Разное

Xray характеристики: Технические характеристики Лада Икс Рей

Содержание

LADA XRAY – Технические характеристики – Первый Лада Центр, Краснодар.

  • Кузов
  • Колесная формула / ведущие...

  • Расположение двигателя

  • Тип кузова / количество...

  • Количество мест

  • Длина / ширина / высота, мм

  • База, мм

  • Колея передних / задних колес,...

  • Дорожный просвет, мм

  • Объем багажного отделения в пассажирском / грузовом...

  • Двигатель
  • Код двигателя

  • Тип двигателя

  • Система питания

  • Количество, расположение...

  • Рабочий объем, куб. см

  • Максимальная мощность, кВт (л.с.) / об....

  • Максимальный крутящий момент, Нм / об....

  • Рекомендуемое топливо

  • Динамические характеристики
  • Максимальная скорость, км/ч

  • Время разгона 0-100 км/ч, с

  • Расход топлива
  • Городской цикл, л/100 км

  • Загородный цикл, л/100 км

  • Смешанный цикл, л/100 км

  • Масса
  • Снаряженная масса, кг

  • Технически допустимая максимальная масса,...

  • Максимальная масса прицепа без тормозной системы /...

  • Объем топливного бака, л

  • Трансмиссия
  • Тип трансмиссии

  • Передаточное число главной...

  • Подвеска
  • Передняя

  • Задняя

  • Рулевое управление
  • Рулевой механизм

  • Шины
  • Размерность

  • Технические характеристики автомобиля Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 (I)

    Технические характеристики Lada (ВАЗ) XRAY 1.8

    Lada (ВАЗ) XRAY 1.8

    1. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 1 из 11
    2. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 2 из 11
    3. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 3 из 11
    4. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 4 из 11
    5. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 5 из 11
    6. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 6 из 11
    7. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 7 из 11
    8. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 8 из 11
    9. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 9 из 11
    10. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 10 из 11
    11. Фотографии Lada (ВАЗ) XRAY 1.8 из каталога AutoNet.ru. Фото 11 из 11

    Производство LADA XRAY стартовало 15 декабря 2015 года на сборочной площадке в Тольятти, на линии по выпуску автомобилей на платформе В0. XRAY стал второй новой моделью LADA за последние 3 месяца. LADA XRAY – это комфортная и высокая посадка, особенно удобная в городе и на легком бездорожье, динамичный мотор, острая управляемость, хорошая шумоизоляция. Подвеска автомобиля настроена на активное маневрирование: газонаполненные амортизаторы и передний подрамник обеспечивают отличный контроль над дорогой. Высокий внедорожный клиренс вместе с энергоемким, беспробойным шасси гарантируют отличную проходимость. Интерьер машины комфортен и рационален.

    Автомобильный каталог содержит описание, технические характеристики и фотографии автомобиля Lada (ВАЗ) XRAY 1.8.

    Продажа подержанных автомобилей Lada (ВАЗ)

    Отзывы владельцев автомобиля Lada (ВАЗ)

    • 28.09.2007

      Мациевский Денис Сергеевич

      Оценка автора

      Объективность

      Ваз 11183 (Клина). Пробег на сегодняшний день 4050 км, машина у меня с 7 августа 2007 г. Брал в автосалоне "Курск-Лада". *** Начну с салона. Пришел в салон 4 августа за 30 минут до закрытия, менеджер сразу повел меня на площадку выбирать машину, изночально хотелось хэтчбэк аспарагус (салатовый) или рислинг (серебристый). Аспаругуса не было совсем, а рислинг было всего две машины - седан и хэтчбэк. Этим мой выбор закончился. Касса была уже закрыта, предоплату оставить нельзя. В машину положили записку, что типа машина зарезервирована. С утра 5 августа принес 20 000 тыс...

      подробнее
    • 21.09.2007

      Nefr_05092007

      Оценка автора

      Объективность

      Хорошее соотношение цены и качества!!!!!!!!!!!!!!! Дешевое ТО, обслуга!!!!!!!!!!! И без пантов!!!!!!!!!!! Русский должен ездить на русской машине!!!!!!!!!!!!!

      подробнее
    • 27.07.2007

      Юшин Дмитрий Николаевич

      Оценка автора

      Объективность

      подробнее

    дилер LADA в г. Москва (Москва и МО)

  • Кузов
  • Колесная формула / ведущие...

  • Расположение двигателя

  • Тип кузова / количество...

  • Количество мест

  • Длина / ширина / высота, мм

  • База, мм

  • Колея передних / задних колес,...

  • Дорожный просвет, мм

  • Объем багажного отделения в пассажирском / грузовом...

  • Двигатель
  • Код двигателя

  • Тип двигателя

  • Система питания

  • Количество, расположение...

  • Рабочий объем, куб. см

  • Максимальная мощность, кВт (л.с.) / об....

  • Максимальный крутящий момент, Нм / об....

  • Рекомендуемое топливо

  • Динамические характеристики
  • Максимальная скорость, км/ч

  • Время разгона 0-100 км/ч, с

  • Расход топлива
  • Городской цикл, л/100 км

  • Загородный цикл, л/100 км

  • Смешанный цикл, л/100 км

  • Масса
  • Снаряженная масса, кг

  • Технически допустимая максимальная масса,...

  • Максимальная масса прицепа без тормозной системы /...

  • Объем топливного бака, л

  • Трансмиссия
  • Тип трансмиссии

  • Передаточное число главной...

  • Подвеска
  • Передняя

  • Задняя

  • Рулевое управление
  • Рулевой механизм

  • Шины
  • Размерность

  • Технические характеристики Lada XRAY Cross

    1.8 л 16-кл. (122 л.с.), 5МТ
    Кузов
    Колесная формула / ведущие колеса4 х 2 / передние
    Расположение двигателяпереднее поперечное
    Тип кузова / количество дверейкроссовер / 5
    Количество мест5
    Длина / ширина (по зеркалам) / высота по антенне, мм4171 / 1810 (1983) / 1645
    База, мм2592
    Колея передних / задних колес, мм1503 / 1546
    Дорожный просвет, мм215
    Объем багажного отделения в пассажирском / грузовом вариантах, л361 / 1207...1514
    Двигатель
    Код двигателя21179
    Тип двигателябензиновый
    Система питаниявпрыск топлива с электронным управлением
    Количество, расположение цилиндров4, рядное
    Рабочий объем, куб. см1774
    Максимальная мощность, кВт (л.с.) / об. мин.90 (122) / 6050
    Максимальный крутящий момент, Нм / об. мин.170 / 3700
    Рекомендуемое топливобензин 92, 95
    Динамические характеристики
    Максимальная скорость, км/ч180
    Время разгона 0-100 км/ч, с10,9
    Расход топлива
    Городской цикл, л/100 км9,7
    Загородный цикл, л/100 км6,3
    Смешанный цикл, л/100 км7,5
    Масса
    Снаряженная масса, кг1295...1300
    Технически допустимая максимальная масса, кг1650
    Максимальная масса прицепа без тормозной системы / с тормозной системой, кг650 / 800
    Объем топливного бака, л50
    Трансмиссия
    Тип трансмиссии5МТ
    Передаточное число главной передачи4,2
    Подвеска
    Передняянезависимая, типа Макферсон, пружинная, с гидравлическими или газонаполненными телескопическими амортизаторами, со стабилизатором поперечной устойчивости
    Задняяполузависимая, рычажная, пружинная, с гидравлическими или газонаполненными телескопическими амортизаторами
    Рулевое управление
    Рулевой механизмшестерня-рейка
    Шины
    Размерность215/50 R17 (91, H)

    Отзывы владельцев LADA XRAY (х рей) — все плюсы и минусы, недостатки и личный опыт эксплуатации

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Комфортная езда и полная начинка.

    Недостатки:

    Довольно высокая стоимость и разрыв с похожими вариантами от рено невелик. Пробку бензобака надо носить собой на кассу АЗС вместе со вставленным в нее откидным ключом т.к 2021г на машине с кучей электроники не сделали лючок от центрального замка) Диллеры обманывают и накручивают за установку защиты, сигнализации которые и так идут в базе. Штатная сигнализация вполне себе рабочий вариант но купить машину не заплатив диллеру 30–100к за "доп оборудование" невозможно или ждите машину 3–6 месяцев

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    классное авто, как внешне, так и внутри полный фарш хороший просвет дорожный, свет фар, датчики дождя и света высоко сидишь-далеко глядишь)

    Недостатки:

    цена, купил за лям с лишним

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения 3 — 5 лет

    Достоинства:

    Авто в максимальной комплектации, на роботе. За время эксплуатации никаких проблем не возникло. Все полностью устраивает

    Недостатки:

    Нет.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения 6 месяцев — 1 год

    Достоинства:

    Удобный, современный, хорошая подвеска, управляемость. Всё есть, что в принципе надо.

    Недостатки:

    Низкопрофильная резина не для региональных дорог. Очень дорога, размер не самый популярный. На начальном этапе жизни пришлось привыкать к роботу. Дважды электроника, кратковременно, не распознавала включение передачи.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2010/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    не вижу

    Недостатки:

    автомобиль

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения более 5 лет

    Достоинства:

    Не обнаружено.

    Недостатки:

    Кривой клон Рено Сандеро Степвея.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения более 5 лет

    Достоинства:

    Сам факт наличия бесит бакланов и им подобным. Переросла Степвей, откуда собственно и пошла.

    Недостатки:

    Багажник бы побольше.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Новая.

    Недостатки:

    Тонкий металл.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения 1 — 3 года

    Достоинства:

    Все работает, ездит не ломается.

    Недостатки:

    Не наблюдаю

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Классная комфортная подвеска, отличный 1,8-литровый мотор

    Недостатки:

    Еще не до конца привык к роботу

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Нормальная рабочая машина, выглядит современно, едет на свои деньги

    Недостатки:

    Большой ход педали сцепления, нет регулировки руля по вылету

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2017/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Нет

    Недостатки:

    Вся машина

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения 6 месяцев — 1 год

    Достоинства:

    Нравиться внешний вид и внутри, комфортно ездить, тянет как паровоз

    Недостатки:

    Заводзкая музыка хреново звучит,хрипит когда громко

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения 6 месяцев — 1 год

    Достоинства:

    Их много: достойное качество сборки, комфортная подвеска, приятная управляемость, тяговитый двигатель, просторный и современный салон

    Недостатки:

    Он по сути единственный, но перекрывает все плюсы: ужасный робот! Десять раз пожалел, что связался.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Неплохой дизайн. Хорошая задумка в исполнении Х-са.

    Недостатки:

    Дубовый пластик. Габарит в длину маловат, багажник пострадал и задние сиденья.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения более 5 лет

    Достоинства:

    Во!

    Недостатки:

    Во!

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2010/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    ЁОП ты ,не сказали бы что это не убогие фантазии дизайнеров жигулей а буква Хэ,я бы не догадался.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    обычная лада

    Недостатки:

    для чего сделана выштамповка в виде Х на боковых поверхностях авто? Через пол года от песка краска поползет.

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Удобная и высокая посадка за рулём, прекрасная подвеска.

    Недостатки:

    Высокая цена

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2016/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    Достоинства? В Ладе? — Это нонсенс!!!

    Недостатки:

    Не буду утруждаться в описании этого чуда...

    Отзыв об автомобиле LADA XRAY

    — Отличный автомобиль, полный восторг.— Хороший автомобиль, советую брать.— Средний автомобиль, подумайте перед покупкой.— Плохой автомобиль, не советую.— Ужасный автомобиль, не советую.— оцените машину

    LADA XRAY 2010/ срок владения до 6 месяцев

    Достоинства:

    не вижу

    Недостатки:

    сборка и комплектующие

    Лада Икс Рэй: цена Лада Икс Рэй, технические характеристики Лада Икс Рэй, фото, отзывы, видео

    Отзывы владельцев Лада Икс Рэй

    Лада Икс Рэй, 2016 г

    Первые впечатления. Двигатель тянет нормально, можно пренебречь лишним переключением. Приборы читаются, но не очень, оптитрон был бы очень кстати. Приятно удивил режим работы дворников при включении омывателя. После окончания работы через некоторое время дворники делают еще один взмах. В салоне Лада Икс Рэй тихо, ничего не шумит, не дребезжит, но пластик дубовый. Проезжаем первую половину пути по федералке и сворачиваем на дорогу районного значения, асфальт целый, но местами очень неровный. Отличный полигон для проверки ходовых качеств автомобиля. С наступлением темноты слегка расстроил головной свет: ближний вроде нормальный, а дальний совсем не очень. Единое мнение, что не Гранте фары светят намного лучше. Далее расстраивает задняя подвеска. Ход подвески видимо меньше, чем у Гранты (и всех предыдущих переднеприводных ВАЗов) и на неровностях зад очень сильно подбрасывает, т.к. ход подвески вниз заканчивается очень быстро. Там где Гранта свободно поливает 110 км/ч, на Лада Икс Рэй пришлось ехать 80. Перед идет нормально и неровности глотает без проблем. У брата Ниссан Санни с похожей проблемой в задней подвеске и пришли к единому мнению, что заднюю подвеску «заниссанизировали», т.е. очень похожа на ниссановскую. Сегодня по этой дороге ехали трое взрослых и один ребенок, ситуация улучшилась, но не на много. Как уже кем-то было сказано раньше, очень не хватает плафона посередине салона. Позже была обнаружена и приятно удивила система помощи трогания в гору. Мне не нравится, что на дисплее бортового компьютера показывает или температуру окружающего воздуха или часы. Хотелось бы видеть и то и другое. При кратковременной стоянке температуры окружающего воздуха начинает врать. При положении ключа зажигания "радио" работает вентилятор отопителя. Режим дворников имеет регулируемую паузу. В режиме включения заднего дворника не хватает отдельного положения омывателя. После омывателя надо выключать задний дворник, иначе останется включенным в режиме пауза (единственный). Клиренс радует. Ну, пока вроде все. Не был обнаружен обдув ног задних пассажиров (тоже расстроило).

       Достоинства: шумоизоляция. Удобный салон. Клиренс.

       Недостатки: «козлит» задняя подвеска. Дальний свет.

      Алексей, Сузун


    Лада Икс Рэй, 2016 г

    В Лада Икс Рэй есть все, что есть, к примеру, в Honda CR-V, машина мягкая, очень хорошо рулится, бодрая, симпатичная, места с моим ростом 1.9 м более чем достаточно, над головой очень много пространства, сзади за собой сел и также ничего не давит. Приятная в управлении. Багажник двухсекционный, есть полочка, по бокам ниши большие, еще и в запаску положить что-нибудь можно. Из минусов: нет подсветки кнопок мультируля. Ночью на ощупь. Нет кнопки на руле для переключения треков, папок, надо отвлекаться и лезть в мультимедиа. Нет подсветки приборов в режиме ходовых огней и режиме авто, если день и горят только ходовые огни. Шкалы приборов мелкие. Нет подлокотника (опция за деньги). Нет датчика температуры двигателя. Нет зеркальца в козырьке для водителя (женщинам). Нет режима авто на стеклоподъемниках (не знаю, есть ли у конкурента Сандеро). Нет регулировки руля по вылету. Надо привыкать к роботу. Но не критично, я после автомата «Тоетовского» не чувствовал особого дискомфорта. Нормально переключает, надо притереться, и все будет хорошо. Плюсов у Лада Икс Рэй много: мягкость подвески на кочках. Хорошее руление на дороге. Приемистый мотор. Большой для своего класса салон. Клиренс визуально большой, ничего не висит под брюхом. Багажник с подпольем. Удобно. Классная камера, приятная и понятная мультимедиа. Звук колонок не плохой, не меломан, но играет хорошо. Обзорность хорошая. Большущий с подсветкой бардачок. Розетка 12 в в багажнике. Интересная внешность.

       Достоинства: в отзыве.

       Недостатки: в отзыве.

      Александр, Краснодар


    Лада Икс Рэй, 2016 г

    Лично для меня, внешний вид Лада Икс Рэй это что-то новое и свежее, получился достаточно индивидуальным, вживую смотрится намного интереснее, чем на фото. Железо в отличие от «Джентры» толще, нажатием пальца не продавливается. Качество сборки не уступает Форду Фьюжину, в плане зазоров. По ЛКП время покажет, на «Джентре» краска начала слазить в первые полгода, перекрашивал пороги и арки крыльев заново. В общем, качество окраски и сборки оцениваю на 4+ из 5. Внешний вид 5 из 5 (конечно дело вкуса). Интерьер - дубовый пластик везде, но смотрится достаточно хорошо, проехал 350 км, пока ничего не скрипит, не гремит, чистится легко. Приятная подсветка панели приборов, ярко светит плафон освещения салона, стоят диодные лампы. Высокая посадка, сиденья поначалу показались жёсткими, но постепенно начали принимать форму моей 5 точки, специально проверял, садясь на пассажирское сиденье, оно кажется более жёстким. Кондиционер работает хорошо. Печка не шумная. В сильный дождь от запотевания без кондиционера не справиться.

    Коробка передач на Лада Икс Рэй работает чётко, в отличие от «Джентры», не хрустит, не свистит. Заметил одну интересную вещь, при включении первой и задней передачи обороты поднимаются сами, можно не газовать машинка покатится сама. Классная штука, помощь при трогании в горку, девушкам очень понравится. Двигатель достаточно резвый, несмотря на обкатку, намного шустрее «Джентры» и тише «Фьюжина». По шуму в салоне - X-ray самый тихий из всех моих бывших авто. Очень нравится, что двигатель цепной. Под капотом всё аккуратно, уже поездил по лужам и по грязи, под капотом чистота. Обзору в машине ничего не мешает, в Форде были слишком толстые стойки, в «Джентре» низковато. Подвеска что-то между «Фьюжином» и «Джентрой», в меру упругая, но по ямам на приличной скорости звук не очень приятный. На «Джентре» работала тише, но слишком вялая плохо отражалась на управлении. Клиренс на Лада Икс Рэй - это вообще подарок, не хватает полного привода. На трассе ведёт себя предсказуемо, боковым ветром не сдувает, хотя думал, будет как на Фьюжене, ветер очень чувствовался.

       Достоинства: интерессная внешность. Крепкое железо. Коробка. Работа подвески. Управляемость.

       Недостатки: пластик.

      Владимир, Тюмень


    Лада Икс Рэй, 2017 г

    Решил поделиться своими первыми впечатлениями от Лада Икс Рэй. Была у нас и 10-ка, потом «Нексия». Родилась дочка и нам стало тесно. Хотелось что то побольше и повыше. Что мы только не рассматривали - новую Ниву, Логан, Дастер, японцев. Ещё и цены скакнули, тут уж особо и не размахнуться. У тестя Дастер и мы тоже поначалу присматривали, но цена в 850 тыс. деревянных нас отпугнула. Нива нам очень понравилась, особенно расцветка Тундра, но древний двигатель и постоянный полный привод тоже сыграли не в её пользу. Все же это машина больше для рыболововохотников. У нас же почти 100% городское использование автомобиля, полный привод нужен только зимой. В Рязани снег не чистят, ждут пока он сам растает. Под конец отчаялись уже и решили брать новый Логан, но друг отца посоветовал глянуть новую Ладу - Весту и Лада Икс Рэй. Взяли с женой тестя и поехали смотреть, что за очередное чудо наши придумали. Я так-то слышал про эти машины, да и обзоры смотрел на них в интернете. Но тут, как говорится - лучше один раз потрогать, чем сто раз услышать. В общем, вживую нам машины обе понравились. Действительно красивые, что уж тут юлить. Весту мы не стали рассматривать как вариант – надоели седаны, а вот Лада Икс Рэй зацепил. В прайсе была комплектация за 639, хотели её, но оказалось, что завод снял их с производства. Следующая комплектация была за 680 - там не было белого цвета и ПТС в наличии, но были люксовые на механике и с 110 л.с. движком как мы хотели. Таким образом, ценник возрос до 712. Собирали средства всем миром, чтобы не в кредит и все-равно не хватало. В итоге дилер пошел нам на встречу и подарил коврики, обработку и скинул 7 тыс.р. Вроде мелочь, если учитывать общую стоимость машины, да и продажи у них никакие, а с другой стороны рубль хрен кто даст бесплатно. Так что мы даже очень рады.

       Достоинства: мягкость хода. Шумоизоляция. Удобный салон. Внешний вид.

       Недостатки: мелкие.

      Павел, Рязань


    Лада Икс Рэй, 2017 г

    Здравствуйте, купили на днях Лада Икс Рэй. Хотели Форд Фокус, но увы и ах, меньше чем за миллион не нашли. Не потянули. И тоже берут сомнения, а не прогадали ли мы. Это же все-таки ВАЗ. Супругу вроде нравиться. Соглашусь с тем, что до кроссовера он не дотягивает, скорей хэтчбек с высоким клиренсом. Первый косяк, обнаружили, не работает микрофон. Очень смущает пол, хлипко как-то там всё. Педаль газа не очень понравилась и её расположение. Кнопка стеклоподъемника - неудобно, изгибать руку нужно. Салон даже приблизительно до иностранных не дотягивает. Огромный плюс - ямы совсем не чувствуешь, вроде по езде очень даже пойдёт, я думаю за такие деньги авто для тех кто берет, чтобы ездить на ней, пока дышит, потому что мало верится, что года через три можно будет выгодно продать. Извините за сумбур.

       Достоинства: внешний вид. Подвеска.

       Недостатки: просчеты в эргономике. Нет ощущения качества.

      Ольга, Каменск-Уральский


    Лада Икс Рэй, 2018 г

    Отличная машина. Красивая, комфортная. По пересечённым местностям Лада Икс Рэй хорошо проезжает, хорошая подвеска. Мне и моей семье очень нравится. Стиль — будто машина из будущего. Отличные сиденья, задние и передние. Очень удобный экран (GPS, USB, AUX, Bluetooth), возможность подключить телефон и разговаривать это нечто. Также машина уведомит вас, если на вашем телефоне мало заряда. Это космос. Я всем её рекомендую. Семейный кроссовер подходит для всего, поездки на море, на природу, на дачу (это важное, так как чаще всего это грязь на дороге, но для такой машины это не проблема). Больше всего нравится динамика и стиль автомобиля и его салона, всё очень красиво и очень удобно. Идеально работает климат-контроль, какую угодно температуру выставляешь. Водительское сиденье регулируется по высоте. Автоматическое включение заднего дворника в дождь. Автоматическое срабатывание курсовой устойчивости. По трассе Лада Икс Рэй идёт идеально.

       Достоинства: внешний вид. Динамика. Вместительность салона. Багажник. Комфорт. Дизайн салона. Мультимедиа. Шумоизоляция. Подвеска. Проходимость. Качество сборки. Управляемость. Расход топлива. Надежность. Стоимость обслуживания.

       Недостатки: 5 передач.

      Александр, Воронеж


    Лада Икс Рэй, 2019 г

    Расхваливать Лада Икс Рэй не буду, машина справляется со всем, что она должна делать. Немного дегтя вот добавлю. Зимой после снегопада через сугроб вперед не едет, зато задом как на танке (удобнее все-таки передом ездить). И еще один недостаток - все-таки салон маловат будет (не машина, а сам салон). В остальном хороший получился автомобиль. Я не постесняюсь Лада Икс Рэй поставить в один ряд с Солярисом и Логаном, а то и выше. Вот если бы на нем да в нулевые, а так немного запоздали лет так на 11. Все работает исправно и ровно, но все равно не покидает то чувство, что едешь на обычной Калине (у меня до этого была). Ларгус повальяжнее будет. Опять зимой после 90 км/ч появляется чувство, что она начинает плавать (резина «Виатти» шипованная), но начинаешь рулить перестраиваться, все «рулится» и едет без подвохов. С другой стороны сейчас везде камеры, так что погонять не получается.

       Достоинства: очень маленький радиус разворота. Богатое оснащение для Лады. Внешний вид. Будет пошустрее на разгон чем Ларгус. Оцинкованный кузов.

       Недостатки: завышенный расход. Салон тесноватый будет. Шумоизоляция.

      Артем, Москва

     

    Технические характеристики Лада х Рей

    Новинка АвтоВАЗа пришлась по вкусу на российском авторынке. Она достаточно быстро стала одним из самых популярных автомобилей отечественного рынка в 2016 году засчет своей относительно недорогой цены.

    Компактный кроссовер или высокий хэтчбек лада х Рей имеет технические характеристики присущие современным иномаркам. Однако статус полноценного внедорожника мешает получить отсутствие полного привода. По своим характеристикам автомобиль скорее относятся к высокому хэтчбеку, поскольку обладает лишь передним приводом.

    Технические характеристики лады Xray

    Автоваз представил множество комплектаций, которые отличаются по техническим характеристикам. Основу составляют следующие особенности:

    • Все модели оснащены бензиновыми двигателями разной мощности.
    • На выходе машина, в среднем, получает 10,8 до сотни.
    • Средний расход в городском цикле – 9,0.
    • Классический передний привод, осуществленный на базе МакФерсон, что положительно отражается на цене ремонта.
    • 195 мм честного клиренса (что, к слову, больше чем дорожный просвет у Сандеро).
    • Важная техническая характеристика, которая позволила осуществить полноценный климат контроль и постоянный подогрев сидений – укомплектованность мощной аккумуляторной батареей.
    • Коробка передач, в зависимости от комплектации, может быть механикой или роботом. Автомат не установлен ни на одной из комплектаций.
    • Максимальная скорость – 170 км в час.

    В ремонте технические аспекты не вызывают сложностей, так как все создано максимально просто, по проверенным временем технологиям.

     

    Комплектации и их особенности

    Сегодня всего представлено 5 различных комплектаций, которые существенно отличаются друг от друга. К основным комплектациям относятся:

    • Оптима;
    • Оптима Адванс;
    • Люкс;
    • Люкс Престиж;
    • Юбилейная.

    Все комплектации xRay имеют:

    • Подушки безопасности водителя и переднего пассажира;
    • Трёхточечные ремни безопасности для всех пассажиров и водителя.
    • Систему ЭРА-Глонасс и систему автоматического открывания дверей во время ДТП;
    • HWF-систему, которая отвечает за включение аварийной сигнализации во время экстренного торможения.

    Расположение комплектаций соответствует их ценовой релевантности. С ростом цен, в салоне уменьшается количество ненатуральных составляющих, которые заменяются на более дорогие материалы.

    В дополнение, производится оснащение различными дополнительными функциями, которые, в пересчете на самостоятельное оснащение, стоят весьма дорого. Так, в самой бедной комплектации нет практически ничего, однако переплачивать большую сумму за спорного качества дополнительное оборудование – дело личное каждого.

    КомплектацияДвигательЦена
    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/05/1455433513f1.jpg”]1.6 Optima MT[/lightbox] бензиновый 1.6, 106 л.с. 599 900
    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/05/1455433512f2.jpg”]Optima Advanced MT[/lightbox] бензиновый 1.6, 106 л.с. 660 900
     1.6  Optima Advanced MTбензиновый 1.6, 122 л.с.685 900
    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/05/1455433544f3.jpg”]1.8 Optima Аdvanced AMT[/lightbox] бензиновый 1.8, 122 л.с. 710 900
    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/05/1455433550f4.jpg”]1.8 Luxe MT[/lightbox]бензиновый 1.6, 106 л.с.735 900
    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/05/1455433547f6.jpg”]1.6 Luxe Prestige MT[/lightbox]бензиновый 1.6, 106 л.с.739 900
     1.8 Luxe MTбензиновый 1.8, 122 л.с.760 900
     1.8 Luxe Prestige MTбензиновый 1.8, 122 л.с.773 900
    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/05/1455433567f5.jpg”]1.8 Luxe Prestige AMT[/lightbox]бензиновый 1.8, 122 л.с.798 900
    1.6 Юбилейнаябензиновый 1.6, 110 л.с.799 000
    1.6 Юбилейная AMTбензиновый 1.6, 122 л.с.829 000

    Внутренний вид салона

    Уж сколько раз твердили миру, что подлокотнику быть в машине, но Автоваз решил лишить водителей этого удобного атрибута. Так, пространство салона кажется несколько более просторным, но функционал от этого не выигрывает.

    Касательно обивки – она не отличается роскошью, но выполнена в лучших традициях бюджетного авто, однако не стоит ждать боковой поддержки и полного комфорта, так как вылет подголовников составляет еще одну проблему машины. К слову, водителя будет оберегать подушка безопасности, которая удачно расположена в передней части авто. [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/upload-IMG5650-pic905-895×505-6601.jpg”]

    [/lightbox] На задних сиденьях водители отмечают особый простор, который создается за счет функционального расположения багажника. Переднюю панель обрамляет дисплей, наделенный функциями бортового компьютера и отвечающий за множество других аспектов, способных сделать езду максимально комфортной.

    Фото салона xRay

    Гарабаритные размеры Лада х Рей

    Лада была построена на платформе Рено Сандеро, которая уже проявила себя практичной и надежной. Производитель внес лишь в нее некоторые уникальные изменения. Так колесная база составила 2592 миллиметра.

    Габаритная длинна и ширина машины составила 4165 и 1764 мм. Передняя колея 1492 миллиметра, а задняя 1532 миллиметра, что позволяет без особого труда покорять загородные дороги, не боясь увязнуть в грязи. [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/1457585374sss.jpg”]

    [/lightbox] Ширина дорожного просвета равна 195 миллиметрам. Общая масса полного автомобиля равна 1650 килограмм, порожняя – до 1200. Удачное распределение по осям в соотношении 51% к 49%. Спереди у автомобиля дисковые тормоза, сзади – барабанные.

    Размер кузова х Рея

    Кузов
     Колесная формула / ведущие колеса4 x 2 / передние
     Расположение двигателяпереднее поперечное
     Тип кузова / количество дверейкроссовер / 5
     Количество мест 5
     Длина / ширина / высота, мм4165 / 1764 / 1570
     База, мм2592
     Колея передних / задних колес, мм1484…1492 / 1524…1532
     Дорожный просвет, мм195
     Объем багажного отделения в пас. / груз. вариантах в л.361 / 1207

    То, что авто является продолжателем нашумевшей «х» серии, видно с первого взгляда. По бокам Xray красуются объемные иксы, которые придают автомобилю футуристический вид. В дополнение к боковым тиснениям кузова, разработчики также дополнили переднюю часть, с заходом на бампер, в которых также отчетливо читается происхождение авто от серии «Х».[lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/upload-IMG9145-pic905-895×505-14373-1.jpg”]

    [/lightbox] Говоря об эстетической составляющей – красиво, но практично ли?! В народе эту машину уже успели окрестить «кошмаром жестянщика», и на это есть веские причины. При малейшем повреждении геометрии части кузова, которая участвует в образовании знаменитого икса, владелец должен быть готов к тому, что полное восстановление будет возможно только по средствам приобретения новой части кузова.

    Ни один, даже самый профессиональный жестянщик, не сможет, положив руку на сердце, гарантировать идеальный результат починки. Соответственно, кузов весьма нежен и требует аккуратного вождения, во избежание больших вливаний средств.

    Статьи по теме: Тюнинг лада Икс Рей

    [ads2]

    Еще одним приятным моментом стала оптика. Сзади, под определенным углом, можно сказать, что новинка от Lada даже «отдает» Кайеном. К созданию оптики производители подошли с полной ответственностью, наделив машину качественным светом и стеклом.

    Говоря о недостатках, которые владельцы успели выявить, следует выделить следующие пункты:

    • первые модели выпускались со слишком маленьким радиусом дисков, вследствие чего авто теряло свой внешний вид – колесные арки «пустовали»;
    • отсутствуют накладки на низ кузова.

    Говоря об этих проблемах, следует упомянуть, что производитель назвал свое детище кроссовером, что обязывает к определенным требованиям. Так, даже при клиренсе, который превосходит прародителя (см. Х рей или Сандеро), отсутствие накладок не спасет машину от настоящего бездорожья. И дело даже не в том, базовая комплектация или иная – абсолютно все версии не приспособлены к трудностям, так как низ кузова будет нещадно обрамлен сколами, на крашеном покрытии.

    Масса автомобиля:

    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/5823e59e26068.jpg”] [/lightbox]

    Варианты двигателей Lada Xray

    В АвтоВАЗе было принято решение выпустить новый автомобиль с тремя вариантами моторов:
    • HR4 – 1.6 л. двигатель, мощностью 110 л.с. имеет самый низкий расход топлива, всего 6.9 литра на 100 км. пути в смешанном стиле вождения. Разогнать новую Ладу с места до 100 км/ч он может за 10.3 секунды, а предельная скорость составляет 171 км/ч. Этот двигатель также устанавливается на Ниссан Сентара, но обладает дополнительными 4 л.с. мощности (установка двигателя на Lada xRay прекращена в 2016 году)
    • 21129 – 1.6 л. двигатель обладает мощностью 106 л.с. Расход топлива у данного мотора самый высокий среди представленных вариантов, и составляет 7.5 литров. Максимальная скорость 170 км/ч, а разгон с места до ста занимает 11.9 секунд. Отличительной особенностью данного мотора стала французская механическая коробка передач х рей. Решиться на такую замену пришлось из-за высокой шумности ВАЗовского варианта механики.
    • 21179 – 1.8 л. двигатель является ТОПовым вариантом для xRay, он выдает мощность в 122 л.с. Разгон до ста 10.9 секунды при максимальной скорости в 183 км/ч. Однако максимальныt показатели не стали причиной максимального расхода топлива, на 100 км/ч расход составил только 7.1 литра.

    ТТХ Лада х Рей в различных комплектациях:

    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/unnamed-file.jpg”] [/lightbox]

    Багажник Лады Икс Рей

    Хотя объем – это не один из главных показателей практичности багажного отделения. Общее пространство является не менее важным критерием. В лада х рей скрыты колесные арки, что делает пол идеально ровным и более вместительным, нежели в других марках автомобилей. Получается, что каждый сантиметр багажника будет использован по прямому его назначению.

    Верх багажного отделения ограничивается и отделяется специальной пластиковой полкой багажника. Конечно же, при необходимости ее можно демонтировать под самое стекло, но в этом случае нужно быть аккуратным, дабы не разбить его.

    Также, в багажнике имеется дополнительная функция – двойной пол лада х Рей. При этом на верхней части есть специальные фиксаторы и ремни, благодаря которым можно надежно прикрепить груз во время транспортировки во избежание его поломки.

    Было бы преимущественно хорошо, если бы при сложенном заднем диване образовывался полностью ровный пол багажника. Ведь спинка дивана устанавливается под небольшим углом. Хотя этого все-таки можно избежать, убрав подушки заднего кресла. Багажник Lada xRay практически одинаковый по размеру и своему объему с автомобилем Лада Калина.

    При разложенном заднем диване, в багажник вполне можно разместить запасное колесо, ряд инструментов и других личных вещей водителя.

    Сравнение багажника х рей с конкурентами:

    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/unnamed-file-1.jpg”]

    [/lightbox]

    Коробка передач в Lada xRay и ее особенности.

    В паре со 110-ти и 106-ти сильными моторами АвтоВАЗ решил установить пятиступенчатую механическую коробку передач. Однако только на 110-сильный мотор будет установлена родная механика, 106-сильный мотор будет обладать французским аналогом с доработками автоконцерна. На самый мощный вариант двигателя будет установлен автомат х рей, над которым серьезно поработала компания ZF. [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/5823e5ae18d6c.jpg”]

    [/lightbox] Трансмиссия выполнена в лучших традициях качества. На выбор предлагаются вариант с механической КПП и роботизированной коробкой автомат.

    В обоих вариантах владельцы отмечают приемистость авто, которое словно подстраивается под водителя. Рулевое управление четкое – машина реагирует на приложенные усилия без задержек. Отмечается чрезвычайная живучесть рулевой рейки, которая несколько туговата для авто данного веса, однако в ходе знакомства, чувствуется что она подстроена под особенности управления.

    Шины:

    [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/5823e5afecae7.jpg”] [/lightbox]

    Подвеска Х Рея

    В Lada xRay установлена независимая подвеска МакФерсон. Данная подвеска в х рей значительно повышает управляемость авто, а простота подвески завоевала имя самой надежной на отечественном рынке.

    Чувствительность автомобиля в поворотах повышена благодаря креплению ступицы к кузову при помощи рычагов и шарниров. В подвеске нет ничего необычного – она полностью скопирована (за исключением клиренса) с Сандеро.

    Типичные передние МакФерсон и задняя полузависимая не привносят особого комфорта, но и не страдают болезнями многорычажек, которые дорого обходятся любителям эксплуатации нежного оборудования на российских дорогах.

    Из минусов, необходимо отметить слабоватую поперечную устойчивость. Так, при определенной скорости, машина всем своим поведением будет намекать на то, что она не создана для маневренной езды.

    Если вы любитель резко входить в повороты – этот авто не для вас. При сильных перегрузах водитель будет ощущать определенные вибрации, которые будут свидетельствовать о серьезном крене, поэтому можно сделать вывод, что на этой машине комфортнее ездить по прямым дорогам.

    Здесь были установлены L-образные рычаги на подобии спортивных моделей автомобилей. Они изготовлены из высокопрочной стали и чугуна, что позволяет прослужить этому элементу долгие годы. Такие же рычаги устанавливаются на Приору, Калину и Гранту.

    Задняя подвеска использует торсионно-рычажный вариант крепления. К ее преимуществам можно отнести лучшие кинематические характеристики, простота в обслуживании, а также низкую массу. В перспективе имеется проект полного привода в автомобиле, выпуск которого намечен на 2017 год. [lightbox full=”https://ixray.ru/wp-content/uploads/2016/12/5823e5a61f73c.jpg”]

    [/lightbox]

    Главной особенностью подвески в х Рей является не возможность полного отключения противобуксовочной TCS системы. Ее недостатки особенно сильно проявляются зимой, поскольку во время пробуксовки на снегу, система блокирует колесо, что только усугубит ситуацию. В паре с этой системой работает АБС и система курсовой устойчивости ESC.

    Похожие статьи:

    Лада х рей фото цены характеристики комплектации

     

    Итоги

    Таким образом, машина уникальна в своей природе. Являясь новым дыханием Лады, она действительно заслужила свое законное место в сердцах автолюбителей.

    С одной стороны, отсутствие новейших технологий может расстроить притязательного владельца, с другой – значительно уменьшает итоговый чек за обслуживание и ремонт (конечно, если только речь не идет о кузовном ремонте, который по стоимости будет бить все рекорды).

    Разнообразие начинок и стремление к совершенству однозначно заслуживают уважения и похвалы производителя, в действиях которого проявляется стремление угодить своему покупателю.

    В целом модель Lada xRay получилась весьма удачной, и быстро завоевывает популярность на российском рынке.

    Статьи по теме: х-Рей против конкурентов: тест драйв xRay и Renault Sandero

    Лада х рей фото

    Лада х Рей фото цены характеристики видео:

    Загляните в нашу группу Вконтакте.

    Понравилась статья?

     
     

    Рентген | Определение, история и факты

    Рентгеновское , электромагнитное излучение с очень короткой длиной волны и высокой частотой, с длинами волн от примерно 10 -8 до 10 -12 метров и соответствующими частотами примерно от 10 16 до 10 20 герц ( Гц).

    электромагнитный спектр

    Связь рентгеновского излучения с другим электромагнитным излучением в пределах электромагнитного спектра.

    Британская энциклопедия, Inc.

    Британская викторина

    36 вопросов из самых популярных научных викторин «Британники»

    Насколько хорошо вы знаете астрономию? А как насчет квантовой механики? В этой викторине вы ответите на 36 самых сложных вопросов из самых популярных викторин "Британника" о науках. Его завершат только лучшие мастера викторины.

    Рентгеновские лучи обычно образуются при ускорении (или замедлении) заряженных частиц; Примеры включают пучок электронов, падающий на металлическую пластину в рентгеновской трубке, и циркулирующий пучок электронов в ускорителе синхротронных частиц или накопительном кольце. Кроме того, высоковозбужденные атомы могут излучать рентгеновские лучи с дискретными длинами волн, характерными для расстояний между уровнями энергии в атомах. Рентгеновская область электромагнитного спектра находится далеко за пределами видимого диапазона длин волн.Однако прохождение рентгеновских лучей через материалы, включая биологические ткани, можно регистрировать с помощью фотопленок и других детекторов. Анализ рентгеновских снимков тела - чрезвычайно ценный медицинский диагностический инструмент.

    Рентгеновские лучи - это форма ионизирующего излучения - при взаимодействии с веществом они обладают достаточной энергией, чтобы заставить нейтральные атомы выбрасывать электроны. Благодаря этому процессу ионизации энергия рентгеновских лучей откладывается в веществе. Проходя через живую ткань, рентгеновские лучи могут вызывать вредные биохимические изменения генов, хромосом и других компонентов клетки.Биологические эффекты ионизирующего излучения, которые являются сложными и сильно зависят от продолжительности и интенсивности воздействия, все еще активно изучаются ( см. радиационное поражение). Рентгеновская лучевая терапия использует эти эффекты для борьбы с ростом злокачественных опухолей.

    Рентгеновские лучи были открыты в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Конрадом Рентгеном при исследовании влияния электронных лучей (тогда называемых катодными лучами) на электрические разряды через газы низкого давления.Рентген обнаружил поразительный эффект, а именно то, что экран, покрытый флуоресцентным материалом, расположенный снаружи разрядной трубки, будет светиться, даже если он защищен от прямого видимого и ультрафиолетового света газового разряда. Он пришел к выводу, что невидимое излучение трубки проходит через воздух и вызывает флуоресценцию экрана. Рентгену удалось показать, что излучение, ответственное за флуоресценцию, исходит из точки, где электронный луч попадает на стеклянную стенку разрядной трубки.Непрозрачные объекты, помещенные между трубкой и экраном, оказались прозрачными для новой формы излучения; Рентген наглядно продемонстрировал это, сделав фотографическое изображение костей человеческой руки. Его открытие так называемых рентгеновских лучей было встречено во всем мире научным и популярным энтузиазмом, и, наряду с открытиями радиоактивности (1896 г.) и электрона (1897 г.), оно положило начало изучению атомного мира и эре современной физики. .

    Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.Подпишитесь сейчас

    характеристик рентгеновского излучения - WikiLectures

    послать

    Спасибо за ваши Коментарии.

    Спасибо за просмотр этой статьи.

    Ваш отзыв не был вставлен (допускается один отзыв на статью в день)!

    Рентгеновские лучи - это форма электромагнитного излучения. Они относятся к коротковолновой и высокочастотной части электромагнитного спектра, между гамма и ультрафиолетовым излучением. Они имеют длины волн в диапазоне от 10 -8 м до 10 -11 м (10 нм - 0.01нм). Их частотный диапазон составляет от 3x10 16 Гц до 3x10 19 Гц.

    Рентгеновское излучение может быть получено несколькими способами: движением электронов в атомах или преобразованием кинетической энергии в тормозное излучение. Рентгеновские лучи образуются, когда частицы с высокой энергией (например, электроны, протоны или более тяжелые ионы) или фотоны ударяются о поверхность твердого материала (например, металла).

    Когда фотон сталкивается с другим атомом, атом может поглотить энергию фотона, заставляя электрон перейти на более высокий энергетический уровень.Это может произойти только в том случае, если уровень энергии фотона соответствует разнице энергий между двумя электронными уровнями. Затем электрон возвращается к своему исходному уровню энергии, высвобождая дополнительную энергию в виде светового фотона.

    Когда быстрые электроны, протоны или более тяжелые ионы сталкиваются с атомами твердого материала, они замедляются или полностью останавливаются. Это когда их кинетическая энергия преобразуется в тормозное излучение. Тормозное излучение имеет широкий диапазон длин волн рентгеновского излучения, и в спектре вы также можете найти характерные рентгеновские лучи, которые связаны с атомами используемого материала.

    Мягкие ткани нашего тела состоят из атомов, которые плохо поглощают рентгеновские фотоны, потому что их уровни энергии не соответствуют энергии фотонов. Однако костная ткань достаточно хорошо поглощает те же самые фотоны из-за атомов кальция, которые имеют более высокие энергетические уровни между своими атомами, которые соответствуют энергии фотонов. В заполненных воздухом органах практически нет поглощения (из-за воздуха), и фотоны легко проходят сквозь них, отсюда четкие границы.

    Существует два типа рентгеновских лучей в зависимости от их энергии фотонов.Энергия фотона определяется формулой E = hν, где E - энергия в джоулях, h - постоянная Планка, а ν - частота фотона. Частоту фотона (ν) также можно получить из уравнения c = λν, где c - скорость света (~ 3,0 * 10 8 м / с), а λ - длина волны фотона. Поскольку постоянная Планка мала (~ 6,62 * 10 -34 Джоуль-секунд), обычно удобнее работать в электрон-вольтах (эВ), где один эВ составляет примерно 1,602 * 10 -19 Дж.Например, фотоны видимого света с длиной волны от 700 до 400 нм имеют энергию от 1,77 до 3,1 эВ соответственно.

    Мягкие рентгеновские лучи [редактировать | править код]

    Эти рентгеновские лучи имеют энергию фотонов ниже 10 кэВ. У них меньше энергии, чем у жесткого рентгеновского излучения, поэтому они имеют большую длину волны. Мягкие рентгеновские лучи используются в рентгенографии для получения изображений костей и внутренних органов. Из-за своей более низкой энергии они не причиняют большого вреда тканям, если только не повторяются слишком часто.

    Жесткие рентгеновские лучи [редактировать | править код]

    Жесткое рентгеновское излучение имеет энергию фотонов выше 10 кэВ. У них более короткая длина волны, чем у мягких рентгеновских лучей. Эти рентгеновские лучи используются в лучевой терапии, лечении рака. Из-за своей более высокой энергии они разрушают молекулы в определенных клетках, разрушая таким образом ткани. Еще одно применение этих рентгеновских лучей - это сканеры безопасности в аэропортах для проверки багажа.

    Рентгеновские лучи были обнаружены 8 ноября 1895 года, когда Вильгельм Конрад Рентген работал с электронно-лучевой трубкой в ​​своей лаборатории.Рентгеновские лучи для медицинских диагностических процедур производятся в рентгеновской трубке.

    Рентгеновская трубка [редактировать | править код]

    Сама трубка вакуумированная и содержит два электрода:

    Катод : нагретая нить накала действует как катод (отрицательный), с которого эмитируются электроны

    Анод : анод (положительный) изготовлен из тяжелого металла, обычно вольфрама.

    Внешний источник питания создает напряжение до 200 кВ между двумя электродами.Это ускоряет электроны через зазор между катодом и анодом. Кинетическая энергия электрона, попадающего на анод, составляет около 200 кВ. Когда электроны ударяются об анод с высокой скоростью, часть их кинетической энергии преобразуется в рентгеновские фотоны, которые выходят во всех направлениях.

    Лишь небольшая часть кинетической энергии электронов преобразуется в рентгеновские лучи. Остальная энергия передается аноду в виде тепловой энергии. В некоторых рентгеновских трубках через анод циркулирует вода для удаления этого излишка тепла.

    Рентгеновские лучи, выходящие из рентгеновской трубки, имеют диапазон энергий, представленных в рентгеновском спектре. Этот спектр состоит из двух компонентов: тормозного излучения и характеристического рентгеновского излучения. Они возникают по-разному и связаны с тем, как отдельный электрон теряет свою энергию при столкновении с анодом.

    Когда электрон, падающий на анод, теряет свою энергию и взаимодействует с электрическими полями ядра анода, это может привести к появлению одного рентгеновского фотона или нескольких фотонов.Все это способствует тормозному излучению.

    Электрон может вызвать перестройку электронов в анодном атоме, при которой электрон опускается с высокого энергетического уровня на более низкий энергетический уровень. При этом он излучает фотон с определенной частотой. Это способствует формированию характерных рентгеновских лучей, характерных для анода (если анод изготовлен из меди, а не из вольфрама, характеристическое рентгеновское излучение будет другим).

    Статьи по теме [править | править код]

    Внешние ссылки [править | править код]

    Библиография [править | править код]

    Что такое рентгеновские лучи? Факты об электромагнитном спектре и их использование

    Рентгеновские лучи - это типы электромагнитного излучения, которые, вероятно, наиболее известны своей способностью видеть сквозь кожу человека и обнаруживать изображения костей под ней.Достижения в области технологий привели к появлению более мощных и сфокусированных рентгеновских лучей, а также к более широкому применению этих световых волн, от визуализации крошечных биологических клеток и структурных компонентов материалов, таких как цемент, до уничтожения раковых клеток.

    Рентгеновские лучи грубо подразделяются на мягкие и жесткие. Мягкое рентгеновское излучение имеет относительно короткие длины волн, около 10 нанометров (нанометр составляет одну миллиардную метра), поэтому они попадают в диапазон электромагнитного (ЭМ) спектра между ультрафиолетовым (УФ) светом и гамма-лучами.Жесткое рентгеновское излучение имеет длину волны около 100 пикометров (пикометр составляет одну триллионную часть метра). Эти электромагнитные волны занимают ту же область электромагнитного спектра, что и гамма-лучи. Единственное различие между ними заключается в их источнике: рентгеновские лучи производятся ускорением электронов, тогда как гамма-лучи производятся атомными ядрами в одной из четырех ядерных реакций.

    История рентгеновских лучей

    Рентгеновские лучи были открыты в 1895 году Вильгельмом Конрадом Рентгеном, профессором Вюрцбургского университета в Германии.Согласно «Истории радиографии» Центра неразрушающих ресурсов, Рентген заметил кристаллы возле высоковольтной электронно-лучевой трубки, демонстрирующие флуоресцентное свечение, даже когда он закрывал их темной бумагой. Некоторая форма энергии вырабатывалась трубкой, которая проникала в бумагу и заставляла кристаллы светиться. Рентген назвал неизвестную энергию «рентгеновским излучением». Эксперименты показали, что это излучение могло проникать в мягкие ткани, но не в кости, и создавало теневые изображения на фотопластинках.

    За это открытие Рентген был удостоен самой первой Нобелевской премии по физике в 1901 году.

    Источники рентгеновского излучения и эффекты

    Рентгеновские лучи могут быть произведены на Земле, посылая пучок электронов высокой энергии, врезающийся в По словам Келли Гаффни, директора Стэнфордского источника синхротронного излучения, такой атом, как медь или галлий. Когда луч попадает в атом, электроны во внутренней оболочке, называемой s-оболочкой, сталкиваются, а иногда и выбрасываются со своей орбиты.Без этого электрона или электронов атом становится нестабильным, и поэтому, чтобы атом «расслабился» или вернулся в состояние равновесия, по словам Гаффни, электрон в так называемой 1p-оболочке падает, чтобы заполнить пробел. Результат? Выпущен рентгеновский снимок.

    «Проблема в том, что флуоресценция [или испускаемый рентгеновский свет] распространяется во всех направлениях», - сказал Гаффни Live Science. «Они не являются направленными и не фокусируемыми. Это не очень простой способ создать высокоэнергетический и яркий источник рентгеновских лучей».

    Войдите в синхротрон, тип ускорителя частиц, который ускоряет заряженные частицы, такие как электроны, по замкнутой круговой траектории.Базовая физика предполагает, что всякий раз, когда вы ускоряете заряженную частицу, она испускает свет. По словам Гаффни, тип света зависит от энергии электронов (или других заряженных частиц) и магнитного поля, которое толкает их по кругу.

    Поскольку синхротронные электроны достигают скорости, близкой к скорости света, они выделяют огромное количество энергии, особенно рентгеновского излучения. И не просто рентгеновские лучи, а очень мощный пучок сфокусированного рентгеновского света.

    Синхротронное излучение было впервые обнаружено компанией General Electric в США в 1947 году, согласно данным Европейского центра синхротронного излучения.Это излучение считалось неприятным, поскольку оно заставляло частицы терять энергию, но позже в 1960-х годах оно было признано как свет с исключительными свойствами, которые преодолели недостатки рентгеновских трубок. Одна интересная особенность синхротронного излучения состоит в том, что оно поляризовано; то есть электрическое и магнитное поля фотонов все колеблются в одном и том же направлении, которое может быть линейным или круговым.

    «Поскольку электроны релятивистские [или движутся со скоростью, близкой к скорости света], когда они излучают свет, он в конечном итоге фокусируется в прямом направлении», - сказал Гаффни.«Это означает, что вы получаете не только рентгеновские лучи нужного цвета, и не только их много, потому что у вас хранится много электронов, они также предпочтительно излучаются в прямом направлении».

    Рентгеновское изображение

    Из-за своей способности проникать в определенные материалы, рентгеновские лучи используются в нескольких приложениях неразрушающей оценки и тестирования, в частности, для выявления дефектов или трещин в конструктивных элементах. Согласно Ресурсному центру неразрушающего контроля, «излучение направляется через деталь на пленку или другой детектор.Получившаяся теневая диаграмма показывает "внутренние особенности" и "звук детали". Это тот же метод, который используется в кабинетах врачей и стоматологов для создания рентгеновских изображений костей и зубов соответственно. [Изображения: Потрясающие рентгеновские снимки рыб]

    Рентгеновские лучи также необходимы для проверки безопасности перевозки грузов, багажа и пассажиров. Электронные детекторы изображений позволяют в реальном времени визуализировать содержимое упаковок и других предметов пассажиров.

    Изначально рентгеновские лучи использовались для визуализации кости, которые были легко отличимы от мягких тканей на пленке, которая была доступна в то время.Однако более точные системы фокусировки и более чувствительные методы обнаружения, такие как улучшенные фотопленки и электронные датчики изображения, позволили различать все более мелкие детали и тонкие различия в плотности тканей при использовании гораздо более низких уровней экспозиции.

    Кроме того, компьютерная томография (КТ) объединяет несколько рентгеновских изображений в трехмерную модель интересующей области.

    Подобно компьютерной томографии, синхротронная томография может отображать трехмерные изображения внутренних структур таких объектов, как инженерные компоненты, согласно Центру материалов и энергии им. Гельмгольца.

    Рентгеновская терапия

    Лучевая терапия использует высокоэнергетическое излучение для уничтожения раковых клеток путем повреждения их ДНК. Поскольку лечение также может повредить нормальные клетки, Национальный институт рака рекомендует тщательно спланировать лечение, чтобы минимизировать побочные эффекты.

    По данным Агентства по охране окружающей среды США, так называемое ионизирующее излучение рентгеновских лучей поражает сфокусированную область с достаточной энергией, чтобы полностью отделить электроны от атомов и молекул, тем самым изменяя их свойства.В достаточных дозах это может повредить или разрушить клетки. Хотя это повреждение клеток может вызвать рак, его также можно использовать для борьбы с ним. Направляя рентгеновские лучи на раковые опухоли, он может уничтожить эти аномальные клетки.

    Рентгеновская астрономия

    По словам Роберта Паттерсона, профессора астрономии в Университете штата Миссури, небесные источники рентгеновского излучения включают тесные двойные системы, содержащие черные дыры или нейтронные звезды. В этих системах более массивный и компактный звездный остаток может отделить материал от своей звезды-компаньона, чтобы сформировать диск чрезвычайно горячего газа, излучающего рентгеновские лучи, по мере того, как он движется по спирали внутрь.Кроме того, сверхмассивные черные дыры в центрах спиральных галактик могут излучать рентгеновские лучи, поскольку они поглощают звезды и газовые облака, попадающие в зону их гравитационной досягаемости.

    Рентгеновские телескопы используют малоугловые отражения для фокусировки этих высокоэнергетических фотонов (света), которые в противном случае прошли бы через обычные зеркала телескопа. Поскольку атмосфера Земли блокирует большинство рентгеновских лучей, наблюдения обычно проводятся с использованием высотных аэростатов или орбитальных телескопов.

    Дополнительные ресурсы

    Эта страница была обновлена ​​окт.5 января 2018 г., автор статьи Жанна Брайнер, главный редактор Live Science.

    X-лучи: атомное происхождение и приложения

    Цели обучения

    К концу этого раздела вы сможете:

    • Определите рентгеновскую трубку и ее спектр.
    • Покажите характеристическую энергию рентгеновского излучения.
    • Укажите использование рентгеновских лучей в медицинских наблюдениях.
    • Объясните использование рентгеновских лучей в компьютерных томографах в диагностике.

    Каждый тип атома (или элемента) имеет свой собственный характерный электромагнитный спектр. Рентгеновские лучи лежат на высокочастотном конце спектра атома и также характерны для самого атома. В этом разделе мы исследуем характерные рентгеновские лучи и некоторые из их важных приложений.

    Ранее мы обсуждали рентгеновские лучи как часть электромагнитного спектра в энергиях фотонов и электромагнитном спектре. Этот модуль продемонстрировал, как рентгеновская трубка (специализированная ЭЛТ) производит рентгеновские лучи. Электроны, испускаемые горячей нитью накала, ускоряются высоким напряжением, приобретают значительную кинетическую энергию и ударяются об анод.

    Рис. 1. Спектр рентгеновского излучения, полученный при ударе энергичных электронов о материал, например анод ЭЛТ. Гладкая часть спектра - это тормозное излучение, а пики характерны для материала анода. Другой материал анода будет иметь характерные рентгеновские пики на разных частотах.

    Рентгеновское излучение на аноде рентгеновской трубки производится двумя способами. В одном процессе замедление электронов производит рентгеновские лучи, и эти рентгеновские лучи называются тормозным излучением , или тормозным излучением.Второй процесс является атомарным по природе и дает характеристических рентгеновских лучей , названных так потому, что они характерны для материала анода. Спектр рентгеновского излучения на рисунке 1 типичен для рентгеновской трубки, демонстрируя широкую кривую тормозного излучения с характерными рентгеновскими пиками на ней.

    Спектр на Рисунке 1 собран за период времени, в течение которого много электронов ударяется об анод, с множеством возможных результатов для каждого удара. Широкий диапазон энергий рентгеновского излучения тормозного излучения указывает на то, что энергия падающего электрона обычно не полностью преобразуется в энергию фотона.Полученный рентгеновский луч с самой высокой энергией - это тот, для которого вся энергия электрона была преобразована в энергию фотона. Таким образом, ускоряющее напряжение и максимальная энергия рентгеновского излучения связаны с сохранением энергии. Электрическая потенциальная энергия преобразуется в кинетическую энергию, а затем в энергию фотонов, так что E max = hf max = q e V . Единицы электрон-вольт удобны. Например, ускоряющее напряжение 100 кВ производит рентгеновские фотоны с максимальной энергией 100 кэВ.

    Некоторые электроны возбуждают атомы в аноде. Часть энергии, которую они выделяют при столкновении с атомом, приводит к тому, что один или несколько внутренних электронов атома выбиваются на более высокую орбиту или атом ионизируется. Когда атомы анода высвобождаются, они испускают характерное электромагнитное излучение. Наиболее энергичные из них возникают при заполнении вакансии внутренней оболочки, то есть, когда электрон оболочки n = 1 или n = 2 был возбужден на более высокий уровень, а другой электрон попадает в вакантное место.Характеристический рентгеновский луч (см. Энергии фотонов и электромагнитный спектр) - это электромагнитное (ЭМ) излучение, испускаемое атомом при заполнении вакансии во внутренней оболочке. На рисунке 2 показана типичная диаграмма уровней энергии, которая иллюстрирует маркировку характеристических рентгеновских лучей. Рентгеновские лучи, возникающие при падении электрона в вакансию оболочки n = 1, называются K α , когда они приходят со следующего более высокого уровня; то есть переход с n = 2 на n = 1.Метки K, L, M,… происходят от более старых буквенных обозначений оболочек, начинающихся с K , а не с использованием основных квантовых чисел 1, 2, 3,…. Более энергичный рентгеновский луч K β образуется, когда электрон падает в вакансию оболочки n = 1 из оболочки n = 3; то есть переход с n = 3 на n = 1. Аналогично, когда электрон падает в оболочку n = 2 из оболочки n = 3, создается рентгеновский луч L α .Энергии этих рентгеновских лучей зависят от энергий электронных состояний в конкретном атоме и, таким образом, характерны для этого элемента: каждый элемент имеет свой собственный набор энергий рентгеновского излучения. 2} E_0 \ left (n = 1,2,3, \ dots \ right) \\ [/ latex] дает орбитальные энергии для водородоподобных атомами должно быть E n = - ( Z 2 / n 2 ) E 0 , где E 0 = 13.2} {4} \ left (13,6 \ text {eV} \ right) = - 18,1 \ text {keV} \\ [/ latex]

    Таким образом,

    [латекс] \ displaystyle {E} _ {K _ {\ alpha}} = - 18,1 \ text {keV} - \ left (-72,5 \ text {keV} \ right) = 54,4 \ text {keV} \\ [/ латекс].

    Обсуждение

    Эта большая энергия фотонов типична для характерных рентгеновских лучей тяжелых элементов. Он велик по сравнению с другими атомными выбросами, потому что он возникает, когда вакансия внутренней оболочки заполнена, и электроны внутренней оболочки прочно связаны. Характерные энергии рентгеновских лучей становятся все больше для более тяжелых элементов, поскольку их энергия увеличивается примерно как Z 2 .Для создания этих вакансий во внутренней оболочке необходимо значительное ускоряющее напряжение. В случае с вольфрамом требуется не менее 72,5 кВ, потому что другие оболочки заполнены, и вы не можете просто столкнуть один электрон с более высокой заполненной оболочкой. Вольфрам - распространенный анодный материал в рентгеновских трубках; настолько большая часть энергии падающих электронов поглощается, что повышает его температуру, поэтому требуется материал с высокой температурой плавления, такой как вольфрам.

    Использование рентгеновских лучей в медицинских и других диагностических целях

    Все мы можем определить диагностическое использование рентгеновских фотонов.Среди них универсальные стоматологические и медицинские рентгеновские снимки, которые стали неотъемлемой частью медицинской диагностики. (См. Рис. 4 и рис. 5.) Рентгеновские лучи также используются для проверки нашего багажа в аэропортах, как показано на рис. 3, и для раннего обнаружения трещин в важнейших компонентах самолета. Рентгеновский луч - это не только существительное, означающее фотон высокой энергии, это также изображение, создаваемое рентгеновскими лучами, и оно было преобразовано в знакомый глагол - быть рентгеновским.

    Рис. 3. На рентгеновском снимке видны пломбы в зубах человека.(Источник: Dmitry G, Wikimedia Commons)

    Рис. 4. На этом рентгеновском снимке груди человека видно множество деталей, в том числе искусственный кардиостимулятор. (Источник: Sunzi99, Wikimedia Commons)

    Самые распространенные рентгеновские изображения - это простые тени. Поскольку рентгеновские фотоны обладают высокой энергией, они проникают сквозь материалы, непрозрачные для видимого света. Чем больше энергии у рентгеновского фотона, тем больше материала он проникает. Таким образом, рентгеновская трубка может работать при 50,0 кВ для рентгеновского снимка грудной клетки, в то время как ее, возможно, необходимо использовать при 100 кВ для исследования сломанной ноги в гипсе.Глубина проникновения зависит от плотности материала, а также от энергии фотона. Чем плотнее материал, тем меньше проникает рентгеновских фотонов и тем темнее тень. Таким образом, рентгеновские лучи отлично подходят для обнаружения переломов костей и визуализации других физиологических структур, таких как некоторые опухоли, которые отличаются по плотности от окружающего материала. Из-за высокой энергии фотонов рентгеновские лучи вызывают значительную ионизацию материалов и повреждают клетки биологических организмов. Современные способы использования сводят к минимуму воздействие на пациента и исключают воздействие на других.Биологические эффекты рентгеновских лучей будут изучены в следующей главе вместе с другими типами ионизирующего излучения, например, производимыми ядрами.

    Рис. 5. На этом рентгеновском снимке видно содержимое одного места багажа. Чем плотнее материал, тем темнее тень. (Источник: IDuke, Wikimedia Commons)

    По мере увеличения энергии рентгеновских лучей эффект Комптона (см. "Импульс фотона") становится более важным в ослаблении рентгеновских лучей. Здесь рентгеновские лучи рассеиваются от внешней электронной оболочки атома, давая выброшенному электрону некоторую кинетическую энергию, теряя при этом саму энергию.Вероятность ослабления рентгеновских лучей зависит от количества присутствующих электронов (плотности материала), а также от толщины материала. Химический состав среды, характеризуемый ее атомным номером Z , здесь не важен. Рентгеновские лучи низкой энергии обеспечивают лучший контраст (более четкие изображения). Однако из-за большего затухания и меньшего рассеяния они больше поглощаются более толстыми материалами. Большего контраста можно добиться, введя вещество с большим атомным номером, например барий или йод.Таким образом можно легко увидеть структуру той части тела, которая содержит вещество (например, желудочно-кишечного тракта или брюшной полости).

    Рак груди - вторая по значимости причина смерти среди женщин во всем мире. Раннее обнаружение может быть очень эффективным, отсюда важность рентгеновской диагностики. Маммограмма не может диагностировать злокачественную опухоль, а только указать на уплотнение или область повышенной плотности в груди. Поглощение рентгеновских лучей разными типами мягких тканей очень похоже, поэтому контрастирование затруднено; это особенно верно для молодых женщин, у которых обычно более плотная грудь.Для пожилых женщин, которые подвержены большему риску развития рака груди, наличие большего количества жира в груди делает уплотнение или опухоль более контрастными. МРТ (магнитно-резонансная томография) недавно использовалась в качестве дополнения к обычным рентгеновским снимкам для улучшения обнаружения и устранения ложных срабатываний. Доза облучения субъекта от рентгеновских лучей будет рассмотрена в следующей главе.

    Рис. 6. Пациента помещают в компьютерный томограф на борту корабля-госпиталя USNS Mercy. КТ-сканер пропускает рентгеновские лучи через срезы тела (или части тела) пациента в различных направлениях.Относительное поглощение рентгеновских лучей в различных направлениях анализируется компьютером для получения высокодетализированных изображений. Трехмерную информацию можно получить из нескольких срезов. (Источник: Ребекка Моут, ВМС США)

    Рис. 7. Это трехмерное изображение черепа было получено с помощью компьютерной томографии, включающей анализ нескольких рентгеновских срезов головы. (Источник: Emailshankar, Wikimedia Commons)

    Стандартный рентгеновский снимок дает только двухмерное изображение объекта.Плотные кости могут скрывать изображения мягких тканей или органов. Если вы сделаете еще один рентгеновский снимок сбоку от человека (первый - спереди), вы получите дополнительную информацию. Хотя теневых изображений достаточно для многих приложений, с помощью современных технологий можно получить гораздо более сложные изображения. На рисунке 6 показано использование сканера компьютерной томографии (КТ), также называемого сканером компьютерной аксиальной томографии (КТ). Рентгеновские лучи проходят через узкую секцию (называемую срезом) тела (или части тела) пациента в различных направлениях.Массив из множества детекторов на другой стороне пациента регистрирует рентгеновские лучи. Затем система вращается вокруг пациента, делается другое изображение и так далее. Рентгеновская трубка и матрица детекторов механически прикреплены и, таким образом, вращаются вместе. Сложная компьютерная обработка изображений относительного поглощения рентгеновских лучей в разных направлениях дает изображение с высокой детализацией. По мере прохождения пациента через сканер на столе берутся разные срезы. Множественные изображения разных срезов также могут быть проанализированы компьютером для получения трехмерной информации, иногда улучшающей определенные типы тканей, как показано на рисунке 7.Дж. Хаунсфилд (Великобритания) и А. Кормак (США) получили Нобелевскую премию по медицине в 1979 году за разработку компьютерной томографии.

    Рентгеновская дифракция и кристаллография

    Поскольку рентгеновские фотоны очень энергичны, они имеют относительно короткие длины волн. Например, рентгеновский луч 54,4 кэВ K α из Примера 1 имеет длину волны [латекс] \ lambda = \ frac {hc} {E} = 0,0228 \ text {нм} \\ [/ latex] . Таким образом, типичные рентгеновские фотоны действуют как лучи, когда сталкиваются с макроскопическими объектами, такими как зубы, и создают резкие тени; однако, поскольку атомы порядка 0.Рентгеновские лучи размером 1 нм можно использовать для определения местоположения, формы и размера атомов и молекул. Этот процесс называется дифракция рентгеновских лучей , потому что он включает дифракцию и интерференцию рентгеновских лучей для создания структур, которые можно анализировать для получения информации о структурах, рассеивающих рентгеновские лучи. Возможно, самым известным примером дифракции рентгеновских лучей является открытие двойной спиральной структуры ДНК в 1953 году международной группой ученых, работающих в Кавендишской лаборатории, - американцем Джеймсом Уотсоном, англичанином Фрэнсисом Криком и уроженцем Новой Зеландии Морисом Уилкинсом. .Используя данные дифракции рентгеновских лучей, полученные Розалиндой Франклин, они первыми обнаружили структуру ДНК, которая так важна для жизни. За это Уотсон, Крик и Уилкинс были удостоены Нобелевской премии 1962 года по физиологии и медицине. Существует много споров и разногласий по поводу того, что Розалинда Франклин не была включена в приз.

    Рис. 8. Дифракция рентгеновских лучей от кристалла белка, лизоцима куриного яйца, дала эту интерференционную картину. Анализ структуры дает информацию о структуре белка.(Источник: Del45, Wikimedia Commons)

    На рисунке 8 показана дифракционная картина, полученная при рассеянии рентгеновских лучей на кристалле. Этот процесс известен как рентгеновская кристаллография из-за информации, которую он может дать о кристаллической структуре, и это был тип данных, которые Розалинд Франклин предоставила Уотсону и Крику для ДНК. Рентгеновские лучи не только подтверждают размер и форму атомов, но и дают информацию об их расположении в материалах. Например, текущие исследования высокотемпературных сверхпроводников включают сложные материалы, структура решетки которых имеет решающее значение для получения сверхпроводящего материала.Их можно изучить с помощью рентгеновской кристаллографии.

    Исторически, рассеяние рентгеновских лучей кристаллами использовалось, чтобы доказать, что рентгеновские лучи являются энергичными электромагнитными волнами. Об этом подозревали с момента открытия рентгеновских лучей в 1895 году, но только в 1912 году немец Макс фон Лауэ (1879–1960) убедил двух своих коллег рассеивать рентгеновские лучи на кристаллах. Если получится дифракционная картина, рассуждал он, то рентгеновские лучи должны быть волнами, и их длина волны может быть определена. (Расстояние между атомами в различных кристаллах в то время было достаточно хорошо известно, исходя из хороших значений числа Авогадро.) Эксперименты были убедительными, и Нобелевская премия по физике 1914 года была присуждена фон Лауэ за его предложение, приведшее к доказательству того, что рентгеновские лучи являются электромагнитными волнами. В 1915 году уникальная команда отца и сына сэра Уильяма Генри Брэгга и его сына сэра Уильяма Лоуренса Брэгга была удостоена совместной Нобелевской премии за изобретение рентгеновского спектрометра и новой на тот момент науки рентгеновского анализа. Старший Брэгг эмигрировал в Австралию из Англии сразу после получения диплома по математике. Он изучал физику и химию во время своей карьеры в Университете Аделаиды.Младший Брэгг родился в Аделаиде, но вернулся в Кавендишские лаборатории в Англии, чтобы заняться рентгеновской и нейтронной кристаллографией; он оказал поддержку Уотсону, Крику и Уилкинсу в их работе по разгадке тайн ДНК и Максу Перуцу за его работу 1962 года о структуре гемоглобина, получившую Нобелевскую премию. Здесь мы снова становимся свидетелями всесторонней природы физики - создания инструментов и разработки экспериментов, а также решения загадок в биомедицинских науках.

    Некоторые другие варианты использования рентгеновских лучей будут изучены в следующих главах.Рентгеновские лучи полезны при лечении рака из-за ингибирующего действия, которое они оказывают на размножение клеток. Наблюдаемые рентгеновские лучи из космоса полезны для определения природы их источников, таких как нейтронные звезды и, возможно, черные дыры. Рентгеновские лучи, создаваемые при взрывах ядерных бомб, также можно использовать для обнаружения тайных испытаний этого оружия в атмосфере. Рентгеновские лучи могут вызывать возбуждение атомов, которые затем флуоресцируют (испускают характеристическое электромагнитное излучение), что делает индуцированную рентгеновскими лучами флуоресценцию ценным аналитическим инструментом в целом ряде областей от искусства до археологии.

    Сводка раздела

    • Рентгеновские лучи - это относительно высокочастотное электромагнитное излучение. Они создаются переходами между электронными уровнями внутренней оболочки, которые производят рентгеновские лучи, характерные для атомного элемента, или ускорением электронов.
    • Рентгеновские лучи имеют множество применений, включая медицинскую диагностику и дифракцию рентгеновских лучей.

    Концептуальные вопросы

    1. Объясните, почему характеристические рентгеновские лучи являются наиболее энергичными в спектре электромагнитного излучения данного элемента.
    2. Почему энергия характеристического рентгеновского излучения становится все больше для более тяжелых атомов?
    3. Наблюдатели, находящиеся на безопасном расстоянии от места испытания ядерной бомбы в атмосфере, ощущают ее тепло, но не получают обильного рентгеновского излучения. Почему воздух непрозрачен для рентгеновских лучей, но прозрачен для инфракрасного?
    4. Лазеры используются для записи и чтения компакт-дисков. Объясните, почему лазер, излучающий синий свет, способен записать и прочитать больше информации, чем тот, который излучает инфракрасный свет.
    5. Кристаллические решетки можно исследовать с помощью рентгеновских лучей, но не УФ.Почему?
    6. Сканеры
    7. CT не обнаруживают детали размером менее 0,5 мм. Это ограничение связано с длиной волны рентгеновских лучей? Объяснять.

    Задачи и упражнения

    1. (a) Какое рентгеновское излучение с самой короткой длиной волны может генерироваться в рентгеновской трубке с приложенным напряжением 50,0 кВ? (б) Рассчитайте энергию фотона в эВ. (c) Объясните зависимость энергии фотона от приложенного напряжения.
    2. Цветная телевизионная трубка также излучает некоторое количество рентгеновских лучей, когда ее электронный луч попадает на экран.Какова самая короткая длина волны этих рентгеновских лучей, если для ускорения электронов используется потенциал 30,0 кВ? (Обратите внимание, что телевизоры имеют экранирование, предотвращающее попадание рентгеновских лучей на зрителей.)
    3. Рентгеновская трубка имеет приложенное напряжение 100 кВ. а) Какой рентгеновский фотон он может произвести с наибольшей энергией? Выразите свой ответ в электрон-вольтах и ​​джоулях. (б) Найдите длину волны такого рентгеновского излучения.
    4. Максимальная характерная энергия рентгеновского фотона возникает в результате захвата свободного электрона в вакансию оболочки [латекс] K [/ латекс].Что это за энергия фотона в кэВ для вольфрама, если предположить, что у свободного электрона нет начальной кинетической энергии?
    5. Каковы приблизительные энергии рентгеновских лучей K α и K β для меди?

    Глоссарий

    рентгеновские лучи: форма электромагнитного излучения

    дифракция рентгеновских лучей: метод, который предоставляет подробную информацию о кристаллографической структуре природных и промышленных материалов

    Избранные решения проблем и упражнения

    1.(а) 0,248 × 10 −10 м; (б) 50,0 кэВ; (c) Энергия фотона - это просто приложенное напряжение, умноженное на заряд электрона, поэтому значение напряжения в вольтах такое же, как значение энергии в электрон-вольтах.

    3. (а) 100 × 10 3 эВ, 1.60 × 10 −14 Дж; (б) 0,124 × 10 −10 м

    5. (а) 8.00 кэВ; (б) 9,48 кэВ

    Рентгеновские характеристики и спектральное распределение энергии AE Aquarii | Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества

    "> Абстрактные

    Используя данные одновременных наблюдений с Chandra и Swift , показано, что рентгеновское излучение ниже 10 кэВ является преимущественно тепловым, характеризуется вспышками и линиями излучения и с преобладанием мягкой компоненты.Рентгеновские спектры Chandra и Swift ( E X ≤ 10 кэВ) могут быть воспроизведены с помощью многокомпонентных термоэмиссионных моделей со средней по времени рентгеновской светимостью L X ∼ 10 31 эрг с −1 . Импульсное мягкое рентгеновское излучение в течение 33 с ниже 10 кэВ подтверждается наборами данных Chandra и Swift . Эпоха максимума импульса 33-секундного периода вращения белого карлика согласуется с недавно полученными эфемеридами, основанными на измерениях Suzaku .Недавно обнаруженный компонент жесткого рентгеновского излучения Suzaku с энергией выше 10 кэВ имеет нетепловой степенной характер с фотонным индексом Γ ~ 1,2, что, возможно, является результатом синхротронного излучения высокоэнергетических электронов в магнитосфере белого карлика. Жесткая рентгеновская светимость L X, жесткая ≤ 5 × 10 30 эрг с −1 также составляет κ∼ 0,1% от общей светимости белого карлика при вращении вниз. Это ставит AE Aquarii в одну категорию с молодыми спиновыми пульсарами от 2 до 20 кэВ.Кроме того, показано, что электроны могут быть ускорены до энергий, превышающих 10 ТэВ, за пределами радиуса светового цилиндра, что открывает интересные возможности для последующих наблюдений на сверхвысоких энергиях в диапазоне ТэВ. Рентгеновское излучение ниже E X ≤ 10 кэВ, с другой стороны, объясняется нагревом плазмы на радиусе магнитосферы, результатом диссипации гравитационной потенциальной энергии. Установлено, что эффективность преобразования α∼ 0,01 достаточна для нагрева плазмы на границе магнитосферы до температур кТл, ≤ 10 кэВ, достаточных для возбуждения рентгеновского излучения ниже 10 кэВ.Лишь небольшая часть (β ~ 0,3%) массового потока на радиусе магнитосферы в конечном итоге аккрецирует на поверхности белого карлика, подчеркивая очень эффективный процесс магнитосферного пропеллера в системе.

    " data-legacy-id="ss1"> 1 ВВЕДЕНИЕ

    Незатменная тесная двойная система AE Aquarii (далее AE Aqr) состоит из магнитного белого карлика, вращающегося вокруг спутника главной последовательности позднего типа K3-5 (например, Welsh, Horne & Gomer 1995; Ikhsanov 1997; Choi, Dotani & Agrawal 1999; Ито и др.2006) с бинарным периодом 9,88 ч (например, Welsh et al. 1993a, b). Оценки масс звезд-компаньонов для угла наклона i = 58 ° ± 6 ° дали значения M 1 = 0,79 ± 0,16 M и M 2 = 0,5 ± 0,1 M , соответственно (например, Casares et al. 1996; Itoh et al. 2006). Большая полуось орбиты составляет a ∼ 1.8 × 10 11 см.

    AE Aqr традиционно классифицируется как новая переменная (например,грамм. Joy 1954; Crawford & Craft 1956; de Jager 1991a, b). Основываясь на этой классификации, Паттерсон (1979) смоделировал белый карлик как быстро вращающуюся намагниченную звезду, аккрецирующую материю из хорошо развитого аккреционного диска, поместив AE Aqr в подкласс DQ Herculis по магнитным катаклизмическим переменным или промежуточным полярам (например, Warner, 1983). ; Ихсанов 1997). Однако отсутствие двухпиковых эмиссионных линий, индикатора диска, наблюдаемого с некоторого наклона, в сочетании с вариациями интенсивности линий (связанными со столкновительным возбуждением и высокой скоростью) убедительно свидетельствует об отсутствии диска (например,грамм. Eracleous & Horne 1996; Ито и др. 2006 г.). Текущая низкая скорость массопереноса от вторичной звезды, то есть g s -1 (например, Wynn, King & Horne, 1997), не может проникнуть в быстро вращающуюся магнитосферу достаточно глубоко, чтобы сформировать диск, и, скорее всего, выбрасывается из двойная система через магнитосферный пропеллерный процесс (например, Винн и др. 1997; Ито и др. 2006).

    AE Aqr был обнаружен почти во всех диапазонах длин волн (например, de Jager 1991a, b): в радио (e.грамм. Переплетчик и барашек 1987; Бастиан, Далк и Чанмугам, 1988; Abada-Simon et al. 1993), в оптическом (например, Zinner 1938; Patterson 1979; Chincarini & Walker 1981; Eracleous & Horne 1996), в рентгеновских лучах (например, Patterson et al. 1980; Clayton & Osborne 1995) и, возможно, в гамма-лучах ТэВ (например, Meintjes et al. 1992, 1994; Chadwick et al. 1995). Паттерсон (1979) наблюдал когерентные колебания в оптическом свете на 33 с, которые позже были подтверждены в ультрафиолетовом (УФ) и рентгеновском диапазонах волн (например.грамм. Паттерсон и др. 1980; de Jager et al. 1994; Eracleous et al. 1994). Из-за близости D ∼ 100 пк (например, Welsh et al. 1993) AE Aqr является относительно ярким рентгеновским источником со светимостью L X ∼ 10 31 эрг с −1 (например, Itoh et al. 2006) и поэтому наблюдались на регулярной основе (например, Patterson et al. 1980; Choi et al. 1999; Itoh et al. 2006; Mauche 2006; Terada et al. 2008a, b). В большинстве исследований сообщалось о преимущественно тепловом компоненте мягкого рентгеновского излучения (ниже 10 кэВ), но недавнее обнаружение с помощью спутника Suzaku выявило нетепловой компонент жесткого рентгеновского излучения с энергией выше 10 кэВ (например.грамм. Terada et al. 2008 г.). Данные Suzaku выше 10 кэВ показывают нетепловой степенной фотонный индекс Γ ≈ 1,2, аналогичный наблюдаемому фотонному индексу Γ ≈ 1,4, наблюдаемому у большинства молодых спиновых пульсаров (Gotthelf 2003). Яркость жесткого рентгеновского излучения L X, жесткого ≤ 5 × 10 30 эрг с −1 также составляет примерно κ≤ 0,1% от силы замедления вращения белого карлика, что составляет примерно P sd ∼ 10 34 эрг с −1 , аналогично тому, что наблюдается у молодых пульсаров со спиновым двигателем (e.грамм. Becker & Trümper 1997). Представлены качественные модели, объясняющие природу мягкого (≤10 кэВ) и жесткого (≥10 кэВ) рентгеновского излучения в АЭ Aqr.

    Эта статья организована следующим образом. В Разделе 2 представлены наблюдения AE Aqr с Chandra и Swift с кратким описанием каждого из спутников. Процедуры обработки данных описаны в разделе 3, а результаты анализа представлены в разделе 4. Поскольку природу рентгеновского излучения можно лучше всего понять в рамках процесса магнитосферного пропеллера, качественное обсуждение процесса магнитосферного пропеллера приведено ниже. представлены в разделе 5.Предложенные модели мягкого и жесткого рентгеновского излучения в АЭ Aqr представлены в разделе 6. В разделе 7 представлено спектральное распределение энергии (SED) АЭ Aqr. Наконец, краткое изложение представлено в Разделе 8.

    " data-legacy-id="ss2"> 2 РЕНТГЕНОВСКИЕ НАБЛЮДЕНИЯ: CHANDRA И SWIFT

    Рентгеновская обсерватория Chandra ( CXO ; например, Brissenden 2001; Weisskopf et al. 2002; Weisskopf 2003) состоит из рентгеновского телескопа высокого разрешения, основными элементами которого являются телескоп высокого разрешения. Зеркальный узел (HRMA), предназначенный для максимального отражения рентгеновских лучей, и узел оптического стенда (OBA), который обеспечивает крепления для двух пропускающих решеток объектива Chandra , т.е.е. решетка пропускания низких энергий (LETG) и решетка пропускания высоких энергий (HETG). Обсерватория также содержит дополнительный набор инструментов для визуализации (I) и спектроскопии (S), камеру высокого разрешения (HRC) и усовершенствованный спектрометр CCD Imaging Spectrometer (ACIS), которые являются первичными детекторами считывания для LETG и HETG соответственно.

    AE Aqr наблюдалась Chandra (Obs ID 5431; PI, C. Mauche) 30 августа 2005 г. в 06:37 ut в течение ~ 80 тыс. С (например, Mauche 2006, 2009) с использованием детектора ACIS и HETG.Данные были заархивированы, а стандартная обработка была произведена в рентгеновском центре Чандра (CXC), который стал общедоступным 7 сентября 2006 г. В конечном итоге данные были получены через онлайн-службу Центра научных исследований в области астрофизики высоких энергий (HEASARC), предоставленную НАСА. Центр космических полетов Годдарда (GSFC).

    Исследователь гамма-всплесков Swift (например, Gehrels et al. 2004) содержит три инструмента: телескоп Burst Alert (BAT; например, Barthelmy et al. 2005), рентгеновский телескоп (XRT; e.грамм. Берроуз и др. 2005) и ультрафиолетовый / оптический телескоп (UVOT; например, Roming et al. 2005). Эти инструменты объединяются, чтобы сформировать мощную многоволновую обсерваторию, способную быстро определять положение гамма-всплесков (GRB) и их соответствующих послесвечения (например, Берроуз и др., 2005), а также измерять их кривые блеска и красное смещение. BAT - это высокочувствительный инструмент с кодированной апертурой с большим полем обзора (FoV), предназначенный для поиска новых гамма-всплесков в небе, при котором запускается автоматический поворот космического корабля, чтобы вызвать всплески в поле зрения XRT и УВОТ соответственно.XRT - это гибкий и автономный рентгеновский спектрометр, предназначенный для измерения потоков, спектров и кривых блеска в широком динамическом диапазоне, охватывающем более семи порядков величины потока. Он использует телескоп скользящего падения Wolter I для фокусировки рентгеновских лучей на ПЗС-детекторе, который имеет термоэлектрическое охлаждение (например, Burrows et al. 2005; Capalbi et al. 2005; Gehrels et al. 2004). XRT может работать в четырех научных режимах (или режимах считывания), то есть в режимах фотодиода (PD), изображения (IM), оконной синхронизации (WT) и подсчета фотонов (PC) соответственно.Подробное описание каждого из этих режимов дано в Burrows et al. (2005) и Capalbi et al. (2005). XRT предназначен для автономной работы с переключением между различными режимами считывания в зависимости от интенсивности источника (например, Hill et al. 2004; Evans et al. 2007).

    Swift наблюдал AE Aqr (идентификатор цели: 30295) в период с 30 августа по 2 сентября 2005 г. с общей продолжительностью около 10,5 тыс. С, либо в качестве заранее запланированной цели (например, Evans et al. 2009), либо в качестве цели. цель возможности (ToO).Данные заархивированы в сентябре 2005 г. Стандартная обработка данных была произведена позже в британском Центре данных Swift Science (UK SDC) в апреле 2007 года. Результаты, представленные в этой статье, основаны на данных, собранных, когда XRT работал в режиме ПК, в котором сохраняются полное разрешение изображения и спектроскопическое разрешение, но временное разрешение ограничено 2,5 с (например, Burrows et al. 2005; Capalbi et al. 2005 г.).

    " data-legacy-id="ss3"> 3 СНИЖЕНИЕ ДАННЫХ

    " data-legacy-id="ss3-1"> 3,1 Chandra данные

    Для генерации кривых блеска и спектров использовался файл событий уровня 2, обработанный в CXC из списка событий уровня 1 и заархивированный вместе с другими продуктами данных, которые будут упомянуты позже.Программное обеспечение Chandra Interactive Analysis of Observations (ciao version 4.2) использовалось для обработки кривых блеска и спектров соответственно.

    Для кривых блеска времена событий в файле событий уровня 2 были преобразованы из земного времени (TT) в барицентрическое динамическое время (TDB) путем запуска инструмента axbary с файлом эфемерид орбиты. Затем к данным, скорректированным на центр тяжести, применялась энергетическая фильтрация. Для каждого из отфильтрованных данных в ds9 были созданы исходная область и фоновая область, затем был определен используемый чип (CCD - ID).На их основе были созданы бининговые кривые блеска с вычитанием фона.

    Для спектров файл спектра (pha2.fits) был извлечен из файла событий уровня 2 и затем разделен на отдельные файлы спектра в соответствии с порядком спектра (порядок дифракции) и спектральной составляющей (плечо решетки), которые были определены из блока спектра файла pha2. Затем для каждого отдельного спектра был создан файл матрицы ответов (RMF), который использовался вместе с файлом событий, файлом pha2 и другими файлами продуктов данных, например файлом плохих пикселей (bpix1.fits), файл решения аспекта (asol1.fits) и файл блока параметров (pbk0.fits), чтобы создать соответствующий вспомогательный файл ответов (ARF). Дополнительные файлы продукта позволили исключить плохие пиксели и точно определить небесное положение событий.

    " data-legacy-id="ss3-2"> 3,2 Swift -Данные рентгенографии

    Обработка и анализ данных проводились с использованием программного обеспечения High-Energy Astrophysics (heasoft, версия 6.11). Для кривых блеска использовались файлы событий уровня 2 для каждого из запланированных наблюдений.К каждому из этих файлов была применена барицентрическая коррекция. Инструмент мультицентрической коррекции (barycorr) был запущен с версией ASCII файла часов (swco.dat) и файлом орбиты для конкретного наблюдения. Затем с помощью xselect к скорректированным данным событий применялась фильтрация по степеням (0–12), и данные были объединены. Используя объединенные данные, в ds9 были определены исходная и фоновая области, из которых были сгенерированы исходные и фоновые события. Затем к источникам и фоновым событиям была применена энергетическая фильтрация, и, наконец, были созданы бинированные кривые блеска с вычитанием фона.

    Для спектров использовалось программное обеспечение по запросу (разработано командой Swift ). Они были получены путем ручной регистрации информации об AE Aqr, поскольку это ToO. Подробности того, как файлы спектральных данных обычно создаются программным обеспечением для большинства источников, представлены в Evans et al. (2009). Таким образом, объединенные спектры источника и фона из всех наблюдений были созданы с использованием программного обеспечения, а также ARF. Однако RMF был получен из базы данных калибровки (CALDB; http: // swift.gsfc.nasa.gov/docs/heasarc/caldb/swift/).

    " data-legacy-id="ss4"> 4 РЕЗУЛЬТАТЫ

    " data-legacy-id="ss4-1"> 4.1 Кривые блеска

    На рис. 1 и 2 показаны кривые блеска AE Aqr с вычитанием фона по данным рентгеновского рентгеновского исследования Chandra и Swift , полученные с временами дискретизации 1800 и 600 с соответственно. Пробелы в данных XRT соответствуют разным экспозициям, поскольку Swift является спутником на низкой околоземной орбите. Эти рисунки показывают характерную сильно изменчивую природу источника, в кривых блеска которого преобладают вспышки.

    Рис. 1

    Кривые блеска AE Aqr за вычетом фона по данным Chandra .

    Рис. 1

    Кривые блеска AE Aqr за вычетом фона по данным Chandra .

    Рис. 2

    Кривые блеска AE Aqr за вычетом фона по данным рентгеновского рентгеновского исследования Swift .

    Рис. 2

    Кривые блеска AE Aqr за вычетом фона по данным рентгеновского рентгеновского исследования Swift .

    Наборы данных Chandra и Swift были разделены на мягкие E X = (0,3–2) кэВ и жесткие E X = (2–10) кэВ. Отношение жесткости, определяемое как HR = (жесткая скорость счета) / (мягкая скорость счета), было нанесено на график для обоих наборов данных (рисунки 3 и 4). Видно, что в рентгеновских данных ниже 10 кэВ преобладает мягкий компонент, т.е. HR <1.

    Рисунок 3

    Коэффициент твердости для данных Chandra .

    Рисунок 3

    Коэффициент твердости для данных Chandra .

    Рисунок 4

    Отношение твердости для данных Swift -XRT.

    Рисунок 4

    Отношение твердости для данных Swift -XRT.

    " data-legacy-id="ss4-2"> 4.2 Спектры

    " data-legacy-id="ss4-2-1"> 4.2.1 Спектры Чандры

    Для каждого порядка дифракции и плеча решетки был построен спектр с вычитанием фона и модели были подогнаны с использованием пакета sherpa в программном обеспечении ciao.На рисунках 5 и 6 показаны энергетические и длинноволновые спектры дифракционной решетки (МЭГ) для порядков дифракции m = - 1, соответствующие трехтемпературной модели температур vmekal ( kT ): 0,19 +0,05 −0,04 , 0,64 +0,02 −0,02 и 3,14 +0,35 −0,33 кэВ соответственно. На рисунках 7 и 8 представлены соответствующие спектры высокоэнергетической решетки (ГЭР) для порядка дифракции m = + 1, снабженные двухтемпературной моделью vmekal температур ( kT ): 0.62 +0.05 −0.05 и 3.05 +0.51 −0.37 кэВ соответственно. В таблице 1 приведены наиболее подходящие параметры для двух плеч решетки и дифракционных порядков соответственно. На рисунках видны эмиссионные линии в более низком энергетическом диапазоне спектра, причем некоторые из наиболее заметных линий отмечены (например, Mauche 2009). Потоки энергии на этих линиях приведены в таблице 2 для каждого плеча решетки и порядка дифракции соответственно.

    Рис. 5

    Энергетический спектр

    МЭГ для порядка дифракции м = - 1, соответствующий трехтемпературной модели вмекала.

    Рис. 5

    Энергетический спектр МЭГ для порядка дифракции m = - 1, соответствующий трехтемпературной модели вмекала.

    Рис. 6

    Спектр длин волн

    МЭГ для порядка дифракции м = - 1, соответствующий трехтемпературной модели vmekal.

    Рис. 6 Спектр длин волн

    МЭГ для порядка дифракции м = - 1, соответствующий трехтемпературной модели vmekal.

    Рис. 7

    Энергетический спектр ГЭГ для порядка дифракции м = + 1, соответствующий двухтемпературной модели вмекала.

    Рис. 7

    Энергетический спектр ГЭГ для порядка дифракции m = + 1, соответствующий двухтемпературной модели вмекала.

    Рис. 8

    Спектр длин волн

    ГЭГ для порядка дифракции m = + 1, подогнанный к двухтемпературной модели вмекала.

    Рис. 8

    Спектр длин волн ГЭГ для порядка дифракции m = + 1, с учетом двухтемпературной модели vmekal.

    Таблица 1

    Параметры наилучшего соответствия из данных Chandra .Содержание элементов зафиксировано на уровне, полученном Itoh et al. (2006); см. также Choi & Dotani (2006): N = 3,51, O = 0,74, Ne = 0,43, Mg = 0,70, Si = 0,81, S = 0,73, Ar = 0,21, Ca = 0,19, Fe = 0,47 и Ni = 1,27.

    +0.06 −0.06
    Наиболее подходящие значения
    Параметр MEG ( м = - 1) MEG ( м = + 1) HEG ( м = - 1) HEG ( м = + 1)
    N H (10 20 см −2 ) 3.59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный)
    кТ 1 (кэВ) 0,19 +0,05 −0,04 - -
    Норма 1 (10 −3 ) 0,87 ± 0,26 1,37 ± 1,00 - 6 - - 2 (кэВ) 0.64 +0,02 −0,02 0,61 +0,05 −0,01 0,63 +0,04 −0,04 0,62 +0,05 23

    (10 −3 )
    2,15 ± 0,16 2,07 ± 0,18 2,54 ± 0,33 2,28 +0,35 -0,36
    kT ( кэВ) 3 3 +0.35 −0,33 3,10 +0,32 −0,27 3,19 +0,51 −0,44 3,05 +0,51 −0819 1024 −3 )

    +0.06 −0.06 -50, показывающий дифференцирующиеся частицы троилита / силиката (желтые и пурпурные) и пузырьки паровой фазы.Текстура указывает на плавление с последующим внезапным гашением в значительном гравитационном поле. Ширина образца ~ 15 см. Подробности
    • Измерение размеров и пространственного распределения кристаллов, обломков, пузырьков и т. Д. В 3D
    • Неразрушающее объемное исследование редких образцов (окаменелости, метеориты и др.)
    • Трехмерное измерение полей потока жидкости, включая пористость, микропористость, а также степень и шероховатость трещин
    • Определение трехмерной ткани (слоение, предпочтительная ориентация формы, свойства сети)
    • Исследование и измерение морфологии окаменелостей и недавних биологических образцов
    • Обнаружение и исследование фаз с высокой плотностью экономических следов
    • Разведывательная съемка образцов для оптимальной геохимической эксплуатации (например, определение местоположения центральных участков кристаллов, осей спиралей, твердых и жидких включений).

    Преимущества и недостатки рентгеновской компьютерной томографии (КТ)?

    Сильные стороны

    • Полностью неразрушающая 3D-визуализация
    • Подготовка проб практически не требуется
    • Реконструкция обычно консервативна по затуханию, позволяя извлекать детали субвоксельного уровня.

    Ограничения

    • Разрешение ограничено примерно 1000–2000 раз от диаметра поперечного сечения объекта; для высокого разрешения требуются мелкие объекты
    • Конечное разрешение вызывает некоторое размытие границ материала
    • Калибровка уровней серого по коэффициентам ослабления, усложненным полихроматическим рентгеновским излучением
    • Крупные (в масштабе дм) геологические образцы не могут быть пронизаны рентгеновскими лучами низкой энергии, что снижает разрешающую способность
    • Не все объекты имеют достаточно большие контрасты затухания для получения полезных изображений (карбонатные окаменелости в карбонатной матрице; кварц vs.плагиоклаз)
    • Артефакты изображения (усиление луча) могут затруднить сбор и интерпретацию данных
    • Большие объемы данных (гигабайты +) могут потребовать значительных ресурсов компьютера для визуализации и анализа.

    Руководство пользователя - Сбор и подготовка образцов

    Единственная подготовка, необходимая для КТ-сканирования, - это убедиться, что объект помещается в поле зрения и что он не двигается во время сканирования. Поскольку поле полного сканирования для КТ представляет собой цилиндр (т.е.е., стопка круговых полей зрения), наиболее эффективной геометрией для сканирования также является цилиндр. Таким образом, когда это возможно, часто бывает выгодно, чтобы объект принял цилиндрическую геометрию либо с помощью корончатого сверла для получения цилиндрического образца, либо путем упаковки объекта в цилиндрический контейнер с прозрачным для рентгеновских лучей наполнителем или материалом. аналогичных характеристик затухания.

    Сбор, результаты и представление данных

    Данные КТ обычно принимают форму последовательности файлов изображений, которые можно визуализировать и анализировать с помощью широкого спектра инструментов обработки изображений на основе 2D и 3D.Значения данных уровня серого в изображениях КТ обычно называются числами КТ. Однако номера КТ обычно меняются от сканера к сканеру и даже от сканирования к сканированию.

    Двумя стандартными режимами 3D-визуализации являются объемный рендеринг и изоповерхность. Объемный рендеринг состоит из сопоставления каждого значения CT с цветом и непрозрачностью. Таким образом, некоторые фазы можно сделать прозрачными, что позволит раскрыть внутренние особенности. Изоповерхность включает в себя определение трехмерных контурных поверхностей, которые очерчивают границы между числами CT, так же, как контурные линии разделяют значения высот на топографической карте.

    Поскольку наборы данных КТ обычно состоят из сотен изображений и тысяч мегабайт, они не поддаются традиционной публикации. Однако данные компьютерной томографии и визуализации все чаще используются во всемирной паутине. Примером может служить веб-сайт Библиотеки цифровой морфологии.

    Литература

    Следующая литература может быть использована для дальнейшего изучения рентгеновской компьютерной томографии (КТ)

    • ASTM, 1992, Стандартное руководство по компьютерной томографии (КТ), обозначение ASTM E 1441 - 92a.В: Годовой сборник стандартов ASTM 1992 г., раздел 3 «Методы испытаний металлов и аналитические процедуры». ASTM, Филадельфия, стр. 690-713.
    • Ketcham, R.A. и Карлсон, У.Д., 2001, Сбор, оптимизация и интерпретация рентгеновских компьютерных томографических изображений: приложения к наукам о Земле. Компьютеры и науки о Земле, 27, 381-400.

    Ссылки по теме

    Для получения дополнительной информации о рентгеновской компьютерной томографии (КТ) перейдите по ссылкам ниже.

    Веб-сайт лаборатории компьютерной томографии Техасского университета предоставляет дополнительную информацию о принципах и множество примеров приложений.

    Учебная деятельность и ресурсы

    Учебная деятельность, лабораторные работы и ресурсы, относящиеся к рентгеновской компьютерной томографии (КТ).

    Медицинская рентгенография | FDA


    Описание

    Медицинская визуализация позволила улучшить диагностику и лечение множества заболеваний у детей и взрослых.

    Существует много типов - или модальностей - процедур медицинской визуализации, в каждой из которых используются разные технологии и методы. Компьютерная томография (КТ), рентгеноскопия и рентгенография («обычный рентгеновский снимок», включая маммографию) используют ионизирующее излучение для создания изображений тела. Ионизирующее излучение - это форма излучения, которая обладает достаточной энергией, чтобы потенциально вызвать повреждение ДНК и может повысить риск развития рака на протяжении всей жизни человека.

    КТ, рентгенография и рентгеноскопия работают по одному и тому же основному принципу: рентгеновский луч проходит через тело, где часть рентгеновских лучей либо поглощается, либо рассеивается внутренними структурами, а оставшаяся рентгенограмма передается на детектор (например,g., фильм или экран компьютера) для записи или дальнейшей обработки на компьютере. Эти экзамены различаются по своему назначению:

    • Рентгенография - записывается одно изображение для последующей оценки. Маммография - это особый вид рентгенографии для визуализации внутренних структур груди.
    • Рентгеноскопия - непрерывное рентгеновское изображение отображается на мониторе, что позволяет в реальном времени наблюдать за процедурой или прохождением контрастного вещества («красителя») через тело. Рентгеноскопия может привести к относительно высоким дозам облучения, особенно для сложных интервенционных процедур (таких как размещение стентов или других устройств внутри тела), которые требуют проведения рентгеноскопии в течение длительного периода времени.
    • CT - многие рентгеновские изображения записываются, когда детектор перемещается по телу пациента. Компьютер преобразует все отдельные изображения в изображения поперечного сечения или «срезы» внутренних органов и тканей. КТ-исследование требует более высокой дозы облучения, чем обычная рентгенография, потому что КТ-изображение реконструируется по множеству отдельных рентгеновских проекций.

    Преимущества / риски

    Преимущества

    Открытие рентгеновских лучей и изобретение компьютерной томографии представляет собой крупный прогресс в медицине.Рентгеновские снимки признаны ценным медицинским инструментом для самых разных обследований и процедур. Привыкли к:

    • неинвазивно и безболезненно помогают диагностировать заболевание и контролировать терапию;
    • поддерживают планирование медикаментозного и хирургического лечения; и
    • направляет медицинский персонал, когда он вводит катетеры, стенты или другие устройства внутрь тела, лечит опухоли или удаляет тромбы или другие засорения.
    Риски

    Как и во многих других областях медицины, существуют риски, связанные с использованием рентгеновской визуализации, при которой для получения изображений тела используется ионизирующее излучение.Ионизирующее излучение - это форма излучения, обладающая достаточной энергией, чтобы потенциально вызвать повреждение ДНК. Риски от воздействия ионизирующего излучения включают:

    • небольшое увеличение вероятности того, что у человека, подвергшегося облучению рентгеновскими лучами, в более позднем возрасте разовьется рак. (Общую информацию для пациентов и медицинских работников по выявлению и лечению рака можно получить в Национальном институте рака.)
    • тканевых эффектов, таких как катаракта, покраснение кожи и выпадение волос, которые возникают при относительно высоких уровнях радиационного воздействия и редко встречаются при многих типах визуализационных исследований.Например, обычное использование компьютерного томографа или обычного рентгенографического оборудования не должно приводить к тканевым эффектам, но доза на кожу от некоторых длительных и сложных процедур интервенционной рентгеноскопии может в некоторых обстоятельствах быть достаточно высокой, чтобы вызвать такие эффекты.

    Другой риск рентгеновской визуализации - возможные реакции, связанные с внутривенным введением контрастного вещества или «красителя», который иногда используется для улучшения визуализации.

    Риск развития рака при воздействии радиации на медицинские изображения, как правило, очень мал и зависит от:

    • доза облучения - Пожизненный риск рака увеличивается, чем больше доза и чем больше рентгеновских исследований проходит пациент.
    • Возраст пациента
    • . Пожизненный риск рака выше для пациента, который получает рентгеновские лучи в более молодом возрасте, чем для того, кто получает их в более старшем возрасте.
    • Пол пациента. Женщины подвергаются несколько более высокому риску развития радиационно-ассоциированного рака в течение жизни, чем мужчины, после получения такого же облучения в одном и том же возрасте.
    • область тела - Некоторые органы более радиочувствительны, чем другие.

    Приведенные выше утверждения являются обобщениями, основанными на научном анализе больших наборов данных о населении, например о выживших, подвергшихся облучению от атомной бомбы.Один из отчетов о таких анализах - «Риски для здоровья от воздействия низких уровней ионизирующего излучения: BEIR VII, фаза 2» (Комитет по оценке рисков для здоровья от воздействия низких уровней ионизирующего излучения, Национальный исследовательский совет). Хотя конкретные люди или случаи могут не вписываться в такие обобщения, они по-прежнему полезны для разработки общего подхода к радиационной безопасности медицинской визуализации путем выявления групп риска или процедур с повышенным риском.

    Поскольку радиационные риски зависят от воздействия радиации, знание типичных радиационных воздействий, связанных с различными визуализационными исследованиями, полезно для общения между врачом и пациентом.(Для сравнения доз облучения, связанных с различными процедурами визуализации, см .: Эффективные дозы в радиологии и диагностической ядерной медицине: Каталог)

    Медицинское сообщество подчеркнуло снижение дозы облучения при КТ из-за относительно высокой дозы облучения при КТ-исследованиях (по сравнению с рентгенографией) и их более широкого использования, как сообщается в Отчете № 160 Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP). Поскольку при типичном использовании многих устройств рентгеновской визуализации (включая компьютерную томографию) эффекты на ткани крайне редки, основной проблемой радиационного риска для большинства визуализационных исследований является рак; однако длительное время воздействия, необходимое для сложных интервенционных рентгеноскопических исследований, и, как следствие, высокие дозы на кожу, могут привести к поражению тканей даже при правильном использовании оборудования.Для получения дополнительной информации о рисках, связанных с определенными типами рентгеновских исследований, посетите веб-страницы компьютерной томографии, рентгеноскопии, рентгенографии и маммографии.

    Баланс между преимуществами и рисками

    Хотя польза от клинически приемлемого рентгеновского исследования, как правило, намного превышает риск, следует предпринять усилия, чтобы минимизировать этот риск за счет уменьшения ненужного воздействия ионизирующего излучения. Чтобы снизить риск для пациента, все обследования с использованием ионизирующего излучения следует проводить только тогда, когда это необходимо для ответа на медицинский вопрос, лечения заболевания или руководства процедурой.Если есть медицинская необходимость в конкретной процедуре визуализации и другие исследования, в которых не используется излучение или используется меньшее количество излучения, менее целесообразны, тогда преимущества превышают риски, и соображения радиационного риска не должны влиять на решение врача о проведении исследования или решение пациента о проведении исследования. процедура. Однако при выборе настроек оборудования для минимизации радиационного облучения пациента всегда следует соблюдать принцип «разумно достижимого минимума» (ALARA).

    Факторы, влияющие на пациента, очень важно учитывать в этом балансе преимуществ и рисков.Например:

    • Поскольку более молодые пациенты более чувствительны к радиации, следует проявлять особую осторожность в снижении радиационного воздействия на педиатрических пациентов при всех типах рентгеновских исследований (см. Веб-страницу «Педиатрическая рентгенография»).
    • Следует проявлять особую осторожность при визуализации беременных пациенток из-за возможных последствий радиационного воздействия на развивающийся плод.
    • Польза от возможного обнаружения заболевания должна быть тщательно сбалансирована с рисками скринингового исследования на здоровых бессимптомных пациентах (более подробная информация о КТ-скрининге доступна на веб-странице КТ).

    Информация для пациентов

    Рентгенологические исследования (КТ, рентгеноскопия и рентгенография) следует выполнять только после тщательного рассмотрения потребностей пациента в отношении здоровья. Их следует выполнять только в том случае, если лечащий врач считает их необходимыми для ответа на клинический вопрос или для руководства лечением заболевания. Клиническая польза от приемлемого с медицинской точки зрения рентгеновского исследования перевешивает небольшой радиационный риск. Однако следует предпринять усилия, чтобы минимизировать этот риск.

    Вопросы, которые следует задать своему врачу

    Пациенты и родители детей, проходящих рентгеновское обследование, должны быть хорошо проинформированы и подготовлены:

    • Отслеживание историй медицинской визуализации в рамках обсуждения с лечащим врачом, когда рекомендуется новое обследование (см. Карту записи медицинских снимков пациента Image Wisely / FDA и карту «Записи медицинских снимков моего ребенка» от Альянса радиационной защиты. Безопасность в педиатрической визуализации).
    • Информировать своего врача, если они беременны или думают, что могут быть беременны.
    • Спросить лечащего врача о преимуществах и рисках процедур визуализации, таких как:
      • Как результаты обследования будут использоваться для оценки моего состояния или направления моего лечения (или лечения моего ребенка)?
      • Существуют ли альтернативные экзамены, не использующие ионизирующее излучение, которые одинаково полезны?
    • Запрос в центр визуализации:
      • Если используются методы снижения дозы облучения, особенно для уязвимых групп населения, таких как дети.
      • О любых дополнительных шагах, которые могут потребоваться для выполнения исследования изображений (например, введение перорального или внутривенного контрастного вещества для улучшения визуализации, седативного эффекта или расширенной подготовки).
      • Если объект аккредитован. (Аккредитация может быть доступна только для определенных типов рентгеновских изображений, таких как КТ.)

    Информационные ссылки FDA для пациентов:

    Доступна обширная информация о типах рентгеновских исследований, заболеваниях и состояниях, при которых используются различные типы рентгеновских изображений, а также о рисках и преимуществах рентгеновской визуализации.Следующие веб-сайты не поддерживаются FDA:

    Информация для медицинских работников

    Принципы радиационной защиты: обоснование и оптимизация

    Как подчеркивается в Инициативе по сокращению ненужного радиационного облучения от медицинских изображений, FDA рекомендует, чтобы специалисты по визуализации следовали двум принципам радиационной защиты пациентов, разработанным Международной комиссией по радиологической защите (Публикация 103, Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 г. Protection; Публикация 105, Радиологическая защита в медицине):

    1. Обоснование: Следует оценить, что процедура визуализации приносит больше пользы (например,g., диагностическая эффективность изображений), чем вред (например, ущерб, связанный с радиационно-индуцированным раком или тканевыми эффектами) для отдельного пациента. Поэтому все обследования с использованием ионизирующего излучения следует проводить только в случае необходимости ответить на медицинский вопрос, вылечить заболевание или направить процедуру. Перед тем, как направить пациента на какое-либо рентгеновское обследование, следует тщательно изучить клинические показания и историю болезни пациента.
    2. Оптимизация: При рентгенологических исследованиях следует использовать методы, адаптированные для введения минимальной дозы облучения, обеспечивающей качество изображения, достаточное для диагностики или вмешательства (т.е., дозы облучения должны быть «разумно достижимо низкими» (ALARA)). Используемые технические факторы следует выбирать на основе клинических показаний, размера пациента и анатомической области сканирования; и оборудование следует надлежащим образом обслуживать и проверять.

    Хотя направляющий врач несет основную ответственность за обоснование, а группа визуализации (например, визуализатор, технолог и медицинский физик) несет основную ответственность за оптимизацию обследования, общение между направляющим врачом и группой визуализации может помочь гарантировать, что пациент получит соответствующее обследование при оптимальной дозе облучения.Обеспечение качества на предприятии и обучение персонала с упором на радиационную безопасность имеют решающее значение для применения принципов радиационной защиты при рентгеновских исследованиях.

    Осведомленность и общение с пациентом необходимы для радиационной защиты. Как подчеркивалось на ежегодном собрании Национального совета по радиационной защите и измерениям 2010 г., посвященном информированию о радиационных преимуществах и рисках при принятии решений [протоколы, опубликованные в журнале Health Physics , 101 (5), 497–629 (2011)], в котором сообщается о рисках Облучение пациентов и особенно родителей маленьких детей, проходящих визуализационное обследование, создает особые проблемы.Кампании Image Wisely и Image Gently, сайт МАГАТЭ по радиационной защите пациентов и другие ресурсы, перечисленные ниже, предоставляют инструменты, которые пациенты, родители и медицинские работники могут использовать, чтобы лучше узнать о рисках и преимуществах медицинской визуализации с использованием ионизирующего излучения.

    Общие рекомендации

    FDA рекомендует медицинским работникам и администраторам больниц уделять особое внимание снижению ненужного радиационного облучения, выполнив следующие действия:

    • Направляющие врачи должны:
      • Получите знания о принципах радиационной безопасности и о том, как донести их до пациентов.
      • Обсудите обоснование обследования с пациентом и / или родителем, чтобы убедиться, что они понимают преимущества и риски.
      • Уменьшите количество ненадлежащих направлений (т. Е. Улучшите обоснованность рентгеновских исследований) с помощью:

    1. определение необходимости обследования для ответа на клинический вопрос;

    2. рассмотрение альтернативных обследований, которые требуют меньшего или нулевого воздействия радиации, таких как УЗИ или МРТ, если это целесообразно с медицинской точки зрения; и

    3.проверка истории болезни пациента, чтобы избежать дублирования обследований.

    • Группы визуализации (например, врач, радиолог, медицинский физик) должны:
      • Пройдите обучение по вопросам радиационной безопасности для конкретного оборудования, используемого на их предприятии, в дополнение к базовому непрерывному образованию по этой теме.
      • Разработайте протоколы и схемы методик (или используйте те, которые доступны на оборудовании), которые оптимизируют экспозицию для данной клинической задачи и группы пациентов (см. Также веб-страницу «Педиатрическая рентгенография»).По возможности используйте инструменты для снижения дозы. Если возникают вопросы, обратитесь к производителю за помощью о том, как правильно и безопасно использовать устройство.
      • Проводите регулярные тесты контроля качества, чтобы убедиться, что оборудование работает должным образом.
      • В рамках программы обеспечения качества, в которой особое внимание уделяется управлению радиацией, следует контролировать дозы, получаемые пациентами, и проверять дозы, полученные в учреждении, на соответствие диагностическим референсным уровням, если таковые имеются.
    • Администрация больницы должна:
      • Спросите о доступности функций снижения дозы и конструктивных особенностей для использования с особыми группами пациентов (т.е. педиатрических пациентов) при принятии решения о покупке.
      • Обеспечить соответствующую квалификацию и обучение (с акцентом на радиационную безопасность) медицинского персонала, использующего рентгеновское оборудование.
      • Убедитесь, что принципы радиационной защиты включены в общую программу обеспечения качества предприятия.
      • Зарегистрируйте свое учреждение в программе аккредитации для определенных методов визуализации, если они доступны.
    Информация для лечащего врача

    Ненужное облучение может быть результатом процедур медицинской визуализации, которые не оправданы с медицинской точки зрения с учетом признаков и симптомов пациента, или когда возможно альтернативное обследование с более низкой дозой.Даже если обследование оправдано с медицинской точки зрения, без достаточной информации об истории болезни пациента, направляющий врач может без необходимости назначить повторение процедуры визуализации, которая уже была проведена.

    Клиницисты могут управлять обоснованием с помощью критериев направления к специалистам, основанных на фактических данных, чтобы выбрать наиболее подходящую процедуру визуализации для конкретных симптомов или медицинского состояния пациента. Критерии направления к специалистам для всех типов изображений в целом и для изображений сердца в частности предоставляются, соответственно, Американским колледжем радиологии и Американским колледжем кардиологов.Кроме того, Центры услуг Medicare и Medicaid оценивают влияние надлежащего использования расширенных услуг визуализации посредством использования систем поддержки принятия решений в своей демонстрации Medicare Imaging Demonstration, которая тестирует использование автоматизированных систем поддержки принятия решений, включающих критерии направления. Международное агентство по атомной энергии опубликовало информацию для практикующих врачей.

    Еще одним важным аспектом обоснования является использование рекомендаций по отбору.Информация, относящаяся к CT, доступна на веб-странице CT.

    Информация для группы визуализации

    Доза облучения пациента считается оптимальной, когда изображения адекватного качества для желаемой клинической задачи создаются с наименьшим количеством излучения, которое считается разумно необходимым. Учреждение может использовать свою программу обеспечения качества (QA) для оптимизации дозы облучения для каждого вида рентгеновских исследований, процедур и задач медицинской визуализации, которые оно выполняет. Размер пациента является важным фактором, который следует учитывать при оптимизации, поскольку более крупным пациентам обычно требуется более высокая доза облучения, чем пациентам меньшего размера, чтобы создавать изображения того же качества.

    Обратите внимание, что может существовать ряд оптимизированных настроек экспозиции в зависимости от возможностей оборудования для визуализации и требований врача к качеству изображения. Радиационное облучение может быть оптимизировано должным образом для одного и того же исследования и размера пациента в двух учреждениях (или на двух разных моделях оборудования для визуализации), даже если дозы облучения не идентичны.

    Одним из важных аспектов программы обеспечения качества является регулярный и систематический мониторинг дозы облучения и выполнение последующих действий, когда дозы считаются аномально высокими (или низкими).Вот рудименты мониторинга доз QA и последующего наблюдения:

    1. Запись индексов дозы для конкретных модификаций, настроек связанного оборудования и габитуса пациента, полученных, например, из данных структурированного отчета о дозах облучения DICOM. [В качестве конкретного примера, индексы дозы CT стандартизированы как CTDI vol и произведение дозы на длину (DLP), , и они основаны на измерениях в стандартизированных дозиметрических фантомах. При рентгеноскопии типичные индексы дозы включают эталонную керму воздуха и произведение площади кермы воздуха .]
    2. Идентификация и анализ значений индекса дозы и условий, которые последовательно отклоняются от соответствующих норм.
    3. Расследование обстоятельств, связанных с такими отклонениями.
    4. Корректировка клинической практики и / или протоколов для уменьшения (или, возможно, увеличения) дозы, если это необходимо, при сохранении изображений адекватного качества для диагностики, мониторинга или вмешательства.
    5. Периодические обзоры на предмет обновления действующих норм или принятия новых норм.Обзоры могут быть основаны на тенденциях в практике с течением времени, работе оператора оборудования или практикующего врача или на авторитетно установленных значениях индекса дозы, связанных с наиболее распространенными обследованиями и процедурами.

    Нормы называются «диагностическими референтными уровнями» (DRL) или просто «референтными уровнями» для интервенционных рентгеноскопических исследований. Они создаются национальными, государственными, региональными или местными властями, а также профессиональными организациями. Для конкретной задачи медицинской визуализации и размера группы пациентов DRL обычно устанавливается на 75-м процентиле (третьем квартиле) распределения значений индекса дозы, связанного с клинической практикой.DRL не являются ни дозовыми, ни пороговыми значениями. Скорее, они служат руководством к передовой практике, не гарантируя оптимальной производительности. Более высокие, чем ожидалось, дозы облучения - не единственная проблема; Дозы облучения, которые существенно ниже ожидаемых, могут быть связаны с плохим качеством изображения или неадекватной диагностической информацией. FDA поощряет создание DRL через развитие национальных регистров доз.

    Объекты могут охарактеризовать свою собственную практику дозирования радиации в терминах «местных» референтных уровней, т.е.е., медианы или средние значения значений индекса дозы, связанных с соответствующими протоколами, которые они выполняют. Местные референтные уровни следует сравнивать с региональными или национальными референтными диагностическими уровнями, если таковые имеются, в рамках комплексной программы обеспечения качества. Такие сравнения необходимы для деятельности по повышению качества. Однако, даже когда региональные или национальные DRL недоступны для сравнения, отслеживание индексов доз на объекте может иметь значение, помогая идентифицировать исследования с дозами, которые выходят далеко за пределы их обычных диапазонов.

    Поскольку практика визуализации и популяция пациентов могут варьироваться в зависимости от страны и внутри страны, каждая страна или регион должны установить свои собственные DRL. Хотя в центре внимания приведенного ниже списка ресурсов находятся руководящие принципы США или более общие руководящие принципы международных организаций по радиационной защите, ссылки включают несколько примеров того, как другие страны устанавливают и используют ДХО. Обратите внимание: хотя использование ДХО в США является добровольным, во многих европейских странах это является нормативным требованием.

    Ресурсы, относящиеся к диагностическим референсным уровням:

    • Контрольные диагностические уровни в медицинской визуализации: обзор и дополнительные рекомендации - Международная комиссия по радиологической защите (ICRP, 2002). Публикация ICRP 105 (2007), раздел 10 («Диагностические контрольные уровни»), обобщает соответствующие разделы предыдущих публикаций ICRP. 60, 73 и Дополнительное руководство 2, и он содержит большую часть той же информации, что и в документе 2002 года.
    • Референсные диагностические уровни и достижимые дозы, а также контрольные уровни в медицинской и стоматологической визуализации: рекомендации по применению в США - U.S. Отчет № 172 Национального совета по радиационной защите и измерениям (NCRP).
    • Программа общенациональной оценки тенденций в области рентгеновского излучения (NEXT), созданная в сотрудничестве между FDA и Конференцией директоров программ радиационного контроля (CRCPD), исследует дозы для процедур. Эти данные о дозовом индексе можно использовать для расчета диагностических референсных уровней для использования в программах обеспечения качества.
    • Справочные значения для диагностической радиологии: применение и влияние (J. E. Gray et al., Radiology Vol.235, No. 2, pp. 354-358, 2005) - Целевая группа AAPM по контрольным значениям для диагностических рентгеновских исследований.
    • Американский колледж радиологии (ACR) Информация о DRL и регистре доз:
    • Image Мудрое заявление о диагностических контрольных уровнях (2010 г.).
    • Диагностические референсные уровни для медицинского облучения пациентов: руководство ICRP и соответствующие количественные показатели ICRU (М. Розенштейн, Health Physics Vol. 95, No. 5, pp. 528-534, 2008).
    • Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ)
    • Примеры разработки и использования ДХО в разных странах:
      • Европейская сеть ALARA - диагностические контрольные уровни (DRL) в Европе.
      • Национальный диагностический справочный уровень контрольного уровня (Австралийское агентство радиационной защиты и ядерной безопасности) - показывает, как предприятия могут количественно определять дозы (особенно для CT) и соотносить их с DRL.
      • Применение диагностических референтных уровней: общие принципы и ирландская точка зрения (Кейт Мэтьюз и Патрик С. Бреннан, Радиография, том 15, стр. 171-178, 2009). Для конкретного примера в КТ см. Дозы пациентов при КТ-исследованиях в Швейцарии: внедрение национальных диагностических референсных уровней, (R.Treier et al., Radiation Protection Dosimetry Vol. 142, №№ 2–4, стр. 244–254, 2010 г.).

    В дополнение к ссылкам, относящимся к вышеуказанным диагностическим референсным уровням, следующие ресурсы предоставляют информацию об обеспечении качества и обучении персонала, важную для радиационной защиты:

    • Обучение и подготовка в области радиологической защиты для диагностических и интервенционных процедур (Публикация 113 МКРЗ, 2009 г.).
    • Изображение с умом: радиационная безопасность при медицинской визуализации взрослых
    • Альянс за радиационную безопасность в педиатрической визуализации предлагает профессионалам материалы, касающиеся тестов и процедур рентгеновской визуализации, а также информацию, предназначенную для технологов, радиологов, медицинских физиков и лечащих врачей.
    • Общество физиков здоровья - Информация о радиационной безопасности для медицинского персонала
    • Радиационная защита пациентов - Международное агентство по атомной энергии (МАГАТЭ, 2011):
    • Глобальная инициатива ВОЗ по радиационной безопасности в медицинских учреждениях - Всемирная организация здравоохранения: отчет (2008 г.) определяет вопросы, проблемы, роль международных организаций и профессиональных органов, а также оценку, управление и коммуникацию радиационного риска; Методы визуализации (2012).

    Другие публикации FDA, касающиеся повышения безопасности и качества рентгеновской визуализации среди медицинских работников:

    Для получения более конкретных ресурсов FDA см. Также веб-страницы, посвященные отдельным модальностям рентгеновской визуализации.

    Нормы и правила, относящиеся к средствам визуализации и персоналу

    В соответствии с Законом о стандартах качества маммографии (MQSA) FDA регулирует квалификацию персонала, программы контроля и обеспечения качества, а также аккредитацию и сертификацию маммографических учреждений.FDA также имеет правила, касающиеся безопасности, эффективности и радиационного контроля всех рентгеновских устройств (см. Раздел «Информация для промышленности»). В отдельных штатах и ​​других федеральных агентствах использование рентгеновских устройств регулируется посредством рекомендаций и требований к квалификации персонала, программам обеспечения и контроля качества, а также аккредитации учреждения.

    В соответствии с разделом 1834 (e) Закона о социальном обеспечении с поправками, внесенными Законом об улучшении медицинской помощи для пациентов и поставщиков медицинских услуг (MIPPA) от 2008 г., к 1 января 2012 г. автономные средства расширенной диагностической визуализации (выполнение КТ, МРТ, ядерная медицина) которые обращаются за возмещением расходов по программе Medicare, должны быть аккредитованы одной из трех организаций по аккредитации (Американский колледж радиологии, Межобщественная комиссия по аккредитации или Объединенная комиссия), признанных Центрами услуг Medicare и Medicaid (CMS).CMS опубликовала дополнительную информацию об аккредитации Advanced Diagnostic Imaging. Это требование не распространяется на больницы, которые подпадают под действие отдельных условий участия в программе Medicare, изложенных в статьях 42 CFR 482.26 и 42 CFR 482.53, которые регулируют предоставление услуг радиологической и ядерной медицины соответственно. Информацию, касающуюся руководящих указаний CMS по толкованию этих больничных правил, можно найти в Приложении A к Руководству штата по эксплуатации - Протокол обследования, правила и инструкции по интерпретации для больниц.Также доступен полный список руководств по CMS, доступных только в Интернете.

    В отдельных штатах действуют правила и инструкции, применимые к средствам визуализации и персоналу. Конференция директоров программ радиационного контроля (CRCPD) публикует Предлагаемые государственные правила радиационного контроля, которые могут быть добровольно приняты государствами. Ряд штатов обновляют свои правила и инструкции для повышения радиационной безопасности. Кроме того, профессиональные организации опубликовали инструкции, гарантирующие, что предприятия и государственные инспекторы имеют информацию, необходимую для соблюдения этих правил.Примеры таких усилий включают обучение государственных инспекторов компьютерной томографии, проводимое совместно Американской ассоциацией физиков в медицине (AAPM) и CRCPD в мае 2011 года, а также рекомендации Калифорнийских клинических и академических медицинских физиков (C-CAMP) о том, как внедрить новую Калифорнию. закон о дозах (SB 1237).

    FDA работало с Агентством по охране окружающей среды и Федеральным межведомственным руководящим комитетом по радиационным стандартам (ISCORS) для разработки и публикации Федерального руководства по радиационной защите для диагностических и интервенционных рентгеновских процедур (FGR-14) по медицинскому использованию излучения в удобства.Хотя этот всеобъемлющий набор добровольных руководств по визуализации детей и взрослых был написан для федеральных учреждений, большинство рекомендаций применимы ко всем учреждениям и специалистам по рентгеновской визуализации.

    Информация для промышленности

    Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) регулирует производителей устройств для рентгеновской визуализации посредством радиационного контроля электронных продуктов (EPRC) и положений Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах для медицинских устройств. FDA определяет требования, относящиеся к этим положениям, посредством предписания «положений» или «правил», которые являются обязательными, и дает соответствующие рекомендации посредством выпуска «руководств», которые не являются обязательными.

    Требования по радиационному контролю электронных изделий (EPRC) для производителей и сборщиков

    Производители и сборщики электронных изделий, излучающих излучение, продаваемых в Соединенных Штатах, несут ответственность за соблюдение правил радиологического здоровья, содержащихся в Разделе 21 Свода федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье).

    Производители систем рентгеновской визуализации несут ответственность за соблюдение всех применимых требований Раздела 21 Свода федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье), части с 1000 по 1005:
    1000 - Общие
    1002 - Записи и отчеты
    1003 - Уведомление о дефекты или несоблюдение
    1004 - Выкуп, ремонт или замена электронных продуктов
    1005 - Импорт электронных продуктов

    Кроме того, системы рентгеновской визуализации должны соответствовать стандартам радиационной безопасности, изложенным в Разделе 21 Свода федеральных правил (подраздел J, Радиологическое здоровье), части 1010 и 1020: дополнительные сведения см. В разделе «Соответствие медицинских рентгеновских устройств для визуализации со стандартами МЭК». Информация.
    1010 - Рабочие стандарты для электронных продуктов: общие
    1020.30 - Диагностические рентгеновские системы и их основные компоненты
    1020.31 - Радиографическое оборудование
    1020.32 - Флюороскопическое оборудование
    1020.33 - Оборудование для компьютерной томографии (КТ)

    Следующие ресурсы предоставляют дополнительную информацию о продуктах с излучением излучения, положениях EPRC и соответствующих требованиях к отчетности:

    Ниже приведены инструкции для персонала FDA, но они также могут быть полезны для промышленности при проверке рентгеновского оборудования:

    Требования к медицинскому оборудованию для производителей рентгеновских аппаратов

    Медицинское рентгеновское оборудование также должно соответствовать требованиям к медицинскому оборудованию, изложенным в Разделе 21 Свода федеральных нормативных актов (подраздел H, Медицинские устройства).Для получения дополнительной информации о требованиях к медицинскому оборудованию см .:

    Стандарты, признанные FDA

    Законом о модернизации Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов 1997 г. (FDAMA) FDA официально признало несколько стандартов, касающихся рентгеновской визуализации. Когда производители подают предварительные уведомления в FDA для получения разрешения или одобрения устройств, декларации о соответствии стандартам, признанным FDA, могут избавить производителей от необходимости предоставлять данные, подтверждающие безопасность и эффективность, охватываемые конкретными признанными стандартами, которым соответствуют устройства.Для получения дополнительной информации см .:

    Сообщение о проблемах в FDA

    Своевременное сообщение о нежелательных явлениях может помочь FDA выявить и лучше понять риски, связанные с продуктом. Мы рекомендуем поставщикам медицинских услуг и пациентам, которые подозревают проблему с устройством медицинской визуализации, подавать добровольный отчет через MedWatch, Программу FDA по информации о безопасности и сообщению о нежелательных явлениях.

    Медицинский персонал, нанятый учреждениями, которые подпадают под требования FDA к отчетности учреждений, должен следовать процедурам отчетности, установленным их учреждениями.

    Производители, дистрибьюторы, импортеры медицинских устройств и предприятия, использующие устройства (в том числе многие медицинские учреждения), должны соблюдать Правила отчетности по медицинским устройствам (MDR) 21 CFR Part 803.

    Обязательные отчеты для производителей медицинских рентгеновских аппаратов

    Отраслевое руководство - заинтересованные документы

    Другие ресурсы

    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    3,70 ± 0,20 3,84 ± 0,20 3,44 ± 0,34 3,57 ± 0,36
    χ 2 ν (dof) 2,23 (137) 2,23 (137) 0.90 (130) 0,68 (107)
    Поглощенный поток (10 −12 эрг см −2 с −1 )
    0,5–1,0 кэВ 3,70 2,80 2,62
    1,0–2,0 кэВ 2,28 2,27 2,29 2,24
    2,0–4,0 кэВ 1,543
    4,0–8,0 кэВ 1,02 1,04 0,97 0,94
    0,5–10 кэВ 8,40 8,67 7,61024 -подходящие значения
    Параметр MEG ( м = - 1) MEG ( м = + 1) HEG ( м = - 1) HEG ( м = + 1)
    N H (10 20 см −2 ) 3.59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный)
    кТ 1 (кэВ) 0,19 +0,05 −0,04 - -
    Норма 1 (10 −3 ) 0,87 ± 0,26 1,37 ± 1,00 - 6 - - 2 (кэВ) 0.64 +0,02 −0,02 0,61 +0,05 −0,01 0,63 +0,04 −0,04 0,62 +0,05 23

    (10 −3 )
    2,15 ± 0,16 2,07 ± 0,18 2,54 ± 0,33 2,28 +0,35 -0,36
    kT ( кэВ) 3 3 +0.35 −0,33 3,10 +0,32 −0,27 3,19 +0,51 −0,44 3,05 +0,51 −0819 1024 −3 )" data-legacy-id="ss4-2-2"> 4.2.2 Спектры Swift-XRT

    На рис. 9 и 10 показаны развернутые и развернутые спектры AE Aqr из данных Swift -XRT, согласованные с трехтемпературной моделью vmekal.Подгонка была выполнена в xspec с использованием статистики C , и параметры были получены с 90-процентной достоверностью, для которых статистика ухудшилась на 2,706 по сравнению с наиболее подходящим значением. Модельные температуры, полученные в этом анализе, составляют 0,4 +0,07 -0,07 , 0,92 +0,12 -0,10 и 3,95 +0,94 -0,42 кэВ соответственно. Содержание элементов также было зафиксировано на уровне, полученном Itoh et al. (2006), как показано в подписи к Таблице 1.Спектр имеет аналогичные характеристики, т.е. характеризуется особенностями линий излучения в нижней энергетической части. Поток непоглощенного рентгеновского излучения, полученный в диапазоне 0,5–10 кэВ, составляет 7,98 +0,29 −0,44 × 10 −12 эрг см −2 с −1 , что для расчетного расстояния до источника 100 пк (например, Уэлш и др., 1993) соответствует светимости л X ∼ 9 × 10 30 эрг с −1 , что соответствует усредненной по времени светимости мягкого рентгеновского излучения ( л X ∼ 10 31 эрг с −1 ), полученные в результате предыдущих наблюдений (например,грамм. Ито и др. 2006) и выше жесткого ( E X ≥ 10 кэВ) рентгеновской светимости L X, жесткого ≤ 5 × 10 30 эрг с −1 (например, Terada et al. 2008 г.).

    Рисунок 9

    Свернутый спектр AE Aqr от Swift -XRT с трехтемпературной моделью вмекала.

    Рисунок 9

    Свернутый спектр AE Aqr от Swift -XRT с трехтемпературной моделью вмекала.

    Рисунок 10

    Развернутый спектр AE Aqr от Swift -XRT с трехтемпературной моделью вмекала.

    Рисунок 10

    Развернутый спектр AE Aqr от Swift -XRT, оснащенный трехтемпературной моделью вмекала.

    " data-legacy-id="ss6"> 6 ИЗЛУЧЕНИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В AE Aqr

    Наблюдаемые рентгеновские особенности AE Aqr позволяют отличить его от большинства катастрофических переменных, которые в основном вызваны аккрецией (например, Warner 1995). Например, спектры в основном мягкие (например, Clayton & Osborne 1995; Choi et al. 1999; Ikhsanov & Biermann 2006), а предполагаемая плотность плазмы составляет n e ∼ 10 11 см −3 ( например, Itoh et al., 2006) на несколько порядков меньше расчетной плотности в столбце катаклизмических переменных после шоковой аккреции (например.грамм. Ихсанов и Бирманн 2006). Предполагаемый линейный масштаб l p ≥ 2 × 10 10 см (например, Ikhsanov & Biermann 2006; Itoh et al. 2006) подразумевает, что основная часть излучения, вероятно, исходит не от поверхности белого карлика. , но с радиального расстояния, соответствующего радиусу магнитосферы, откуда основная масса вещества выбрасывается из двойной системы. Нетепловая природа наблюдаемого жесткого рентгеновского компонента может указывать на другой механизм, возможно, связанный с потерей вращательной кинетической энергии быстро вращающимся белым карликом (например.грамм. Cheng, Gil & Zhang 1998). В этом разделе исследуются возможные сценарии для ограничения наблюдаемых тепловых и нетепловых характеристик.

    " data-legacy-id="ss6-1"> 6,1 Мягкое рентгеновское излучение: гравитационный нагрев

    Сценарий аккреции в AE Aqr можно сравнить со сценарием аккреции в рентгеновских пульсарах, где быстро вращающиеся намагниченные нейтронные звезды аккрецируют газ от своих спутников (например, Bildsten et al. 1997 и ссылки в нем). Липунов (1992) предположил, что система может находиться либо в фазе аккретора, либо в фазе пропеллера, в зависимости от периода вращения и поверхностного магнитного поля компактного объекта.В фазе аккретора большая часть вещества направляется магнитными полями на магнитные полюса, создавая нагретые области, в которых излучается энергия (например, Becker & Wolff 2007). Однако для AE Aqr основная масса материала выбрасывается на радиальное расстояние, сравнимое с радиусом магнитосферы, что вызывает сомнения в том, что ударно нагретый газ в полярных шапках белого карлика ответственен за основную часть рентгеновского излучения. Для типичных темпов аккреции массы, связанных с магнитными катаклизмическими переменными, светимость аккреции дается формулой8, где M * - масса белого карлика, R 9 - его радиус в единицах 10 9 см и - темп увеличения массы в единицах 10 17 г с −1 .Наблюдаемая светимость АЭ Aqr в мягком рентгеновском диапазоне составляет L X ∼ 10 31 эрг с −1 , что примерно на три порядка меньше L согласно . Кроме того, предполагаемое значение T X > 10 6 K, связанное с наблюдаемым рентгеновским излучением в AE Aqr, вероятно, несовместимо с предполагаемым низким темпом аккреции примерно ⁠. Альтернативным источником нагрева и связанного с ним рентгеновского излучения может быть преобразование гравитационной потенциальной энергии в тепловую энергию баллистического потока, врывающегося в полость Роша белого карлика из внутренней точки Лагранжа.Качественное обсуждение с целью проиллюстрировать задействованную энергетику представлено ниже.

    Рисунок 16

    , рассчитанный для разных значений α на альфвеновском радиусе для g s −1 и B * = 10 6 G.

    Рисунок 16

    , рассчитанный для разных значений α при Радиус Альфвена для g s −1 и B * = 10 6 G.

    " data-legacy-id="ss6-2"> 6.2 Жесткое рентгеновское излучение: модель пульсара

    Недавние наблюдения Suzaku выявили импульсную компоненту жесткого рентгеновского излучения ε X ≥ 10 кэВ с индексом степени фотона Γ = 1.16, что согласуется с показателем фотонной степени Γ∼ 1,4 молодых вращающихся пульсаров (Gotthelf, 2003). Было показано (например, Cheng, Taam & Wang 2006), что нетепловое рентгеновское излучение пульсаров обычно может быть связано с синхротронным излучением ускоренных электронов внутри магнитосферы. Поскольку AE Aqr содержит быстро вращающийся сильно магнитный белый карлик, ключевые факторы, лежащие в основе энергетики излучения пульсаров (например, Ихсанов, 1998), пульсароподобный процесс может быть привлекательным для объяснения происхождения наблюдаемых нетепловых жестких рентгеновских лучей. эмиссия.Кроме того, отношение наблюдаемой светимости в жестком рентгеновском диапазоне к светимости белого карлика при вращении вниз в AE Aqr находится в диапазоне 0,01–0,1%, что совпадает с наблюдаемым у молодых пульсаров с вращательной энергией в Диапазон 2–10 кэВ (например, Becker & Trümper 1997; Terada et al. 2008).

    Процесс ускорения частиц в быстро вращающихся магнитосферах и сопутствующее излучение широко обсуждались (например, Usov 1988, 1993; Leung, Cheng & Fung 1993; Ikhsanov & Biermann 2006).Отсутствие существенной аккреции массы на поверхности белого карлика в AE Aqr (например, Wynn et al. 1997) может привести к вращению белого карлика в области с низкой плотностью частиц. В результате вдоль магнитного поля вводится электрическое поле E , т.е. E = (⁠⁠. Вблизи поверхности сила электрического поля ( e E ) заставит заряженные частицы улетать, образуя магнитосферу, плотность частиц которой дается формулой13, где n GJ - так называемая плотность частиц Голдрейха-Джулиана (т.е.грамм. Goldreich & Julian 1969), B - напряженность магнитного поля на расстоянии r > R * ( B масштабируется как r −3 ) и B *, 6 - напряженность поля на поверхности белого карлика в единицах 10 6 Гс. Составляющая электрического поля E может быть оценена для с > R * , где r = R * + с (т.е.грамм. Arons & Scharlemann, 1979): 14, где15 с оценкой поля в окрестности радиуса светового цилиндра ( R lc ∼ 1,6 × 10 11 см). Тепловая плазма, подвергающаяся воздействию электрического поля, превышающего так называемое поле Драйкера, E D ∼ 2 × 10 −10 ( n e / T eff ) статвольт см −1 (например, Dreicer 1959; Meintjes & de Jager 2000) будет ускоряться свободно, не испытывая препятствия, вызванного столкновениями частиц с частицами.Для AE Aqr, 16, где плотность частиц и температура выражены в единицах 10 11 см −3 и 10 7 K, соответственно. Видно, что δ = ( E / E D ) ∼ 10 4 . Таким образом, электрические поля вдоль магнитных полей достаточно велики, чтобы эффективно ускорять электроны до высоких энергий, определяемых доминирующими механизмами потери энергии, которые в случае AE Aqr, скорее всего, являются синхротронным излучением.Электрический потенциал в области полярной шапки равен 17 и близок к радиусу светового цилиндра, т.е. r R lc c / Ω * , 18 Рис. 17 показано изменение электрического потенциала с расстоянием ( r ), выраженное в виде доли η = ( r / R lc ) радиуса светового цилиндра. Заметно увеличение разности потенциалов с увеличением расстояния, достигающее больших значений, превышающих 1 теравольт (ТВ) за пределами радиуса светового цилиндра, примерно R lc ≈ 5 лс (ls = световые секунды) от белого карлика.

    Рисунок 17

    Зависимость потенциала электрического поля от радиуса (η = r / R lc ). Вблизи поверхности белого карлика V ≈ 0.

    Рис. 17

    Зависимость потенциала электрического поля от радиуса (η = r / R lc ). Вблизи поверхности белого карлика V ≈ 0.

    Энергия частицы, ускоренной в потенциале V pc ( r ), определяется выражением 19 с фактором Лоренца 20. Ускоренные электроны также испытывают потери энергии. из-за синхротронного излучения и обратного комптоновского (ИК) рассеяния (например,грамм. Беднарек и Пабич 2011). В сильных магнитосфере синхротронное излучение является доминирующим механизмом потерь, и интенсивность излучения ускоренного электрона составляет 21, где σ T ∼ 6,65 × 10 −25 см 2 - поперечное сечение Томсона, а U B - плотность энергии магнитосферы, определяемая формулой22, где B = B * ( R * / r ) 3 - магнитное поле на радиальном расстоянии r от центра белого карлика.Тогда интенсивность излучения энергии из магнитосферы белого карлика 23, где n ( r ) - плотность частиц, а V ′ - объем области излучения, которая, вероятно, представляет собой цилиндрическую оболочку, ограниченную радиусом светового цилиндра и радиальное расстояние r , ie24, где η = r / R lc . Объем V ', полученный выше, является нижним пределом, а верхний предел получен с учетом сферической оболочки. Затем можно показать, что25 Также можно показать, что скорость набора энергии частицами () в области полярной шапки равна26, где - поток релятивистских частиц, при этом Δ с = π (Ω R * / c ) R 2 * , площадь полярной шапки, ограничивающая отток частиц вдоль открытых силовых линий магнитного поля.В магнитосферном поле около белого карлика потери синхротрона будут препятствовать ускорению частиц. Можно показать, что потери синхротрона в магнитосфере, внутри зоны пропеллера, ограничивают энергию электронов до 27, где B p - значение магнитосферного поля в зоне пропеллера. Частота, на которой отдельные электроны с энергиями γ∼ 10 5 излучают большую часть своей энергии, тогда28 согласуется с жестким рентгеновским излучением, обнаруженным спутником Suzaku , о котором сообщили Терада и др.(2008). Сообщенная жесткая (≥10 кэВ) рентгеновская светимость L X, жесткая ≤ 5 × 10 30 эрг с −1 (Терада и др., 2008) соответствует κ∼ 0,1% от мощность замедления вращения, помещая AE Aqr в одну категорию с молодыми вращающимися пульсарами в диапазоне энергий 2–10 кэВ (Becker & Trümper 1997). Ожидается, что эффективное ускорение до энергий VHE будет происходить в регионах, где потери синхротрона меньше доминирует, чем ускорение. Нижняя граница зоны ускорения может быть ограничена, т.е.е. когда мощность релятивистских частиц (уравнение 26) сравнивается с полной синхротронной светимостью (уравнение 25). Тогда получаем29. Учитывая, что R r , можно показать, что ускорение доминирует над синхротронными потерями в областях, соответствующих r ≥ 6 × 10 11 см, что соответствует η = r / R lc ≥ 4. Это означает, что эффективное ускорение до энергий СВЭ (γ∼ 10 7 ) происходит за пределами радиуса светового цилиндра.Высокорелятивистские электроны с энергиями γ∼ 10 7 предоставляют интересную возможность для генерации гамма-лучей высоких энергий за счет обратного рассеяния мягких фотонов от звезды-компаньона K-типа или выбрасываемого пропеллера до высоких энергий, то есть обратного комптоновского процесса. Можно показать, что обратный комптоновский процесс происходит в пределе Томсона для частот фотонов30, которые согласуются с частотами фотонов, связанных с низкоэнергетическим хвостом вторичной звезды K3-5 или околумбинарным кольцом, которое может вращаться вокруг системы (Dubus и другие.2004 г.). Верхний предел для энергии гамма-излучения, производимого в пределе Томсона, равен 31, что дает интересную перспективу для последующих исследований с использованием Fermi и современных установок Черенкова, таких как стереоскопическая система высоких энергий (HESS) в Намибии.

    " data-legacy-id="ss7"> 7 СПЕКТРАЛЬНОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭНЕРГИИ AE Aqr

    Своеобразная переменная, подобная новой, AE Aqr наблюдалась от радио до, возможно, VHE и ТэВ (например, Patterson 1979; Bastian et al. 1988; Meintjes et al.192, 1994; Chadwick et al.1995; Dubus et al. 2004 г.). Своеобразные многоволновые характеристики источника четко проиллюстрированы построением SED от радио до сообщенных, но все еще неподтвержденных, VHE и ТэВ гамма-излучения. Для построения SED для AE Aqr использовались два набора данных, то есть архивные данные и проанализированные данные ( Swift и Chandra ). Для архивных данных использовался онлайн-сервис Vizier, и полученные потоки энергии показаны в таблице 3. Для проанализированных данных были использованы данные из Swift UVOT и Chandra (таблица 4) и объединены с дополнительными опубликованными результатами. .Например, данные о радио и оптике были взяты у Abada-Simon et al. (2005) и Dubus et al. (2004) и ссылки в нем. Данные жесткого рентгеновского излучения были взяты у Terada et al. (2008). Эти данные были объединены с неподтвержденными сообщениями о кратковременных всплесках VHE и ТэВ гамма-излучения (Meintjes et al. 1992, 1994; Chadwick et al. 1995). Сообщенное гамма-излучение ТэВ также показало пульсации, соответствующие 33-секундному периоду вращения белого карлика (Meintjes et al. 1992, 1994). Полученный рабочий цикл для всплескоподобного излучения был приблизительно δ всплеск ∼ 0.024%, тогда как рабочий цикл для сильного импульсного излучения, близкого к периоду вращения белого карлика, выше доверительного уровня 99,999%, был δ импульсный ∼ 1%. Однако слабое импульсное излучение в период вращения, превышающее 95-процентный уровень значимости, обнаруживалось чаще с рабочим циклом приблизительно δ слабое ~ 30% во всех наблюдениях между 1988 и 1991 годами (Meintjes et al. 1992 , 1994). Было показано (Meintjes & de Jager 2000), что подобное всплеску VHE и гамма-излучение ТэВ, скорее всего, является результатом всплесков ускорения частиц, связанных с процессом магнитосферного пропеллера, т.е.е. взрыв двойных слоев и магнитное пересоединение. Было показано, что соответствующие уровни потока гамма-излучения ТэВ, измеренные во время коротких всплескоподобных эпизодов (Meintjes et al.1994; Meintjes & de Jager 2000), соответствуют всей светимости со спином вниз ( L sd ∼ 10 34 эрг с −1 ) белого карлика, превращающегося в гамма-излучение ОВЭ и ТэВ в масштабе времени приблизительно 1 мин. Многоволновой SED показан на рис. 18.

    Таблица 3 Данные

    Radio to X ray для AE Aqr, взятые из опубликованных результатов, полученных из онлайн-каталога Vizier.Онлайн-инструмент преобразования величины в поток использовался для расчета потоков для ИК и оптических данных. Для рентгеновских данных использовались коэффициенты пересчета спутников для расчета потоков на основе скоростей счета.

    3,70 ± 0,20 3,84 ± 0,20 3,44 ± 0,34 3,57 ± 0,36
    χ 2 ν (dof) 2,23 (137) 2,23 (137) 0.90 (130) 0,68 (107)
    Поглощенный поток (10 −12 эрг см −2 с −1 )
    0,5–1,0 кэВ 3,70 2,80 2,62
    1,0–2,0 кэВ 2,28 2,27 2,29 2,24
    2,0–4,0 кэВ 1,543
    4,0–8,0 кэВ 1,02 1,04 0,97 0,94
    0,5–10 кэВ 8,40 8,67 9,81024 908 Таблица 7,31024 908 подгоночные параметры из данных Chandra . Содержание элементов зафиксировано на уровне, полученном Itoh et al. (2006); см. также Choi & Dotani (2006): N = 3,51, O = 0,74, Ne = 0,43, Mg = 0,70, Si = 0,81, S = 0.73, Ar = 0,21, Ca = 0,19, Fe = 0,47 и Ni = 1,27.

    )67
    Наиболее подходящие значения
    Параметр MEG ( м = - 1) MEG ( м = + 1) HEG ( м = - 1) HEG ( м = + 1)
    N H (10 20 см −2 ) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3.59 (фиксированный)
    кТ 1 (кэВ) 0,19 +0,05 −0,04 0,17 +0,06 −0,06 - 1 (10 −3 ) 0,87 ± 0,26 1,37 ± 1,00 - -
    тыс. Т 0.61 +0,05 −0,01 0,63 +0,04 −0,04 0,62 +0,05 −0,05
    Норма 2 −5 265 0,16 2,07 ± 0,18 2,54 ± 0,33 2,28 +0,35 -0,36
    тыс. +0.32 −0,27 3,19 +0,51 −0,44 3,05 +0,51 −0,37
    Норма 3 (10 268) 3, 3,84 ± 0,20 3,44 ± 0,34 3,57 ± 0,36
    χ 2 ν (глубина резкости) 2,23 (137) 1,83 (123) 0,90 (130)
    Поглощенный поток (10 −12 эрг см −2 с −1 )
    0.5–1,0 кэВ 3,45 3,70 2,80 2,62
    1,0–2,0 кэВ 2,28 2,27 2,29 2,24
    908 2,0 1,42 1,43
    4,0–8,0 кэВ 1,02 1,04 0,97 0,94
    0,5–10 кэВ 8,40 8,40 7,61 7,36
    )67
    Оптимальные значения
    Параметр MEG ( м = - 1) MEG ( м 9 = + 1) м = - 1) HEG ( м = + 1)
    N H (10 20 см −2 ) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3,59 (фиксированный) 3.59 (фиксированный)
    кТ 1 (кэВ) 0,19 +0,05 −0,04 0,17 +0,06 −0,06 - 1 (10 −3 ) 0,87 ± 0,26 1,37 ± 1,00 - -
    тыс. Т 0.61 +0,05 −0,01 0,63 +0,04 −0,04 0,62 +0,05 −0,05
    Норма 2 −5 265 0,16 2,07 ± 0,18 2,54 ± 0,33 2,28 +0,35 -0,36
    тыс. +0.32 −0,27 3,19 +0,51 −0,44 3,05 +0,51 −0,37
    Норма 3 (10 268) 3, 3,84 ± 0,20 3,44 ± 0,34 3,57 ± 0,36
    χ 2 ν (глубина резкости) 2,23 (137) 1,83 (123) 0,90 (130)
    Поглощенный поток (10 −12 эрг см −2 с −1 )
    0.5–1,0 кэВ 3,45 3,70 2,80 2,62
    1,0–2,0 кэВ 2,28 2,27 2,29 2,24
    908 2,0 1,42 1,43
    4,0–8,0 кэВ 1,02 1,04 0,97 0,94
    0,5–10 кэВ 8,40 8,40 7,61 7,36
    Таблица 2 Потоки энергии

    , определенные для заметной эмиссионной линии из спектров Chandra .

    8,4 908 Mg x8
    Линия Пик (Å) MEG HEG
    м = -1 м = + 1 м = -1 +1
    Поток × 10 −13 эрг см −2 с −1
    Si xiv 6.2 1,2 1,2 1,1 1,1
    Si xiii 6,7 1,4 1,3 1,4 1,4
    1,1 1,0
    Mg xi 9,2 1,0 1,0 1,0 1,0
    Ne x 12,1 1.5 1,5 1,7 1,6
    Ne ix 13,5 1,7 1,6 1,8 1,6
    Fe xvii8 2,3 -
    O viii 19,0 3,8 - - -
    = −1 8,4 908 Mg x8
    Линия Пик (Å198 m) HEG (Å19823 м = + 1 м = −1 м = + 1
    Поток × 10 −13 эрг см −2 с −1
    Si xiv 6.2 1,2 1,2 1,1 1,1
    Si xiii 6,7 1,4 1,3 1,4 1,4
    1,1 1,0
    Mg xi 9,2 1,0 1,0 1,0 1,0
    Ne x 12,1 1.5 1,5 1,7 1,6
    Ne ix 13,5 1,7 1,6 1,8 1,6
    Fe xvii8 2,3 -
    O viii 19,0 3,8 - - -
    Таблица 2

    Потоки энергии, определенные для видной линии излучения из спектра Chandra .

    -
    Линия Пик (Å) MEG HEG
    м = -1 м = + 1 м = -1 +1
    Поток × 10 −13 эрг см −2 с −1
    Si xiv 6,2 1,2 1,2 1,1 1,1 Si xiii 6.7 1,4 1,3 1,4 1,4
    Mg xii 8,4 1,1 1,1 1,1 1,0
    9023 1,0
    908 23 1,0 8 xi 1,0 1,0
    Ne x 12,1 1,5 1,5 1,7 1,6
    Ne ix 13,5 1.7 1,6 1,8 1,6
    Fe xvii 15,0 2,2 2,3 2,5 -
    O viii 19,0 -
    9029 = + 1 908 8,4 908 Mg x8
    Линия Пик (Å) MEG HEG
    м = -1 м = + 1 м = + 1
    Поток × 10 −13 эрг см −2 с −1
    Si xiv 6.2 1,2 1,2 1,1 1,1
    Si xiii 6,7 1,4 1,3 1,4 1,4
    1,1 1,0
    Mg xi 9,2 1,0 1,0 1,0 1,0
    Ne x 12,1 1.5 1,5 1,7 1,6
    Ne ix 13,5 1,7 1,6 1,8 1,6
    Fe xvii8 2,3-
    O viii 19,0 3,8---
    " data-legacy-id="ss4-3"> 4.3 Импульсная синхронизация

    Поиск периодичности с использованием метода сворачивания эпох был проведен на данных Chandra и Swift с барицентрической коррекцией.Кривые блеска были сложены с большим количеством периодов с использованием эфемерид для импульсного излучения, полученного для 14-летней базы оптических наблюдений (например, de Jager et al.1994), и лучших периодов, найденных с помощью максимизации хи-квадрат. На рис. 11 показан период импульсов, определенный для данных Chandra . Разрешение периода Фурье (FPR) составляет P 2 /2 T ∼ 6,75 × 10 −3 с, где P - период свертки, а T - длина наблюдения (∼80 кс).Результирующий пик соответствовал гауссиану, который использовался для определения фактического периода импульса P импульса = 33,0767 ± 0,0068 с. Аналогичным образом, период импульса, полученный для данных Swift -XRT, составляет 33,0767 ± 0,0030 с (из рисунка 12) с соответствующим разрешением P 2 /2 T ∼ 3 × 10 −3 с. В последнем случае пропуски данных привели к появлению псевдонимов, заметных в спектре мощности. Периоды импульсов, полученные для обоих наборов данных (т.е. Chandra и Swift -XRT данные) идеально согласуются с ранее определенным периодом вращения белого карлика (de Jager et al.1994; Mauche 2006), а также с недавним результатом Suzaku (Terada et al. 2008 г.). Используя период, полученный выше, профили импульсов были определены с использованием эпохи BJD 245 3673,5 (Terada et al. 2008). Профили показаны на рисунках 13 и 14 для данных Chandra и Swift -XRT, соответственно.

    Рисунок 11

    Определение периода импульса по данным Chandra .

    Рисунок 11

    Определение периода импульса по данным Chandra .

    Рисунок 12

    Определение периода импульса по данным Swift -XRT.

    Рисунок 12

    Определение периода импульса по данным Swift -XRT.

    Рисунок 13

    Профиль импульса AE Aqr по данным Chandra . Фаза 0 соответствует BJD 245 3673,5.

    Рисунок 13

    Профиль импульса AE Aqr по данным Chandra .Фаза 0 соответствует BJD 245 3673,5.

    Рисунок 14

    Профиль импульса AE Aqr по данным Swift -XRT. Фаза 0 соответствует BJD 245 3673,5.

    Рисунок 14

    Профиль импульса AE Aqr по данным Swift -XRT. Фаза 0 соответствует BJD 245 3673,5.

    " data-legacy-id="ss5"> 5 МАГНИТОСФЕРНЫЙ ВИНТ

    Природу мягкого ( E X ≤ 10 кэВ) и жесткого ( E X ≥ 10 кэВ) рентгеновского излучения можно лучше всего понять в рамках очень эффективного процесса магнитосферного винта в система.Было показано (Meintjes 2002; Schenker et al. 2002), что AE Aqr прошел через фазу очень сильного теплового массопереноса в масштабе времени более 10 7 лет назад, в результате чего белый карлик превратился в период ~ 30 с в масштабе времени, сравнимом с тепловым масштабом времени. Было показано (Meintjes 2002; Schenker et al. 2002), что белый карлик, вероятно, аккрецировал со скоростью M i, * ∼ 10 19 gs −1 , что могло бы поддерживать устойчивое ядерное горение на своем теле. поверхность, что приводит к сверхмягкому рентгеновскому излучению (SSS).Было показано, что неуправляемый массоперенос и высокая аккреция прекращаются при достижении критического двойного отношения q , т.е. q = ( M 2 / M 1 ) ≈ 0,73 (Meintjes 2002). С тех пор массообмен значительно упал.

    Рисунок 15

    Сравнение скорости вращения магнитосферы и кеплеровского потока газа на радиусе магнитосферы.

    Рис. 15

    Сравнение скорости вращения магнитосферы и кеплеровского потока газа на радиусе магнитосферы.

    Если поток массообмена преобразуется в излучение в зоне пропеллера, результирующая светимость равна 5 для текущей тепловой скорости массопереноса в масштабе времени. Этого достаточно, чтобы управлять оптическим излучением, связанным со вспышками (Eracleous & Horne 1996). Наблюдения показывают, что светимость аккреции, полученная из данных УФ-рентгеновского излучения, составляет приблизительно L согласно ∼ 10 31 эрг с −1 , что означает, что скорость аккреции 6 значительно ниже предполагаемой скорости массопереноса. .Это говорит о том, что большая часть массового потока вторичной звезды выбрасывается из двойной системы. Эта скорость аккреции составляет только (β ≈ 0,03%) потока массопереноса от вторичной звезды. Общая мощность МГД, передаваемая в орбитальный газовый поток, имеет порядок (Meintjes & Venter 2005) 7 Рассеиваемая мощность магнитосферы постоянна. с мощностью замедления белого карлика, рассчитанной из скорости замедления (de Jager et al. 1994; Mauche 2006), превышающей светимость аккреции на несколько порядков, т.е.е. P s - d ∼ 10 3 L X . Мощность при замедлении вращения обеспечивает значительный резервуар энергии, который может быть направлен на ускорение частиц и нетепловое излучение (например, de Jager et al. 1994; Meintjes & de Jager 2000). Недавнее исследование рентгеновского излучения от AE Aqr (Terada et al. 2008) с использованием спутника Suzaku показало признаки нетеплового импульсного жесткого рентгеновского компонента, который является контрольным признаком ускорения частиц в системе.

    908 −10
    Радиосвязь в ближнем ИК диапазоне Оптика для рентгеновских лучей
    Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 ) Частота (Гц) Поток энергии (эрг · см −2 с −1 )
    1.4 × 10 9 8,4 × 10 −17 3,3 × 10 14 6,1 × 10 −10
    2,5 × 10 11 6,0 × 10 −10 4,3 × 10 14 6,3 × 10 −10
    1,4 × 10 14 2,6 × 10 −10 5,5 × 10 14

    6

    1.8 × 10 14 4,8 × 10 −10 2,4 × 10 17 1,2 × 10 −11
    2,4 × 10 14 6,0 × 10 −10 4,8 × 10 17 6,7 × 10 −12
    (эрг см −2 с −1 ) 908 −10
    Радио в ближний ИК-диапазон Оптическое для рентгеновского излучения
    Частота потока энергии Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 )
    1.4 × 10 9 8,4 × 10 −17 3,3 × 10 14 6,1 × 10 −10
    2,5 × 10 11 6,0 × 10 −10 4,3 × 10 14 6,3 × 10 −10
    1,4 × 10 14 2,6 × 10 −10 5,5 × 10 14

    6

    1.8 × 10 14 4,8 × 10 −10 2,4 × 10 17 1,2 × 10 −11
    2,4 × 10 14 6,0 × 10 −10 4,8 × 10 17 6,7 × 10 −12
    Таблица 3 Данные

    Radio to X-ray для AE Aqr, взятые из опубликованных результатов, полученных из онлайн-каталога Vizier. Онлайн-инструмент преобразования величины в поток использовался для расчета потоков для ИК и оптических данных.Для рентгеновских данных использовались коэффициенты пересчета спутников для расчета потоков на основе скоростей счета.

    Радиосвязь в ближнем ИК диапазоне Оптика для рентгеновских лучей
    Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 ) Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 )
    1,4 × 10 9 8,4 × 10 −17 3.3 × 10 14 6,1 × 10 −10
    2,5 × 10 11 6,0 × 10 −14 4,3 × 10 14 6,3 × 10 −10
    1,4 × 10 14 2,6 × 10 −10 5,5 × 10 14 5,9 × 10 −10
    1,80006 10 14 × 10 −10 2.4 × 10 17 1,2 × 10 −11
    2,4 × 10 14 6,0 × 10 −10 4,8 × 10 17 6,7 × 10
    908 −10
    Радиосвязь в ближнем ИК диапазоне Оптика на рентгеновские лучи
    Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1

    6)

    Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 )
    1.4 × 10 9 8,4 × 10 −17 3,3 × 10 14 6,1 × 10 −10
    2,5 × 10 11 6,0 × 10 −10 4,3 × 10 14 6,3 × 10 −10
    1,4 × 10 14 2,6 × 10 −10 5,5 × 10 14

    6

    1.8 × 10 14 4,8 × 10 −10 2,4 × 10 17 1,2 × 10 −11
    2,4 × 10 14 6,0 × 10 −10 4,8 × 10 17 6,7 × 10 −12
    Таблица 4 Потоки

    ближнего УФ и рентгеновского излучения, полученные по данным Swift UVOT и Chandra .

    Данные УФ Данные рентгеновского излучения
    Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 ) Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 )
    1.00 × 10 15 1,70 × 10 −10 3,63 × 10 17 3,16 × 10 −12
    −1,10 × 10 15 10,9611 6,05 × 10 17 1,18 × 10 −12
    1,20 × 10 15 4,50 × 10 −11 1,09 × 10 23 18 −13
    1.30 × 10 15 2,21 × 10 −11 1,57 × 10 18 5,78 × 10 −13
    1,40 × 10 15 1,05 × 10 1,81 × 10 18 2,68 × 10 −13
    УФ-данные Рентгеновские данные
    Частота (Гц) Энергия см −2 с −1 ) Частота (Гц) Поток энергии (эрг · см −2 с −1 )
    1.00 × 10 15 1,70 × 10 −10 3,63 × 10 17 3,16 × 10 −12
    −1,10 × 10 15 10,9611 6,05 × 10 17 1,18 × 10 −12
    1,20 × 10 15 4,50 × 10 −11 1,09 × 10 23 18 −13
    1.30 × 10 15 2,21 × 10 −11 1,57 × 10 18 5,78 × 10 −13
    1,40 × 10 15 1,05 × 10 1.81 × 10 18 2.68 × 10 −13
    Таблица 4

    Потоки ближнего УФ и рентгеновского излучения, полученные по данным Swift UVOT и Chandra .

    Данные УФ Данные рентгеновского излучения
    Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 ) Частота (Гц) Поток энергии (эрг см −2 с −1 )
    1.00 × 10 15 1,70 × 10 −10 3,63 × 10 17 3,16 × 10 −12
    −1,10 × 10 15 10,9611 6,05 × 10 17 1,18 × 10 −12
    1,20 × 10 15 4,50 × 10 −11 1,09 × 10 23 18 −13
    1.30 × 10 15 2,21 × 10 −11 1,57 × 10 18 5,78 × 10 −13
    1,40 × 10 15 1,05 × 10 1,81 × 10 18 2,68 × 10 −13
    УФ-данные Рентгеновские данные
    Частота (Гц) Энергия см −2 с −1 ) Частота (Гц) Поток энергии (эрг · см −2 с −1 )
    1.00 × 10 15 1,70 × 10 −10 3,63 × 10 17 3,16 × 10 −12
    −1,10 × 10 15 10,9611 6,05 × 10 17 1,18 × 10 −12
    1,20 × 10 15 4,50 × 10 −11 1,09 × 10 23 18 −13
    1.30 × 10 15 2,21 × 10 −11 1,57 × 10 18 5,78 × 10 −13
    1,40 × 10 15 1,05 × 10 1,81 × 10 18 2,68 × 10 −13

    Рисунок 18

    SED AE Aqr. Данные каталога представляют собой черные залитые квадраты с полосами погрешностей, а проанализированные данные представляют собой остальные точки.Состояния всплесков и вспышек указаны в режимах гамма-квантов СВЭ и ТэВ-квантов.

    Рисунок 18

    SED AE Aqr. Данные каталога представляют собой черные залитые квадраты с полосами погрешностей, а проанализированные данные представляют собой остальные точки. Состояния всплесков и вспышек указаны в режимах гамма-квантов СВЭ и ТэВ-квантов.

    Данные от радиосигнала до дальнего ИК-диапазона были дополнены степенной моделью (po). Эмиссия в этом диапазоне длин волн приписывается синхротронному излучению расширяющихся намагниченных сгустков электронов (например,грамм. Bastian et al. 1988; Мейнтьес и Вентер 2003; Venter & Meintjes 2006), которые становятся оптически тонкими (и, следовательно, электроны следуют степенному закону распределения), а затем испускают наблюдаемое нетепловое излучение. Данные в ближнем ИК, оптическом и ближнем УФ диапазонах соответствуют тепловой модели черного тела (bb) с температурой T bb ≃ 4,65 × 10 3 K, связанной со вторичной звездой-компаньоном.

    Нетепловая природа переходного радиоизлучения (например,грамм. Bastian et al. 1988), в сочетании с возможной нетепловой природой жесткого рентгеновского излучения выше 10 кэВ (Terada et al. 2008) и гамма-излучением VHE и ТэВ, о котором сообщалось в 1990-х годах (например, Meintjes et al. 1992, 1994 ; Chadwick et al. 1995), ясно показывает, что AE Aqr, возможно, является местом ускорения частиц с соответствующим нетепловым излучением с частотой более 18 десятилетий.

    8 РЕЗЮМЕ

    Рентгеновские кривые блеска AE Aqr показывают, что источник очень изменчив и характеризуется вспышками.Наблюдаемые вспышки на кривых блеска могут быть результатом внезапного увеличения излучения из-за спорадической аккреции массы. Спектры (ниже 10 кэВ) в основном мягкие, характеризуются линиями излучения и могут быть подогнаны к многокомпонентным моделям термоэмиссии. Периодический и импульсный анализ показывает, что рентгеновское излучение является импульсным с периодом, соответствующим периоду вращения белого карлика. Показано, что мягкое тепловое рентгеновское излучение в АЭ Aqr возникает в результате диссипации некоторой фракции (α ∼ 0.01) гравитационной потенциальной энергии на радиусе магнитосферы с аккрецией лишь небольшой части (β ~ 0,03%) массопереносного потока. Этого достаточно, чтобы объяснить импульсный характер и светимость, связанные с мягким рентгеновским излучением в АЭ Aqr ниже 10 кэВ. Жесткое рентгеновское излучение с энергией выше 10 кэВ демонстрирует нетепловой степенной закон с фотонным индексом Γ ≈ 1,2, аналогичный молодым пульсарам с вращательной энергией. Светимость в жестком рентгеновском диапазоне также составляет долю κ ~ 0,1 процента светимости при вращении вниз, также наблюдаемой у молодых пульсаров.Это делает AE Aqr уникальным среди катастрофических переменных. SED выявляет многоволновое излучение с частотой более 18 декад, большая часть из которых представляет собой нетепловое излучение, связанное с ускорением частиц. Вероятно, что большинство эмиссионных процессов происходит в зоне пропеллера, где значительная часть силы замедления вращения белого карлика преобразуется в управляемый пропеллером массовый отток и излучение. Неподтвержденные сообщения об импульсном гамма-излучении VHE и ТэВ, хотя и с низким рабочим циклом, оправдывают последующие кампании наблюдений с использованием современных черенковских установок.

    В этом исследовании использовались данные, полученные из трех архивов данных Chandra и каталога источников Chandra, а также программное обеспечение, предоставленное рентгеновским центром Chandra (CXC) в пакетах приложений CIAO, ChIPS и Sherpa. В исследовании также использовались данные, предоставленные Британским центром данных Swift Science при Лестерском университете, и инструмент доступа к каталогу VizieR, CDS, Страсбург, Франция (http://vizier.u-strasbg.fr/viz-bin / VizieR). Один из авторов, Б.О., был профинансирован проектом South African Square Kilometer Array Project и Национальным исследовательским фондом (NRF) Южной Африки.Особые слова благодарности доктору Крису Мошу за несколько очень поучительных дискуссий, связанных с рентгеновским излучением от AE Aquarii.

    ССЫЛКИ

    et al. ,

    2005

    ,

    A&A

    ,

    433

    ,

    1063

    et al. ,

    2005

    ,

    Космические науки. Ред.

    ,

    120

    ,

    143

    et al. ,

    1997

    ,

    ApJS

    ,

    113

    ,

    367

    ,

    2001

    , в, , ред., ASP Conf.Сер. Vol. 238,

    Программное обеспечение и системы анализа астрономических данных X

    .

    Astron. Soc. Pac.

    , Сан-Франциско, стр.

    22

    et al. ,

    2005

    ,

    Космические науки. Ред.

    ,

    120

    ,

    165

    et al. ,

    1995

    ,

    Astropart. Phys.

    ,

    4

    ,

    99

    ,

    1995

    , дюйм , eds,

    ASP Conf. Сер. Vol. 85.Мыс Семинар по магнитным катаклизмическим переменным Astron. Soc. Pac.

    , Сан-Франциско, стр.

    379

    ,

    1991b

    ,

    Внутр. Космические лучи конф.

    ,

    2

    ,

    463

    ,

    1959

    ,

    Phys. Ред.

    ,

    115

    ,

    242

    et al. ,

    2007

    ,

    A&A

    ,

    469

    ,

    379

    et al. ,

    2009

    ,

    MNRAS

    ,

    397

    ,

    1177

    et al.,

    2004

    ,

    ApJ

    ,

    611

    ,

    1005

    et al. ,

    2004

    ,

    в Flanagan K. A., Siegmund O. H. W., eds, Proc. SPIE Vol.

    5165

    , Аппаратура рентгеновского и гамма-излучения для астрономии XIII. SPIE, Беллингем, стр.

    217

    ,

    1992

    ,

    Астрофизика нейтронных звезд

    .

    Springer-Verlag

    , Берлин, стр.

    83

    et al.,

    2005

    ,

    Космические науки. Ред.

    ,

    120

    ,

    95

    et al. ,

    2008a

    ,

    PASJ

    ,

    60

    ,

    387

    et al. ,

    2008b

    ,

    Доп. Space Res.

    ,

    41

    ,

    512

    ,

    1988

    ,

    Письма Астрон. Ж.

    ,

    14

    ,

    606

    ,

    1983

    , дюйм , eds,

    Cataclysmic Variables and Related Objects

    .

    Рейдель

    , Дордрехт, стр.

    155

    ,

    1995

    ,

    Катаклизмические переменные звезды

    .

    Cambridge Univ. Press

    , Кембридж, стр.

    417

    ,

    2003

    ,

    Adv. Space Res.

    ,

    32

    ,

    2005

    ,

    1938

    ,

    Astron. Nachr.

    ,

    265

    ,

    345

    © 2012 Авторские ежемесячные сообщения Королевского астрономического общества © 2012 РАН

    Рентгеновская компьютерная томография (КТ)

    Ричард Кетчем, Техасский университет в Остине

    Что такое рентгеновская компьютерная томография (КТ)

    Рентгеновская компьютерная томография (КТ) - это неразрушающий метод визуализации внутренних элементов твердых объектов и получения цифровой информации об их трехмерной геометрии и свойствах.
    Трехмерная реконструкция черепа Herrerasaurus с вырезом, показывающим корпус мозга. Длина образца 32 см. Подробности КТ-изображение обычно называется срезом , поскольку оно соответствует тому, как сканируемый объект выглядел бы, если бы он был разрезан вдоль плоскости. Еще лучшая аналогия - это кусок буханки хлеба, потому что точно так же, как кусок хлеба имеет толщину, КТ-срез соответствует определенной толщине сканируемого объекта. Таким образом, в то время как типичное цифровое изображение состоит из пикселей (элементов изображения), изображение среза CT состоит из вокселей, (элементов объема).Продолжая аналогию на один шаг дальше, точно так же, как буханку хлеба можно воссоздать, складывая все ее ломтики, полное объемное представление объекта получается путем получения непрерывного набора CT-ломтиков.

    Уровни серого на изображении КТ-среза соответствуют ослаблению рентгеновских лучей, которое отражает долю рентгеновских лучей, рассеянных или поглощенных, когда они проходят через каждый воксель. Ослабление рентгеновских лучей в первую очередь зависит от энергии рентгеновских лучей, а также плотности и состава отображаемого материала.

    Основные принципы рентгеновской компьютерной томографии (КТ)

    Томографическая визуализация состоит из направления рентгеновских лучей на объект с разных ориентаций и измерения уменьшения интенсивности вдоль ряда линейных траекторий. Это уменьшение характеризуется законом Бера, который описывает снижение интенсивности в зависимости от энергии рентгеновского излучения, длины пути и коэффициента линейного ослабления материала. Затем используется специальный алгоритм для восстановления распределения ослабления рентгеновских лучей в визуализируемом объеме.
    Простейшая форма закона Бера для монохроматического рентгеновского пучка через однородный материал: где I 0 и I - начальная и конечная интенсивность рентгеновского излучения, µ - линейный коэффициент ослабления материала (единицы 1 / длина), а x - длина пути рентгеновского излучения. Если материалов несколько, уравнение выглядит следующим образом: где каждое приращение i отражает отдельный материал с коэффициентом ослабления µ i с линейной протяженностью x i .В хорошо откалиброванной системе с использованием источника монохроматического рентгеновского излучения (т. Е. Синхротрона или излучателя гамма-излучения) это уравнение может быть решено напрямую. Если используется полихроматический источник рентгеновского излучения, чтобы учесть тот факт, что коэффициент ослабления сильно зависит от энергии рентгеновского излучения, полное решение потребует решения уравнения в диапазоне энергии рентгеновского излучения ( E ) используемый спектр: Однако такое вычисление обычно проблематично, поскольку большинство стратегий реконструкции решают для одного значения µ в каждой пространственной позиции.В таких случаях µ принимается как эффективный линейный коэффициент затухания, а не как абсолютный. Это усложняет абсолютную калибровку, поскольку эффективное ослабление зависит как от спектра рентгеновских лучей, так и от свойств объекта сканирования. Это также приводит к артефактам усиления луча: изменениям уровней серого изображения, вызванным преимущественным ослаблением низкоэнергетических рентгеновских лучей.
    Доминирующими физическими процессами, ответственными за ослабление рентгеновского излучения для большинства лабораторных источников рентгеновского излучения, являются фотоэлектрическое поглощение и комптоновское рассеяние.Фотоэлектрическое поглощение происходит, когда полная энергия падающего рентгеновского фотона передается внутреннему электрону, вызывая его выброс. В комптоновском рассеянии входящий фотон взаимодействует с внешним электроном, выбрасывая электрон и теряя только часть своей собственной энергии, после чего он отклоняется в другом направлении.

    В целом для геологических материалов фотоэлектрический эффект является доминирующим механизмом ослабления при низких энергиях рентгеновского излучения, примерно до 100–150 кэВ, после чего преобладает комптоновское рассеяние.Практическое значение этого перехода состоит в том, что фотоэлектрический эффект пропорционален атомному номеру Z 4-5 , тогда как комптоновское рассеяние пропорционально только Z , или, в первом порядке, плотности массы. В результате низкоэнергетические рентгеновские лучи более чувствительны к различиям в составе, чем высокоэнергетические, но также ослабляются гораздо быстрее, ограничивая толщину материала высокой плотности, через который они могут проникать и визуализироваться.

    На рисунке справа показаны линейные коэффициенты ослабления как функция энергии для четырех минералов: кварца, ортоклаза, кальцита и альмандинового граната.Кварц и ортоклаз очень похожи по массовой плотности (2,65 г / см 3 против 2,59 г / см 3 ), но при низкой энергии их коэффициенты ослабления различаются из-за присутствия калия с относительно высоким Z в полевом шпате. . С ростом энергии рентгеновского излучения их коэффициенты ослабления сходятся, и примерно при 125 кэВ они пересекаются; выше ~ 125 кэВ кварц немного более затухающий из-за его более высокой плотности. Таким образом, эти два минерала можно различить на КТ-изображениях, если средняя используемая энергия рентгеновского излучения достаточно низка, но при более высоких энергиях они почти неразличимы.Кальцит, хотя и лишь немного более плотный (2,71 г / см 3 ), чем кварц и ортоклаз, значительно более ослабляется при низкой энергии из-за присутствия кальция. Здесь расхождение с кварцем сохраняется до немного более высоких энергий, указывая на то, что их можно будет различить даже при сканировании с более высокими энергиями. Фазы с высокой плотностью и высоким Z, такие как альмандин, при всех энергиях можно отличить от других исследуемых здесь породообразующих минералов.

    Существует ряд методов, с помощью которых данные ослабления рентгеновских лучей могут быть преобразованы в изображение, некоторые из которых являются собственными.Наиболее частый подход называется «фильтрованная обратная проекция», при которой линейные данные, полученные при каждой угловой ориентации, сворачиваются с помощью специально разработанного фильтра, а затем проецируются обратно через пиксельное поле под тем же углом.

    Этот принцип проиллюстрирован на изображении справа и в анимации, которую можно просмотреть, щелкнув ссылку ниже. Ручной образец гранат-биотит-кианитового сланца (вверху слева) вращается, и его среднее сечение отображается плоским веерным лучом (синий). Ослабление рентгеновских лучей образцом при его вращении показано в правом верхнем углу; чем больше затухание на пути луча, ведущем от точечного источника (внизу) к линейному детектору (вверху), тем меньше рентгеновских лучей достигает детектора.Данные, собранные под каждым углом, собраны в правом нижнем углу. На этом изображении горизонтальная ось соответствует каналу детектора, а вертикальная ось соответствует углу поворота (или времени), а яркость соответствует степени ослабления рентгеновского излучения. Полученное изображение называется синограммой , так как любая точка в исходном объекте соответствует синусоиде. После завершения сбора данных начинается реконструкция. Каждая строка синограммы сначала свертывается с помощью фильтра и проецируется на матрицу пикселей (внизу справа) под углом, под которым она была получена.После обработки всех углов изображение готово.
    Анимация КТ-реконструкции (9.1MB Mar30 07)

    Аппаратура для рентгеновской компьютерной томографии (КТ) - как это работает?

    Элементами рентгеновской томографии являются источник рентгеновского излучения, серия детекторов, которые измеряют ослабление интенсивности рентгеновского излучения на нескольких путях луча, и геометрию вращения по отношению к изображаемому объекту. Различные конфигурации этих компонентов могут использоваться для создания компьютерных томографов, оптимизированных для визуализации объектов различного размера и состава.

    В подавляющем большинстве систем компьютерной томографии используются рентгеновские трубки, хотя томография также может выполняться с использованием синхротрона или гамма-излучателя в качестве источника монохроматического рентгеновского излучения. Важными характеристиками трубки являются материал мишени и пиковая энергия рентгеновского излучения, которые определяют генерируемый спектр рентгеновского излучения; ток, определяющий интенсивность рентгеновского излучения; и размер фокусного пятна, который влияет на пространственное разрешение.

    В большинстве КТ-детекторов рентгеновского излучения используются сцинтилляторы. Важными параметрами являются материал, размер и геометрия сцинтиллятора, а также средства обнаружения и подсчета сцинтилляционных событий.Как правило, детекторы меньшего размера обеспечивают лучшее разрешение изображения, но меньшую скорость счета из-за их меньшей площади по сравнению с более крупными. Для компенсации используется более длительное время сбора данных для снижения уровня шума. Обычными сцинтилляционными материалами являются йодид цезия, оксисульфид гадолиния и метавольфрамат натрия.

    На диаграмме справа показаны некоторые из наиболее распространенных конфигураций компьютерных томографов. При сканировании планарным пучком рентгеновские лучи коллимируются и измеряются с помощью линейки детекторов.Обычно толщина среза определяется апертурой линейного массива. Коллимация необходима для уменьшения влияния рассеяния рентгеновских лучей, которое приводит к появлению дополнительных паразитных рентгеновских лучей, достигающих детектора из точек, расположенных не вдоль пути источник-детектор. Линейные массивы обычно можно сконфигурировать так, чтобы они были более эффективными, чем планарные, но имеют недостаток, заключающийся в том, что они получают данные только для одного изображения среза за раз.

    При сканировании коническим лучом линейная решетка заменяется планарным детектором, и луч больше не коллимируется.Данные для всего объекта или значительной его толщины можно получить за один оборот. Данные преобразуются в изображения с использованием алгоритма конического луча. В общем, данные конического луча подвержены некоторому размытию и искажению по мере удаления от центральной плоскости, что соответствовало бы захвату одного среза. Они также более подвержены артефактам, возникающим из-за рассеяния, если используются высокоэнергетические рентгеновские лучи. Однако преимущество получения данных для сотен или тысяч срезов за один раз является значительным, так как большее время сбора может быть потрачено на каждую позицию поворотного стола, что снижает шум изображения.

    Сканирование параллельным пучком выполняется с использованием специально сконфигурированной линии синхротронного пучка в качестве источника рентгеновского излучения. В этом случае объемные данные получаются без искажений. Однако размер объекта ограничен шириной рентгеновского луча; в зависимости от конфигурации луча могут отображаться объекты диаметром до 6 см. Синхротронное излучение обычно имеет очень высокую интенсивность, что позволяет быстро собирать данные, но рентгеновское излучение, как правило, имеет низкую энергию (<35 кэВ), что может помешать формированию изображений образцов с обширными материалами с высоким Z.

    Другими вариантами являются получение нескольких срезов, в котором используется планарный детектор, но данные обрабатываются с помощью алгоритма реконструкции веерного луча, и спиральное сканирование, при котором высота образца изменяется во время сбора данных, что потенциально снижает артефакты конического луча.

    Приложения

    Данные КТ применяются практически во всех геологических дисциплинах, и постоянно открываются новые приложения. На сегодняшний день успешно подано:
    3D-рендеринг метеорита PAT