖNCH (для обнаружения с энергетическим разрешением требуется поток всего ~ 1 фотон на 100 пикселей и кадр), и она значительно ниже порога повреждения. При надлежащем управлении нагревом к волноводной мишени можно было бы приложить на два порядка более высокую плотность мощности, что привело бы к увеличению яркости до B ≈ 5 × 10 11 ф.с −1 мрад −2 мм −2 . Для увеличения отвода тепла кремниевая подложка волноводов может быть легко заменена алмазными пластинами со значительным увеличением теплопроводности.Далее мы обсудим изменение излучения при помещении атома в волноводный резонатор. На рис. 5Б видно, что изменение Δ z существенно изменяет распределение излучения в дальней зоне, испускаемого через боковую грань волновода. Помимо затухания из-за распространения мод наблюдаются небольшие осцилляции, которые не исчезают после интегрирования спектра интенсивности по θ f (подробное представление см. на рис. S3). Вместе с богатыми интерференционными профилями в зависимости от угла и положения в резонаторе это подтверждает мнение о том, что сам процесс излучения уже изменен положением излучателя в резонаторе.Это концептуально похоже на эмиссию мессбауэровских атомов в тонкопленочных структурах, которые уже были успешно описаны в рамках квантовой электродинамики полости ( 39 ). Следовательно, эффект Парселла, описывающий усиление спонтанного фотонного излучения атомов в резонаторе, является естественной отправной точкой для этой проблемы. Для трехмерного резонатора коэффициент усиления по отношению к излучению в свободном пространстве определяется выражением ( 9 ), где Q — добротность резонатора, V — модальный объем, n — показатель преломления. , λ — длина волны.Обратите внимание, что эффект Парселла также можно рассчитать на основе подхода взаимности, как недавно теоретически показано для излучения от источника внутри резонатора в открытую оптическую систему ( 40 ). Далее мы набросаем простой аргумент того, как оценить коэффициент усиления G для источника, в котором анод сконструирован таким образом, что он поддерживает эмиссию фотонов в связанных модах, например, в виде плоского волновода или массив цилиндрических волокон.Металл для испускания характеристического излучения может быть составной частью оболочки или может быть встроен в направляющий сердечник. Простейшей структурой будет массив плоских волноводов, нанесенных на подложку, которые можно использовать либо для передачи, либо для отражения (рис. 8C), как это было использовано в этой рукописи. Более сложной в изготовлении, но приводящей к более высокому G , будет массив канальных волноводов (рис. 8B), образованный, например, макроскопически длинными цилиндрическими отверстиями с радиусом a ≃ 50–200 нм, вытравленными в металле. .Исходя из золотого правила Ферми для скорости перехода спонтанного излучения только в одну волноводную моду W , если = 2π/ℏ∣ H , если 2 δ( E 5 i

6 F
) с диполярным взаимодействием H = — μ · E и волноводные моды векторного потенциала A M 6 = C N = C N

6 EXP ( I β N Z m ( r ), квантованное поле резонаторной моды принимает вид †eiωtAm*(r⊥)) ( 2 ) Рассмотрим теперь функцию формы ведомой моды ψ m ( r ) в таком (планарном или канальном) волноводе.Распределение интенсивности мод I м ∝ ∣ψ м 2 имеет ширину ∆, меньшую поперечного сечения ведущего канала a из-за удержания мод, но того же порядка. Моды ортогональны и нормированы ∫dr⊥ψm(r⊥)ψn*(r⊥)=δnm ()

(3)

, где интеграл находится в плоскости, ортогональной оптической оси. На выходе из волновода мода распространяется (дифрагирует) в свободное пространство с расходимостью θ = c a λ/Δ, где предфактор c a зависит от точной функциональной формы моды.θ можно, конечно, также рассматривать как числовую апертуру, а Δ можно рассматривать как ограничение луча, определяющее разрешение. Пусть направляющая сердцевина (или оболочка) содержит атомы в возбужденном состоянии, например, за счет ионизации К-оболочки после электронного удара, и, следовательно, является источником рентгеновского излучения. Поскольку плотность мод отличается от плотности свободного пространства, скорость излучения рентгеновских фотонов изменяется за счет полости. По аналогии с оптическим случаем, где 1d- и 2d-излучение в моды резонатора хорошо известно ( 42 ), мы также можем использовать здесь фактор Парселла, обобщенный с 3d-резонаторов на одномерные и двумерные резонаторы, и положить n ≃ 1 для жесткого рентгеновского излучения.Тогда коэффициент усиления для спонтанного излучения в режиме рентгеновского волновода становится равным ( 43 )1d: F1d=λ4Qplanardeff2d: F2d=1π(λ2)2QchannelAeff для плоских и канальных волноводов соответственно. Здесь Q — добротность резонаторной моды, которая может быть рассчитана для вытекающего резонатора путем численного распространения поля на основе соотношения взаимности. Для этого рассчитывается усиление напряженности поля в резонаторе, когда решение в свободном пространстве падает на резонатор из бесконечности с подходящими граничными условиями и под углами, удовлетворяющими условию резонанса.В то время как решения для плоских волн используются для плоских волн, функции Бесселя подходят для цилиндрических волноводов, давая типичные значения в диапазоне Q плоскость ≃ 10 1 до 10 2 и Q канал ≃ от 10 2 до 10 4 в зависимости от параметров; см. также ( 44 ) расчеты Q в аналоговом случае оптических волноводов. Эффективное ограничение d эфф и A эфф получается из распределения интенсивности моды ∣ψ∣ 2 и, следовательно, приблизительно равно ширине моды Δ a .Для типичного ограничения мод волноводов жесткого рентгеновского излучения мы всегда имеем (λ/ a ) ≤ 10 −2 , так что излучение в свободное пространство полностью преобладает над излучением в моду. Однако по сравнению с фотонами, излучаемыми в конкретный телесный угол Ω θ моды в отсутствие волновода, мы все же можем иметь существенный выигрыш, а именно Gplanar=F1d 4π2π θ=12caQplanarΔdeff=cmQplanar ()

(4)

с безразмерным специфическим для режима предфактором c m = Δ/(2 c a d eff ).Для канального волновода получаем такое же соотношение с соответствующим фактором Q и cm=∆2/(ca2Aeff). Поскольку Δ ≈ d eff , значение c m имеет порядок O (1) и может быть определено из точных численных расчетов, которые также могут учитывать распределение атомов источника металла. . Как видим, выигрыш в направленной яркости источника, т. е. яркости, измеряемой при оценке только дальнепольного конуса излучения моды, в основном определяется добротностью волновода; следовательно, G Q .Наконец, мы обсуждаем экспериментальный фактор Q волноводных резонаторов в текущей работе. Начиная с определения Q = 2π E 0 / E L , где E 0 обозначает хранимую энергию и е л обозначает потерянную энергию на цикл в волноводе резонатора, мы должны учитывать экспоненциальный спад выходной интенсивности волновода по мере удаления генерирующего электронного луча от края, т.е.е., кривая, измеренная на фиг. 5В. Выразив в числе циклов n c , где цикл определяется одним периодом внутреннего полного отражения направляющих лучей, можно записать запасенную энергию в резонаторе E S = E 0 e −μ n c . Следовательно, Q = 2π / μ = 2π Z 1/ E / (2δ
/ (2δ L ), с Z 1/ E в качестве 1/ E — затухание и Δ l как расстояние между двумя последовательными отражениями, рассчитанное по углу распространения внутренней моды θ int и эффективной ширине волноводной моды D eff .С θ int , заданным законом Снеллиуса, и внешним углом моды, вычисленным из формализма Парратта, Q может быть непосредственно вычислено из измеренных z 1/ e . Из биэкспоненциальной аппроксимации на рис. 5Б получаем z 1/ e = 622(11) мкм и соответственно, и, следовательно, Q 0 = 64(2) и Q 1 = 11.0(3). Экспериментально определенные значения для z 1/ e также указывают на то, что гораздо большее количество фотонов могло попасть в волноводную моду за счет расширения электронного луча при сохранении постоянного размера источника рентгеновского излучения. Ширина электронного пучка может быть увеличена до измеренной длины модового затухания z 1/ e (см. рис. 7 и 5). Однако при текущей установке увеличение размера луча и мощности луча было невозможно по причинам оптики электронного луча.Кроме того, это привело бы к насыщению детектора. И наоборот, соответствующая модернизация экспериментальной установки напрямую приведет к соответствующему усилению яркости, как показано на рис. 7.

Характеристики рентгеновского излучения | Радиология

A. 

Производство рентгеновских лучей

1. 

Рентгеновская трубка: стеклянная оболочка, содержащая нить накала и сверхвысокий вакуум, мишень.

( A )

Target

2
(1)

Высокий смысл плавления — для того, чтобы выдержать более высокие температуры — следовательно, более высокая мощность в производстве рентгеновских снимков.

(2)

Большой атомный вес — для обеспечения лучшего выхода излучения или характеристического рентгеновского излучения лучшего качества.

(3)

Низкое давление пара — сводит испарение к минимуму, чтобы избежать металлических отложений на стенках рентгеновской трубки.

(4)

Хороший проводник тепла — улучшается за счет помещения мишени в медную гильзу, а также охлаждения воздухом, водой и маслом.

2 2 2

Изменение кинетической энергии электронов на лучишную энергию зависит от:

( A )

Привлечение электронов до цель

(1)

Электроны несут отрицательный заряд — следовательно, мишень должна нести положительный заряд по сравнению с электроном, потому что взаимное притяжение между разноименными зарядами заставляет электрон двигаться к цели .

(2)

Чем больше разница в заряде или потенциале, тем больше энергии будет передаваться электрону, выходящему из нити накала рентгеновской трубки.

(3)

Электрон внезапно останавливается у поверхности мишени, и около половины 1% кинетической энергии переходит в рентгеновские лучи, а около 99,5 процентов уходит в тепло.

(4)

При внезапной остановке быстро движущегося электрона возникает обычное рентгеновское излучение — поскольку электрон имеет собственное магнитное поле, продолжаться или изгибается, когда электрон внезапно останавливается, в результате чего из мишени выходит электромагнитная волна лучистой энергии.

(5)

Характеристика рентгеновского излучения: Когда электроны нити накала рентгеновской трубки достигают достаточной скорости, атомная структура атомов мишени проникает внутрь.

( a )

Поскольку положение или энергетический уровень смещенных орбитальных электронов снова занято другим электроном, энергия, необходимая для смещения электрона, возвращается в виде лучистой энергии.

( b )

Чем выше атомный вес мишени, тем выше напряжение. .

( c )

Эта энергия излучения для любой излучающей волны называется «характеристической» или характеристикой любой излучающей энергии. ( d ) орбита, известная как K, или внешние орбиты, известные как L, M и т. д.Следовательно, самая короткая полоса длин волн возникает из-за смещения электрона с К-орбиты, полоса более длинных волн — с L-орбиты и т. д. Таким образом, обычное рентгеновское излучение включает гетерогенную группу длин волн, начиная с самой длинной длины волны, способной проникнуть через стеклянную чашу рентгеновской трубки, и самой короткой длины волны, которая является функцией максимального или пикового напряжения, приложенного к мишени. .

Рентген | АРПАНСА

Как и все формы ионизирующего излучения, рентгеновские лучи производят электроны и ионы, когда они проходят через материалы.

Рентгеновское излучение представляет собой пакет электромагнитной энергии (фотон), исходящий из электронного облака атома. Обычно это вызвано изменением энергии электрона, который переходит с более высокого энергетического уровня на более низкий, что приводит к высвобождению избыточной энергии.Рентгеновские лучи похожи на гамма-лучи, однако основное отличие заключается в том, как они производятся. Рентгеновские лучи производятся электронами, внешними по отношению к ядру. Традиционно рентгеновские лучи имели более длинные волны и меньшую энергию, чем гамма-лучи, но это устарело с современными методами производства рентгеновских лучей.

Рентгеновские лучи представляют собой форму электромагнитного излучения, сходную с радиоволнами, микроволнами, видимым светом и гамма-лучами. Рентгеновские фотоны очень энергичны и имеют достаточно энергии, чтобы разрушить молекулы и, следовательно, повредить живые клетки.Когда рентгеновские лучи попадают на материал, некоторые из них поглощаются, а другие проходят. Как правило, чем выше энергия, тем больше рентгеновских лучей проходит (таблица 1). Именно эта проникающая способность позволяет нам делать внутренние изображения человеческого тела или предметов. Рентгеновские лучи не могут управляться электрическими и магнитными полями, такими как альфа, бета или другие заряженные частицы.

Таблица 1
Энергия, переносимая каждым фотоном Частота электромагнитной волны (Гц) Длина волны (pm, 1pm = 10 -12 м) Толщина материала для уменьшения числа фотонов вдвое (половина толщины) (мм)
в электрон-вольтах (эВ) в джоулях (Дж) Бетон Свинец Ткань человека Алюминий
1 кэВ 1.602 х 10 -16 2,418 х 10 17 1240 0,0009 0,00012 0,0018 0,0022
10 кэВ 1,602 х 10 -15 2,418 х 10 18 124 0,147 0,047 1,22 0,098
100 кэВ 1,602 х 10 -14 2,418 х 10 19 12.4 17,3 0,110 38,6 15,1
1 МэВ 1,602 х 10 -13 2,418 х 10 20 1,24 46,4 8,60 93,3 41,8
10 МэВ 1,602 х 10 -12 2,418 х 10 21 0,124 132 12,3 298 111

Рентгеновские лучи обладают высокой проникающей способностью и взаимодействуют с веществом посредством ионизации посредством трех процессов: фотоэлектрического эффекта, комптоновского рассеяния или образования пар.Из-за их высокой проникающей способности воздействие рентгеновских лучей может происходить по всему телу, однако они менее ионизируют, чем альфа-частицы. Рентгеновские лучи считаются внешней опасностью с точки зрения радиационной защиты.

Подобно любому воздействию ионизирующего излучения, высокие дозы могут вызывать прямые острые последствия за счет немедленного повреждения клеток. Низкие уровни воздействия несут стохастический риск для здоровья, когда вероятность индукции рака увеличивается с увеличением воздействия.

Ключевое различие между гамма-лучами и рентгеновскими лучами заключается в том, как они производятся.Гамма-лучи возникают в результате процесса осаждения возбужденного ядра радионуклида после его радиоактивного распада, тогда как рентгеновские лучи возникают, когда электроны ударяются о цель или когда электроны перестраиваются внутри атома.

Рентгеновские лучи обычно производятся в рентгеновских трубках путем ускорения электронов через разность потенциалов (падение напряжения) и направления их на целевой материал (например, вольфрам).

Влетающие электроны испускают рентгеновские лучи, замедляясь в мишени (тормозное излучение или тормозное излучение).Рентгеновские фотоны, произведенные таким образом, имеют энергию от почти нуля до энергии электронов. Влетающий электрон может также столкнуться с атомом в мишени, выбив электрон и оставив вакансию в одной из электронных оболочек атома. Другой электрон может заполнить вакансию и при этом испустить рентгеновский фотон определенной энергии (характеристическое рентгеновское излучение). Рентгеновский спектр, показанный на картинке, представляет собой график зависимости количества фотонов от энергии фотонов.

Компьютерный томограф (КТ) — это особый тип рентгеновского аппарата, в котором рентгеновская трубка создает луч в форме веера и движется вокруг пациента по кругу.Рентгеновские лучи обнаруживаются электронным способом, и компьютер использует информацию для восстановления изображения обнаженной области тела.

Рентгеновские лучи также могут быть получены синхротроном. Синхротрон — это устройство, которое ускоряет электроны в вакуумированном кольце (часто несколько десятков метров в диаметре), управляя ими с помощью магнитов. Контролируемое манипулирование электронным лучом с помощью магнитов может производить интенсивные рентгеновские лучи. Синхротронные установки используются в исследовательских целях.

Рентгеновские лучи имеют широкий спектр применения в медицинских, промышленных и исследовательских целях.Диагностический медицинский рентген — это наиболее вероятный способ, с помощью которого вы столкнетесь с рентгеновскими лучами. Данные Комиссии по медицинскому страхованию показывают, что каждый год в Medicare подается более 12 миллионов заявок на обследование на рентгеновских аппаратах, а также более 2 миллионов заявок на компьютерную томографию (КТ). Лучевая терапия является еще одним примером медицинского использования рентгеновских лучей для лечения рака.

В среднем каждый австралиец получает эффективную дозу около 1,7 мЗв в год в результате медицинских процедур, в том числе около 1,1 мЗв в результате компьютерной томографии.Это похоже на дозу, которую каждый получает от фонового излучения, которое есть и всегда было в окружающей среде.

Промышленное и исследовательское использование рентгеновских лучей включает рентгеновскую кристаллографию и рентгеноскопию, которые обычно используются для контроля качества материалов (т.е. качества металлов) и исследования свойств материалов. Промышленная радиография может использовать рентгеновские или гамма-источники для анализа для поиска трещин в зданиях, конструкциях или сосудах под давлением.

Рентгеновские лучи также используются в процессах обеспечения безопасности для досмотра багажа/контейнеров в аэропортах и ​​портах.

Ускоряющее напряжение и материал мишени, используемые для получения рентгеновских лучей, различаются в зависимости от конкретного применения (таблица 2).

Стол 2
Использование Ускоряющий потенциал Цель Тип источника Средняя энергия фотона
Рентгеновская кристаллография 40 кВ
60 кВ
Медь Молибден Трубка 8 кэВ — 17 кэВ
Дианостик Рентген Маммография 26 — 30 кВ Родий Молибден Трубка 20 кэВ
Стоматология 60 кВ Вольфрам Трубка 30 кэВ
Общий 50 — 140 кВ Вольфрам Трубка 40 кэВ
КТ 80 — 140 кВ Вольфрам Трубка 60 кэВ
Проверка багажа Ручная/регистрируемая кладь 80 — 160кВ Вольфрам Трубка 80 кэВ
Скрининг контейнеров 450кВ — 20МВ Вольфрам Ламповый/линейный ускоритель 150кэВ — 9МэВ
Расчет конструкций 150 — 450 кВ Вольфрам Трубка 100 кэВ
Рентгенотерапия 10 — 25 МВ Вольфрам/материал с высоким Z Линейный ускоритель 3–10 МэВ

Как и в случае со всеми видами излучения, принципами защиты являются время, расстояние и экранирование.

Диагностический рентген должен быть выполнен, чтобы предоставить информацию, которая поможет медицинскому персоналу правильно лечить состояние пациента. В целом, эта информация гораздо важнее для здоровья человека, чем небольшой предполагаемый риск (обычно менее 0,01%) вероятности развития рака в результате процедуры. Поскольку свинец является очень хорошим ослабителем рентгеновских лучей (см. Таблицу 1), одежду, пропитанную небольшим количеством свинца, можно использовать для покрытия чувствительных частей тела. Современное рентгеновское оборудование имеет множество особенностей, которые при правильном использовании могут ограничить облучаемую площадь и доводимую дозу до минимума, необходимого для получения диагностической информации.В некоторых случаях альтернативный тип визуализации (УЗИ или магнитно-резонансная томография) может предоставить искомую информацию и, следовательно, может использоваться вместо рентгена.

X-ray Generation, иллюстрированное руководство [тормозное излучение, характеристика] • Как работает радиология

Рентгеновские трубки, используемые в диагностических рентгеновских исследованиях, используют одни и те же физические принципы, включая: термоэлектронную эмиссию (выкипание электронов), ускорение электронов потенциалом в киловольт (кВп) и два физических взаимодействия, способствующих генерации рентгеновских лучей: тормозное излучение. (обрывное излучение) и характеристическое излучение (пики в энергетическом спектре).Выходное рентгеновское распределение в зависимости от энергии называется рентгеновским спектром и зависит от кВп (потенциал трубки) и мА (ток трубки).

В этом посте мы рассмотрим эти темы, и если есть одна, которая вас больше всего интересует, не стесняйтесь выбирать ее из оглавления, чтобы сразу перейти к ней.

Как рентгенолог или рентгенолог вы постоянно используете рентгеновские системы различных типов. Важно понимать, как делаются рентгеновские снимки, чтобы иметь четкое представление о технических параметрах, которые можно настроить в системе.

Мы начнем с высокоуровневой иллюстрации генерации рентгеновских лучей, а затем перейдем к деталям в последующих разделах.

Хотя генерация рентгеновских лучей может показаться волшебством, это очень хорошо изученный процесс, который мы опишем ниже. Сначала начнем с обзора компонентов рентгеновской трубки, а затем опишу физические взаимодействия, которые приводят к генерации рентгеновских лучей.

В рентгеновской трубке электроны быстро ускоряются, превращаясь в большой кусок тяжелого металла, такого как вольфрам.Ниже мы расскажем, почему это работает как метод генерации рентгеновских лучей.

Источник электронов

Первое, что нам нужно, это источник электронов. Для генерации электронов спиральный провод (он же нить) нагревается до тех пор, пока он не станет достаточно горячим, чтобы электроны испарились. Источник электронов также называют катодом рентгеновского контура.

Это происходит внутри стеклянной трубки, из которой практически полностью удален воздух, то есть вакуумной трубки.

Область на куске тяжелого металла, куда направляются электроны, называется мишенью.

Ускорение электронов

Рентгеновские лучи будут мигрировать от нити и притягиваться к чему-то более положительно заряженному, поскольку противоположные заряды притягиваются. Это достигается путем установления разности потенциалов между катодом и анодом, так что электроны будут притягиваться электрическим потенциалом от катода к аноду (т. Е. Притягиваться от нити к мишени из тяжелого металла).

В любой батарее катод заряжен отрицательно, а анод заряжен положительно и собирает электроны.Та же терминология используется и в рентгеновских трубках. Свернутый провод (нить накаливания) также называют катодом рентгеновского контура.

Электроны текут от этого катода к положительно заряженному аноду и бомбардируют тяжелый металл. Электрический потенциал в этой области, создаваемый противоположно заряженными катодом и анодом, называется кВп (киловольтовый пик).

Если вы знакомы с автомобильным аккумулятором, который обычно имеет разницу в 12,6 Вольт между катодом и анодом.

В диагностической рентгеновской трубке разность потенциалов обычно составляет 30 000–150 000 Вольт. Вот почему мы обычно используем киловольты (1 кВ = 1000 В). Таким образом, типичная рентгеновская трубка обычно работает от 30 кВпик до 150 кВпик.

Если вы не очень хорошо знакомы с батареями, вы можете использовать одну аналогию: батарея подобна водопаду. В водопаде вода стекает под действием силы тяжести.

В рентгеновской трубке электроны перетекают от катода к аноду из-за потенциала трубки (кВп).Потенциал трубки в рентгеновской трубке аналогичен высоте водопада.

В то время как кВп измеряет разность потенциалов между катодом и анодом, ток трубки (мА) является мерой количества электронов, протекающих от катода (нить накаливания) к аноду (мишень из тяжелого металла).

В аналогии с водопадом мА можно сравнить с объемом воды, протекающей через водопад за определенный период времени.

Фокусировка электронов

Как вы можете видеть на рисунке рентгеновской трубки, электроны покидают нить накала и притягиваются к мишени под действием kVp (потенциала трубки).Кроме того, имеется сетчатая пластина, которую можно использовать для управления электронным лучом. А именно, изменения в электрическом поле могут помочь сохранить маленькое фокусное пятно, обеспечивая при этом значительный поток электронов от нити накала.

В настоящее время существуют еще более причудливые конструкции современных рентгеновских трубок, в которых используются два набора магнитов для направления электронного луча к мишени. Это можно использовать вместе с новой конструкцией катода, который представляет собой плоский эмиттер, а не спиральный провод. Плоский эмиттер обеспечивает большую площадь поверхности для испарения электронов, что обеспечивает более высокий ток при низком уровне кВ/с.Одним из коммерческих примеров современной трубки, в которой используется магнитное управление, является трубка Quantix. Но если вы только изучаете генерацию рентгеновских лучей, вы должны знать, что пластина с сеткой обычно используется для направления рентгеновского луча на подавляющем большинстве рентгеновских трубок.

Торможение электронов

Когда быстро движущиеся электроны сталкиваются с тяжелым металлом, они быстро замедляются в материале мишени. Электроны обладают большой энергией, когда они падают на мишень, и 99% этой энергии выделяется в виде тепла в мишени, поскольку электроны замедляются в тяжелом металле.

Однако около 1% энергии электронного пучка будет передаваться на производство рентгеновских лучей. Мы обсудим механизмы ниже, но физический эффект, ответственный за большую часть генерации рентгеновского излучения, называется тормозным излучением (по-немецки Bremsstralung).

Во время этого процесса бомбардировки мишени электронами материал мишени сильно нагревается в месте попадания электронов. Чтобы предотвратить плавление материала мишени, большинство рентгеновских трубок имеют вращающийся вал, так что электроны попадают в разные части вращающейся мишени.Если материал мишени вращается быстро, электроны будут падать на дорожку (или круговую область на материале мишени).

Для того, чтобы труба вращалась быстро, чтобы тепло могло распределяться, шарикоподшипники обычно используются для уменьшения трения, а в современных конструкциях можно использовать подшипник из жидкого металла для увеличения срока службы вращающегося подшипника.

Rad Take home Point :
В диагностической рентгеновской трубке рентгеновские лучи генерируются за счет ускорения электронов от катода к аноду, где они быстро замедляются в тяжелом металле и генерируются рентгеновские лучи.

Обзорное видео

В следующих парах разделов мы опишем физический механизм генерации рентгеновских лучей, когда электроны ускоряются в тяжелый металл. Немного понимания этих двух взаимодействий поможет вам получить четкое представление о том, как формируется форма рентгеновского спектра.

Когда электроны выходят из катода, они бомбардируются тяжелым металлом, таким как вольфрам.

Тяжелый металл будет иметь большое ядро.Поскольку электроны от катода подходят очень близко к ядру, они могут быстро тормозиться.

Когда электроны так быстро замедляются из-за взаимодействия с протонами в ядре, для сохранения энергии генерируется рентгеновский фотон.

После взаимодействия с ядром электрон вылетает в одном направлении, а вновь генерируемый рентгеновский фотон вылетает в противоположном направлении (см. рисунок).

Этот процесс называется тормозным излучением (это название происходит от немецкого слова «разрыв»).

Возможно, электрон лишь незначительно изменит свою траекторию, что приведет к генерации низкоэнергетического рентгеновского фотона.

Также возможно, что электрон передает почти всю свою энергию вновь созданному рентгеновскому фотону, генерируя рентгеновский фотон с относительно более высокой энергией.

Энергии рентгеновских лучей, генерируемых тормозным излучением, будут непрерывными и могут иметь любую энергию от нуля до максимальной энергии, выделяемой электроном (определяемой kVp).Тормозное излучение генерирует больше рентгеновских фотонов с низкой энергией и меньше рентгеновских лучей с высокой энергией.

Подавляющее большинство рентгеновских лучей, полученных с помощью диагностической медицинской рентгеновской трубки, связано с тормозным излучением.

Интересно отметить, что этот метод получения рентгеновских лучей не очень эффективен. Большинство электронов просто останавливаются на аноде (около 99% энергии электронов) и отдают свою энергию в виде тепла.

Характеристическое излучение имеет место, когда входящие электроны сталкиваются с электронами внутри тяжелого металла и выбивают электроны из электронной оболочки.

Когда электрон внутренней оболочки выбивается налетающим электроном, электрон с соседней оболочки падает вниз, чтобы заполнить вакансию, оставшуюся после того, как электрон внутренней оболочки был выбит.

Поскольку существует разница в энергии между двумя электронными оболочками, рентгеновский фотон будет излучаться с энергией, равной разнице в энергии между двумя электронными оболочками (это сохраняет энергию системы).

После того, как соседний электрон падает на электронную оболочку, из которой он был выбит, в соседней внешней электронной оболочке появляется вакансия.Другой рентгеновский фотон будет излучаться с той же энергией, что и разница между этими электронными оболочками, и так далее по мере перехода электронов с внешних оболочек на внутренние.

Электроны оболочки К более прочно связаны, т.е. они находятся в более стабильной конфигурации, чем электроны L-оболочки. Точно так же электроны L-оболочки более тесно связаны, чем электроны M-оболочки. Термин, который описывает, насколько сильно связаны электроны, называется энергией связи (BE).

Энергия характеристического рентгеновского излучения = BE электронов K-оболочки – BE электронов L-оболочки для перехода с L-оболочки на K-оболочку.Точно так же Энергия характеристического рентгеновского излучения = BE электронов L-оболочки – BE электронов M-оболочки для перехода из K-оболочки в M-оболочку.


На этом рисунке показан пример, когда энергичный электрон, выходящий из катода, выбивает электрон К-оболочки, и электроны переходят из (L->K), (K->M) и так далее.

В отличие от тормозного излучения характеристическое излучение производит только рентгеновские лучи нескольких энергий, соответствующих разности энергий между электронными оболочками.Это объясняет пики, которые вы видите, когда смотрите на рентгеновский спектр.

Rad Take-home Point : Вторичный вклад в рентгеновские лучи, генерируемые в диагностическом энергетическом спектре, где все рентгеновские лучи, генерируемые посредством характеристического излучения , находятся всего на нескольких уровнях энергии , , вызывая всплески в рентгеновский спектр .

Видео для тормозного излучения и характеристического рентгеновского излучения

Было бы хорошо и просто, если бы все рентгеновские лучи, выходящие из рентгеновской трубки, имели одинаковую энергию (так называемый моноэнергетический рентгеновский луч).

Но на самом деле рентгеновские лучи имеют разную энергию. Полезно исследовать различные энергии рентгеновского луча. Это называется рентгеновским спектром и представляет собой график количества рентгеновских лучей для каждой заданной энергии. Количество рентгеновских фотонов и энергия испускаемых рентгеновских фотонов определяют, какая доза облучения используется при данном облучении.

Для каждой настройки kVp спектр рентгеновских фотонов, генерируемых взаимодействием тормозного излучения, представляет собой приблизительно линейную функцию, где менее вероятно наличие рентгеновского излучения высокой энергии, а рентгеновское излучение самой высокой энергии определяется kVp.

В действительности фотоны отфильтровываются, когда они покидают рентгеновскую мишень, стеклянным окном рентгеновской трубки и дополнительной фильтрацией перед пациентом. Эта фильтрация более сильно отфильтровывает фотоны низкой энергии, как показано в правой части рисунка на рентгеновском спектре.

Наконец, мы рассматриваем эффект характеристического излучения, которое добавляет пики или пики в рентгеновский спектр. Эти пики определяются материалом мишени, используемым в рентгеновской трубке.

Таким образом, несмотря на то, что рентгеновский спектр может показаться внушительным и сложным для понимания, на самом деле это вклад трех факторов, которые придают ему форму.

  1. Тормозное излучение (разрушающее излучение)
  2. Характеристическое излучение
  3. Фильтрация материала мишени, выходного окна и т. д.

Rad Take home Point : Большая часть генерируемого рентгеновского излучения приходится на тормозное излучение. Характеристическое излучение добавляет пики при особых энергиях, а низкие энергии удаляются в большей степени за счет предварительной фильтрации.

Как обсуждалось выше, основными техническими параметрами, которые можно изменить при создании рентгеновской экспозиции, являются кВп и мА.Каждый из них изменяет рентгеновский спектр или распределение рентгеновского излучения по-разному, поэтому важно помнить о влиянии каждого из них.

kVp изменяет как общую форму рентгеновского спектра, так и количество произведенных фотонов, как видно на рисунке kVp. На этом примере рисунка мы можем видеть влияние на спектр рентгеновского излучения изменения от 80 кВп до 140 кВп.

Важно помнить о зависимости kVp:

  1. Максимальная энергия рентгеновского излучения определяется кВп
  2. Общая доза каждого облучения сильно зависит от кВп, Экспозиция~кВп 2 (*степенной закон немного выше 2, но просто помните об этом приближении)
  3. КВп изменяет общую форму рентгеновского спектра, а не просто масштабирует его.

Влияние мА более прямолинейно, поэтому обычно сначала изменяют кВп, а затем используют мА для точной настройки доставляемой рентгеновской экспозиции.

Относительное количество фотонов в каждом энергетическом бункере остается неизменным при изменении мА. Это означает, что форма спектра рентгеновского излучения остается неизменной при изменении мА и простом увеличении или уменьшении масштаба. Это называется прямой или линейной зависимостью от мА, поэтому, когда мА изменяется на заданную величину, экспозиция пациента изменяется на ту же величину, т.е.При удвоении мА рентгеновское облучение пациента также удваивается.

Также для полноты картины упомянем время экспозиции. Когда вы делаете экспозицию рентгеновской трубки, вы включаете эту рентгеновскую трубку, и у вас есть экспозиция в течение заданного периода времени. А если оставить кВ и мА постоянными, то экспозиция также будет линейно пропорциональна времени, точно так же, как экспозиция пациента линейно зависит от мА. Таким образом, чем дольше включена рентгеновская трубка, тем больше облучение и тем большую дозу получит пациент.

рад Возьмем исходную точку : кВп изменяет среднюю энергию рентгеновского спектра, а зависимость от дозы имеет вид (кВп 2 ), тогда как форма рентгеновского спектра не изменяется с мА, а просто масштабируется с помощью мА.

Видео о влиянии технических параметров (кВп и мА)

Характеристические рентгеновские лучи от взаимодействия в освинцованных перчатках

Категория: Основы радиации. Радиационная защита

На следующий вопрос ответил эксперт в соответствующей области:

В

Если руки человека в перчатках находятся в первичном луче во время рентгеновского облучения, приводит ли взаимодействие рентгеновских лучей первичного пучка с перчатками к образованию характеристических рентгеновских лучей от свинца внутри перчаток?

А

Безусловно, во многих случаях затухание первичных рентгеновских лучей в свинце свинцовых перчаток приводит к характерному рентгеновскому излучению свинца.Это простое следствие фотоэлектрического эффекта или, в некоторых случаях, явления комптоновского рассеяния, которое удаляет электрон из свинца. Когда вакансия, образовавшаяся в результате такого события, заполняется падающим в нее электроном внешней оболочки, происходит связанное с этим выделение энергии в виде испускаемого фотона характеристической энергии — характеристического рентгеновского излучения, если энергетический переход, который произошел, достаточно велик. чтобы получить фотон в рентгеновском диапазоне энергий.

Чтобы такое событие произошло, энергия падающего рентгеновского излучения должна быть больше, чем энергия связи вовлеченного электрона.Например, энергия связи электронов К-оболочки в свинце составляет около 88 килоэлектронвольт (кэВ). Рентгеновская установка, работающая при 100 пиковых киловольтах (кВп), будет производить несколько рентгеновских лучей, достаточно энергетических, чтобы индуцировать некоторые рентгеновские лучи с K-характеристикой, в диапазоне энергий примерно от 73 до 85 кэВ. Выбросы с более низкой энергией также можно ожидать, когда электронные вакансии в L-оболочке свинца заполнены, что дает характеристическую энергию рентгеновского излучения примерно от 10 до 15 кэВ.

Характеристическое рентгеновское излучение может распространяться во всех направлениях.Многие из них могут быть дополнительно ослаблены в направлении перчатки. Некоторые из них могут попасть на кожу владельца перчаток. Другие могут излучаться в направлениях от тела. Характеристические рентгеновские лучи, испускаемые перчатками, скорее всего, будут составлять лишь небольшую долю дозы, которая приходится на руки человека, чьи руки в перчатках помещаются в луч, при этом большая часть дозы приходится на первичное и рассеянное рентгеновские лучи от перчаток. первичный луч.

Следует иметь в виду, что современные рентгеноскопические аппараты, используемые в интервенционных процедурах, могут часто повышать напряжение в ответ на затухание, обеспечиваемое свинцовыми перчатками, а это, в свою очередь, может увеличивать энергию и интенсивность рентгеновского излучения, достигающего кожа.Наиболее уместно попытаться свести к минимуму любое попадание рук в прямой луч и не полагаться на перчатки для минимизации дозы.

Джордж Шабо, доктор философии

Ответ опубликован 6 ноября 2015 г. Информация, размещенная на этой веб-странице, предназначена только в качестве общей справочной информации. Конкретные факты и обстоятельства могут повлиять на применимость описанных здесь концепций, материалов и информации. Предоставленная информация не заменяет профессиональную консультацию, и на нее нельзя полагаться в отсутствие такой профессиональной консультации.Насколько нам известно, ответы верны на момент публикации. Имейте в виду, что со временем требования могут измениться, новые данные могут стать доступными, а интернет-ссылки могут измениться, что повлияет на правильность ответов. Ответы – это профессиональные мнения эксперта, отвечающего на каждый вопрос; они не обязательно отражают позицию Общества физики здоровья.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.