Եթե ​​U-ն արտահայտված է կիլովոլտներով, և հաշվի է առնվում այլ քանակությունների միջև հարաբերակցությունը, ապա բանաձևն ունի հետևյալ տեսքը. )

Վերոնշյալ գրաֆիկներից կարելի է պարզել, որ lm ալիքի երկարությունը, որը կազմում է առավելագույն ճառագայթման էներգիան, մշտական ​​հարաբերության մեջ է l k ալիքի սահմանափակող երկարության հետ.

.

Ալիքի երկարությունը բնութագրում է ֆոտոնի էներգիան, որից կախված է ճառագայթման ներթափանցող ուժը, երբ այն փոխազդում է նյութի հետ։

Կարճ ալիքի ռենտգենյան ճառագայթները սովորաբար ունեն բարձր թափանցող հզորություն և կոչվում են կոշտ, իսկ երկար ալիքի ռենտգենյան ճառագայթները կոչվում են փափուկ։ Ինչպես երևում է վերը նշված բանաձևից, ալիքի երկարությունը, որով ընկնում է ճառագայթման առավելագույն էներգիան, հակադարձ համեմատական ​​է խողովակի անոդի և կաթոդի միջև եղած լարմանը: Բարձրացնելով լարումը ռենտգենյան խողովակի անոդում, փոխել ճառագայթման սպեկտրալ կազմը և բարձրացնել դրա կարծրությունը:

Երբ թելքի լարումը փոխվում է (կաթոդի թելիկի ջերմաստիճանը փոխվում է), փոխվում է կաթոդի կողմից թողարկված էլեկտրոնների թիվը մեկ միավորի ժամանակում, կամ, համապատասխանաբար, ընթացիկ ուժը խողովակի անոդի միացումում: Այս դեպքում ճառագայթման հզորությունը փոխվում է հոսանքի առաջին հզորության համամասնությամբ: Ճառագայթման սպեկտրալ կազմը չի փոխվի։

Ճառագայթման ընդհանուր հոսքը (հզորությունը), էներգիայի բաշխումը ալիքի երկարությունների վրա, ինչպես նաև սպեկտրի սահմանը կարճ ալիքի երկարությունների վրա կախված են հետևյալ երեք գործոններից՝ U լարումը, որն արագացնում է էլեկտրոնները և կիրառվում է անոդի և կաթոդի միջև։ խողովակի; ճառագայթման առաջացման մեջ ներգրավված էլեկտրոնների թիվը, այսինքն. խողովակի թելի հոսանքը; Անոդի նյութի Z ատոմային թիվը, որում տեղի է ունենում էլեկտրոնի դանդաղում։

Bremsstrahlung հոսքը հաշվարկվում է բանաձևով. , որտեղ ,

Z- նյութի ատոմի հերթական համարը (ատոմային համարը).

Ռենտգեն խողովակի վրա լարումը մեծացնելով՝ կարելի է նկատել առանձին գծերի (գծային սպեկտր) առաջացումը շարունակական bremsstrahlung ճառագայթման ֆոնի վրա, որը համապատասխանում է բնորոշ ռենտգեն ճառագայթմանը։ Այն առաջանում է նյութի ատոմների ներքին թաղանթների միջև էլեկտրոնների անցման ժամանակ (Կ, Լ, Մ թաղանթներ)։ Հատկանշական ճառագայթման սպեկտրի գծային բնույթն առաջանում է այն բանի պատճառով, որ արագացված էլեկտրոնները ներթափանցում են ատոմների խորքերը և ատոմներից դուրս իրենց ներքին շերտերից դուրս հանում էլեկտրոնները: Վերին շերտերից էլեկտրոնները (նկ. 2) անցնում են ազատ տեղեր, ինչի արդյունքում ռենտգենյան ֆոտոններն արտանետվում են անցումային էներգիայի մակարդակների տարբերությանը համապատասխան հաճախականությամբ։ Հատկանշական ճառագայթման սպեկտրի գծերը միավորվում են շարքերի մեջ, որոնք համապատասխանում են K, L, M մակարդակներում ավելի բարձր մակարդակ ունեցող էլեկտրոնների անցումներին:

Արտաքին գործողությունը, որի արդյունքում էլեկտրոնը դուրս է մղվում ներքին շերտերից, պետք է բավականաչափ ուժեղ լինի։ Ի տարբերություն օպտիկական սպեկտրների, տարբեր ատոմների բնորոշ ռենտգենյան սպեկտրները նույն տիպի են։ Այս սպեկտրների միատեսակությունը պայմանավորված է նրանով, որ տարբեր ատոմների ներքին շերտերը նույնն են և տարբերվում են միայն էներգետիկ առումով, քանի որ. ուժի ազդեցությունը միջուկի կողմից մեծանում է տարրի հերթական թվի մեծացման հետ։ Սա հանգեցնում է նրան, որ միջուկային լիցքի աճով բնորոշ սպեկտրները տեղափոխվում են դեպի ավելի բարձր հաճախականություններ: Այս հարաբերությունը հայտնի է որպես Մոզելիի օրենք. , որտեղ A և B հաստատուններ են. Տարրի Z կարգի համարը:

Կա ևս մեկ տարբերություն ռենտգենյան և օպտիկական սպեկտրների միջև: Ատոմի բնորոշ սպեկտրը կախված չէ այն քիմիական միացությունից, որում ներառված է ատոմը։ Այսպիսով, օրինակ, թթվածնի ատոմի ռենտգենյան սպեկտրը նույնն է O, O 2, H 2 O-ի համար, մինչդեռ այս միացությունների օպտիկական սպեկտրները զգալիորեն տարբերվում են: Ատոմների ռենտգենյան սպեկտրների այս հատկանիշը հիմք է ծառայել «բնութագիր» անվանման համար։

Հատկանշական ճառագայթումը տեղի է ունենում ամեն անգամ, երբ ատոմի ներքին շերտերում կան ազատ տեղեր՝ անկախ դրա առաջացման պատճառներից։ Օրինակ, այն ուղեկցում է ռադիոակտիվ քայքայման տեսակներից մեկին, որը բաղկացած է միջուկի կողմից ներքին շերտից էլեկտրոնի գրավումից։

2. Ռենտգենյան խողովակների և նախակենդանիների սարքը

ռենտգեն մեքենա.

Ռենտգենյան ճառագայթման ամենատարածված աղբյուրը ռենտգենյան խողովակն է՝ երկու էլեկտրոդից բաղկացած վակուումային սարք (նկ. 3): Այն իրենից ներկայացնում է ապակե տարա (p = 10 -6 - 10 -7 մմ Hg) երկու էլեկտրոդներով՝ անոդ A և K կաթոդ, որոնց միջև ստեղծվում է բարձր լարում։ Տաքացվող կաթոդը (K) արտանետում է էլեկտրոններ։ Անոդ Ա-ն հաճախ անվանում են հակակաթոդ: Այն ունի թեք մակերես, որպեսզի ստացված ռենտգենյան ճառագայթումն ուղղի խողովակի առանցքի անկյան տակ։ Անոդը պատրաստված է լավ ջերմային հաղորդունակությամբ (պղինձ) մետաղից՝ էլեկտրոնների ազդեցությամբ առաջացած ջերմությունը հեռացնելու համար։ Անոդի թեքված ծայրում կա բարձր ատոմային թվով հրակայուն մետաղից (վոլֆրամ) Z թիթեղ, որը կոչվում է անոդային հայելի։ Որոշ դեպքերում անոդը հատուկ սառեցվում է ջրով կամ յուղով: Ախտորոշիչ խողովակների համար կարևոր է ռենտգենյան աղբյուրի ճշգրիտ լինելը, որը կարելի է հասնել՝ էլեկտրոնները կենտրոնացնելով անոդի մեկ տեղում: Հետևաբար, կառուցողականորեն պետք է հաշվի առնել երկու հակադիր խնդիր՝ մի կողմից՝ էլեկտրոնները պետք է ընկնեն անոդի մի տեղ, մյուս կողմից՝ գերտաքացումից խուսափելու համար ցանկալի է էլեկտրոնները բաշխել տարբեր մասերի վրա։ անոդը. Այդ պատճառով որոշ ռենտգենյան խողովակներ արտադրվում են պտտվող անոդով:

Ցանկացած դիզայնի խողովակում անոդի և կաթոդի միջև լարման միջոցով արագացված էլեկտրոնները ընկնում են անոդի հայելու վրա և ներթափանցում նյութի խորքը, փոխազդում ատոմների հետ և դանդաղում են ատոմների դաշտով։ Սա առաջացնում է bremsstrahlung ռենտգենյան ճառագայթներ: Bremsstrahlung-ի հետ միաժամանակ ձևավորվում է բնորոշ ճառագայթման փոքր քանակություն (մի քանի տոկոս): Անոդին հարվածող էլեկտրոնների միայն 1-2%-ն է առաջացնում bremsstrahlung, իսկ մնացածը՝ ջերմային էֆեկտ։ Էլեկտրոնների կոնցենտրացիայի համար կաթոդն ունի ուղղորդող գլխարկ: Վոլֆրամի հայելու այն հատվածը, որի վրա ընկնում է հիմնական էլեկտրոնի հոսքը, կոչվում է խողովակի կիզակետ։ Ճառագայթման ճառագայթի լայնությունը կախված է դրա տարածքից (կենտրոնացման հստակությունը):

Խողովակի սնուցման համար պահանջվում է երկու աղբյուր՝ բարձր լարման աղբյուր անոդային շղթայի համար և ցածր լարման աղբյուր (6-8 Վ)՝ թելքի շղթայի սնուցման համար։ Երկու աղբյուրներն էլ պետք է ինքնուրույն կարգավորվեն։ Անոդի լարումը փոխելով՝ կարգավորվում է ռենտգենյան ճառագայթման կարծրությունը, իսկ շիկացումը փոխելով՝ ելքային շղթայի հոսանքը և, համապատասխանաբար, ճառագայթման հզորությունը։

Ամենապարզ ռենտգեն մեքենայի սխեմատիկ դիագրամը ներկայացված է Նկ.4-ում: Շղթան ունի երկու բարձր լարման տրանսֆորմատորներ Tr.1 և Tr.2 թելերի սնուցման համար: Խողովակի վրա բարձր լարումը կարգավորվում է Tr.3 ավտոտրանսֆորմատորով, որը միացված է Tr.1 տրանսֆորմատորի առաջնային ոլորուն: Անջատիչը K կարգավորում է ավտոտրանսֆորմատորի ոլորման պտույտների քանակը: Այս առումով փոխվում է նաև խողովակի անոդին մատակարարվող տրանսֆորմատորի երկրորդական ոլորման լարումը, այսինքն. կարծրությունը կարգավորելի է:

Խողովակի թելքի հոսանքը կարգավորվում է ռեոստատ R-ով, որը ներառված է տրանսֆորմատորի Tr.2 առաջնային շղթայում: Անոդի շղթայի հոսանքը չափվում է միլիամետրով: Խողովակի էլեկտրոդների վրա կիրառվող լարումը չափվում է կՎ կիլովոլտմետրով, կամ անոդային շղթայում լարումը կարելի է դատել անջատիչ Կ-ի դիրքով։ Թելերի հոսանքը, որը կարգավորվում է ռեոստատով, չափվում է ամպաչափով Ա։ Դիտարկվող սխեմայի համաձայն, ռենտգեն խողովակը միաժամանակ ուղղում է բարձր փոփոխական լարումը:

Հեշտ է տեսնել, որ նման խողովակը ճառագայթում է փոփոխական հոսանքի միայն մեկ կես ցիկլով: Հետեւաբար, նրա հզորությունը փոքր կլինի: Ճառագայթման հզորությունը մեծացնելու համար շատ սարքեր օգտագործում են բարձր լարման լրիվ ալիքային ռենտգեն ուղղիչներ։ Այդ նպատակով օգտագործվում են 4 հատուկ կենոտրոններ, որոնք միացված են կամրջային շղթայում։ Կամրջի մեկ անկյունագծում ներառված է ռենտգենյան խողովակ:

3. Ռենտգենյան ճառագայթման փոխազդեցությունը նյութի հետ

(կոհերենտ ցրում, անհամապատասխան ցրում, ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ):

Երբ ռենտգենյան ճառագայթները ընկնում են մարմնի վրա, այն փոքր քանակությամբ արտացոլվում է դրանից, բայց հիմնականում անցնում է խորը: Մարմնի զանգվածում ճառագայթումը մասամբ կլանում է, մասամբ ցրվում և մասամբ անցնում։ Անցնելով մարմնի միջով՝ ռենտգենյան ֆոտոնները փոխազդում են հիմնականում նյութի ատոմների և մոլեկուլների էլեկտրոնների հետ։ Ռենտգենյան ճառագայթման գրանցումը և օգտագործումը, ինչպես նաև դրա ազդեցությունը կենսաբանական օբյեկտների վրա, որոշվում են ռենտգենյան ֆոտոնի էլեկտրոնների հետ փոխազդեցության առաջնային գործընթացներով: Երեք հիմնական պրոցեսներ են տեղի ունենում՝ կախված ֆոտոնի էներգիայի E-ի և իոնացման էներգիայի AI-ի հարաբերակցությունից։

ա)համահունչ ցրում.

Երկար ալիքի ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը հիմնականում տեղի է ունենում առանց ալիքի երկարության փոփոխության, և այն կոչվում է կոհերենտ։ Ֆոտոնի փոխազդեցությունը միջուկի հետ սերտորեն կապված ներքին թաղանթների էլեկտրոնների հետ փոխում է միայն նրա ուղղությունը՝ չփոխելով էներգիան, հետևաբար՝ ալիքի երկարությունը (նկ. 5):

Կոհերենտ ցրումը տեղի է ունենում, եթե ֆոտոնի էներգիան փոքր է իոնացման էներգիայից՝ E = hn<А И. Так как энергия фотона и энергия атома не изменяется, то когерентное рассеяние не вызывает биологического действия. Однако при создании защиты от рентгеновского излучения следует учитывать возможность изменения направления первичного пучка.

բ)Անհամաձայն ցրում (Կոմպտոնի էֆեկտ):

1922 թվականին Ա.Քոմփթոնը, դիտարկելով կոշտ ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը, հայտնաբերեց ցրված փնջի թափանցող հզորության նվազում՝ ընկած ճառագայթի համեմատ։ Ռենտգենյան ճառագայթների ցրումը փոփոխվող ալիքի երկարությամբ կոչվում է Կոմպտոնի էֆեկտ։ Այն տեղի է ունենում, երբ ցանկացած էներգիայի ֆոտոն փոխազդում է միջուկի հետ թույլ կապված ատոմների արտաքին թաղանթների էլեկտրոնների հետ (նկ. 6): Էլեկտրոնն անջատվում է ատոմից (այդպիսի էլեկտրոնները կոչվում են հետադարձ էլեկտրոններ)։ Ֆոտոնի էներգիան նվազում է (ալիքի երկարությունը համապատասխանաբար մեծանում է), փոխվում է նաև նրա շարժման ուղղությունը։ Կոմպտոնի էֆեկտն առաջանում է, եթե ռենտգենյան ֆոտոնների էներգիան ավելի մեծ է, քան իոնացման էներգիան. Այս դեպքում առաջանում են հետադարձ էլեկտրոններ E K կինետիկ էներգիայով Ատոմներն ու մոլեկուլները դառնում են իոններ։ Եթե ​​E K-ն նշանակալի է, ապա էլեկտրոնները կարող են բախման միջոցով իոնացնել հարեւան ատոմները՝ առաջացնելով նոր (երկրորդային) էլեկտրոններ։

մեջ)Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ.

Եթե ​​hn ֆոտոնի էներգիան բավարար է էլեկտրոնը անջատելու համար, ապա ատոմի հետ փոխազդեցության ժամանակ ֆոտոնը կլանվում է, և էլեկտրոնը անջատվում է նրանից։ Այս երեւույթը կոչվում է ֆոտոէլեկտրական էֆեկտ։ Ատոմը իոնացված է (ֆոտոինացում)։ Այս դեպքում էլեկտրոնը ձեռք է բերում կինետիկ էներգիա և, եթե վերջինս նշանակալից է, ապա այն կարող է բախման միջոցով իոնացնել հարեւան ատոմները՝ առաջացնելով նոր (երկրորդային) էլեկտրոններ։ Եթե ​​ֆոտոնների էներգիան անբավարար է իոնացման համար, ապա ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը կարող է դրսևորվել ատոմի կամ մոլեկուլի գրգռման մեջ։ Որոշ նյութերում դա հանգեցնում է տեսանելի ճառագայթման տարածաշրջանում ֆոտոնների հետագա արտանետմանը (ռենտգենյան լուսարձակում), իսկ հյուսվածքներում՝ մոլեկուլների և ֆոտոքիմիական ռեակցիաների ակտիվացմանը։

Ֆոտոէլեկտրական էֆեկտը բնորոշ է 0,5-1 ՄէՎ կարգի էներգիա ունեցող ֆոտոններին։

Վերևում քննարկված երեք հիմնական փոխազդեցության գործընթացները առաջնային են, դրանք հանգեցնում են հետագա երկրորդական, երրորդական և այլն: երեւույթներ. Երբ ռենտգենյան ճառագայթումը մտնում է նյութ, մի շարք գործընթացներ կարող են տեղի ունենալ մինչև ռենտգենյան ֆոտոնի էներգիան վերածվել ջերմային շարժման էներգիայի:

Վերոնշյալ գործընթացների արդյունքում ռենտգենյան առաջնային հոսքը թուլանում է։ Այս գործընթացը ենթարկվում է Բուգեի օրենքին։ Գրում ենք այն ձևով՝ Ф =Ф 0 e - mx, որտեղ m-ը գծային թուլացման գործակից է, որը կախված է նյութի բնույթից (հիմնականում խտությունից և ատոմային թվից) և ճառագայթման ալիքի երկարությունից (ֆոտոնի էներգիա)։ Այն կարող է ներկայացվել որպես բաղկացած երեք տերմիններից, որոնք համապատասխանում են համահունչ ցրմանը, անհամապատասխան ցրմանը և ֆոտոէլեկտրական էֆեկտին. .

Քանի որ գծային կլանման գործակիցը կախված է նյութի խտությունից, նախընտրելի է օգտագործել զանգվածի թուլացման գործակիցը, որը հավասար է գծային թուլացման գործակիցի հարաբերակցությանը կլանողի խտությանը և կախված չէ նյութի խտությունից։ . Ռենտգենյան հոսքի (ինտենսիվության) կախվածությունը կլանող ֆիլտրի հաստությունից ներկայացված է Նկ. 7-ում H 2 O, Al և Cu-ի համար: Հաշվարկները ցույց են տալիս, որ 36 մմ հաստությամբ ջրի, 15 մմ ալյումինի և 1,6 մմ պղնձի շերտը նվազեցնում է ռենտգենյան ճառագայթների ինտենսիվությունը 2 անգամ։ Այս հաստությունը կոչվում է կիսաշերտի հաստություն d. Եթե ​​նյութը կիսով չափ թուլացնում է ռենտգենյան ճառագայթումը, ապա , ապա , կամ , ; ; . Իմանալով կիսաշերտի հաստությունը՝ միշտ կարող եք որոշել մ. Չափս .

4. Ռենտգենյան ճառագայթների օգտագործումը բժշկության մեջ

(ֆտորոգրաֆիա, ռադիոգրաֆիա, ռենտգեն տոմոգրաֆիա, ֆտորոգրաֆիա, ռադիոթերապիա):

Բժշկության մեջ ռենտգենյան ճառագայթների ամենատարածված կիրառություններից մեկը ախտորոշիչ նպատակներով ներքին օրգանների տրանսլուսավորումն է՝ ռենտգեն ախտորոշումը:

Ախտորոշման համար օգտագործվում են 60-120 կՎ էներգիա ունեցող ֆոտոններ։ Այս դեպքում զանգվածի կլանման գործակիցը որոշվում է հիմնականում ֆոտոէլեկտրական էֆեկտով։ Դրա արժեքը համամասնական է l 3-ին (որում դրսևորվում է կոշտ ճառագայթման մեծ թափանցող հզորությունը) և համամասնական նյութի ատոմների թվի երրորդ ուժին՝ կլանողին, որտեղ K-ը համաչափության գործակիցն է։

Մարդու մարմինը բաղկացած է հյուսվածքներից և օրգաններից, որոնք ունեն տարբեր կլանող կարողություններ ռենտգենյան ճառագայթների նկատմամբ: Հետեւաբար, երբ այն լուսավորվում է ռենտգենյան ճառագայթներով, էկրանին ստացվում է ոչ միատեսակ ստվերային պատկեր, որը պատկերում է ներքին օրգանների ու հյուսվածքների գտնվելու վայրը։ Ճառագայթումը ներծծող ամենախիտ հյուսվածքները (սիրտ, խոշոր անոթներ, ոսկորներ) դիտվում են որպես մուգ, մինչդեռ ավելի քիչ կլանող հյուսվածքները (թոքերը) դիտվում են որպես լույս:

Շատ դեպքերում կարելի է դատել նրանց նորմալ կամ պաթոլոգիական վիճակի մասին։ Ռենտգեն ախտորոշումը օգտագործում է երկու հիմնական մեթոդ՝ ֆտորոգրաֆիա (փոխանցում) և ռադիոգրաֆիա (պատկեր): Եթե ​​հետազոտվող օրգանը և նրան շրջապատող հյուսվածքները մոտավորապես հավասարապես կլանում են ռենտգենյան հոսքը, ապա օգտագործվում են հատուկ կոնտրաստային նյութեր։ Այսպես, օրինակ, ստամոքսի կամ աղիների ռենտգեն հետազոտության նախօրեին տալիս են բարիումի սուլֆատի մածուն զանգված, որի դեպքում կարելի է տեսնել նրանց ստվերային պատկերը։ Ֆտորոգրաֆիայի և ռադիոգրաֆիայի մեջ ռենտգեն պատկերը առարկայի ամբողջ հաստության ամփոփ պատկերն է, որով անցնում են ռենտգենյան ճառագայթները: Առավել պարզորոշ են այն դետալները, որոնք ավելի մոտ են էկրանին կամ ֆիլմին, իսկ հեռավորները դառնում են մշուշոտ ու մշուշոտ։ Եթե ​​ինչ-որ օրգանում կա պաթոլոգիկորեն փոփոխված տարածք, օրինակ՝ թոքերի հյուսվածքի քայքայումը բորբոքման ընդարձակ օջախի ներսում, ապա որոշ դեպքերում ստվերների քանակով ռենտգենյան այս հատվածը կարող է «կորչել»: Այն տեսանելի դարձնելու համար օգտագործվում է հատուկ մեթոդ՝ տոմոգրաֆիա (շերտային ձայնագրություն), որը թույլ է տալիս նկարել ուսումնասիրվող տարածքի առանձին շերտերը։ Այս տեսակի շերտ առ շերտ տոմոգրաֆիան ստացվում է հատուկ սարքի միջոցով, որը կոչվում է տոմոգրաֆ, որում ռենտգենյան խողովակը (RT) և թաղանթը (Fp) պարբերաբար, համատեղ, հակափուլով տեղափոխվում են ուսումնասիրվող տարածքի համեմատ: Այս դեպքում RT-ի ցանկացած դիրքում ռենտգենյան ճառագայթները կանցնեն օբյեկտի նույն կետով (փոփոխված տարածք), որն այն կենտրոնն է, որի նկատմամբ RT-ն և FP-ն պարբերաբար շարժվում են: Տարածքի ստվերային պատկերը կնկարահանվի ֆիլմի վրա: «Ճոճվող կենտրոնի» դիրքը փոխելով՝ հնարավոր է ստանալ օբյեկտի շերտավոր պատկերներ։ Օգտագործելով ռենտգենյան ճառագայթների բարակ ճառագայթը, հատուկ էկրանը (Fp-ի փոխարեն), որը բաղկացած է իոնացնող ճառագայթման կիսահաղորդչային դետեկտորներից, հնարավոր է պատկերը մշակել տոմոգրաֆիայի ժամանակ՝ օգտագործելով համակարգիչ։ Տոմոգրաֆիայի այս ժամանակակից տարբերակը կոչվում է համակարգչային տոմոգրաֆիա: Տոմոգրաֆիան լայնորեն կիրառվում է թոքերի, երիկամների, լեղապարկի, ստամոքսի, ոսկորների և այլնի ուսումնասիրության մեջ։

Էկրանի վրա պատկերի պայծառությունը և ֆիլմի վրա ազդեցության ժամանակը կախված են ռենտգենյան ճառագայթման ինտենսիվությունից: Ախտորոշման համար օգտագործելիս ինտենսիվությունը չի կարող բարձր լինել՝ անցանկալի կենսաբանական ազդեցություն չառաջացնելու համար։ Հետեւաբար, կան մի շարք տեխնիկական սարքեր, որոնք բարելավում են պատկերի պայծառությունը ցածր ռենտգենյան ինտենսիվության դեպքում: Այս սարքերից մեկը պատկերի ուժեղացուցիչ խողովակն է:

Մեկ այլ օրինակ է ֆտորոգրաֆիան, որտեղ պատկեր է ստացվում զգայուն փոքր ֆորմատի թաղանթի վրա մեծ ռենտգենյան լուսարձակող էկրանից: Նկարելիս օգտագործվում է մեծ բացվածքով ոսպնյակ, պատրաստի նկարները զննում են հատուկ խոշորացույցի վրա։

Ֆտորոգրաֆիան համատեղում է լատենտային հիվանդությունների (կրծքավանդակի, ստամոքս-աղիքային տրակտի, պարանազալ սինուսների և այլն) ախտորոշման մեծ կարողությունը և, հետևաբար, մասսայական (ներկառուցված) հետազոտության շատ արդյունավետ մեթոդ է:

Քանի որ ֆտորոգրաֆիայի ընթացքում ռենտգեն պատկերը լուսանկարելը կատարվում է լուսանկարչական օպտիկայի միջոցով, ֆտորոգրամի վրա պատկերը կրճատվում է ռենտգենի համեմատ: Այս առումով, ֆտորոգրամի լուծումը (այսինքն՝ փոքր մանրամասների տեսանելիությունը) ավելի քիչ է, քան սովորական ռադիոգրաֆիան, սակայն այն ավելի մեծ է, քան ֆտորոգրաֆիայի դեպքում:

Նախագծվել է սարք՝ տոմոֆտորոգրաֆ, որը հնարավորություն է տալիս տվյալ խորության վրա ստանալ մարմնի մասերի և առանձին օրգանների ֆտորոգրամներ՝ այսպես կոչված շերտավոր պատկերներ (հատվածներ)՝ տոմոֆտորոգրամներ։

Ռենտգեն ճառագայթումը օգտագործվում է նաև բուժական նպատակներով (ռենտգենաբուժություն): Ճառագայթման կենսաբանական ազդեցությունը բջիջների, հատկապես արագ զարգացող բջիջների կենսագործունեության խախտումն է։ Այս առումով ռենտգեն թերապիան օգտագործվում է չարորակ ուռուցքների վրա ազդելու համար: Հնարավոր է ընտրել ճառագայթման չափաբաժին, որը բավարար է ուռուցքի ամբողջական ոչնչացման համար՝ հարակից առողջ հյուսվածքների համեմատաբար փոքր վնասով, որոնք վերականգնվում են հետագա վերականգնման շնորհիվ։

Ռենտգենյան ճառագայթումը, ֆիզիկայի տեսանկյունից, էլեկտրամագնիսական ճառագայթում է, որի ալիքի երկարությունը տատանվում է 0,001-ից մինչև 50 նանոմետրի սահմաններում։ Այն հայտնաբերվել է 1895 թվականին գերմանացի ֆիզիկոս Վ.Կ.Ռենտգենի կողմից։

Իր բնույթով այս ճառագայթները կապված են արեգակնային ուլտրամանուշակագույնի հետ։ Ռադիոալիքներն ամենաերկարն են սպեկտրում: Նրանց հաջորդում է ինֆրակարմիր լույսը, որը մեր աչքերը չեն ընկալում, բայց մենք դա զգում ենք որպես ջերմություն։ Հաջորդը գալիս են կարմիրից մանուշակագույն ճառագայթները: Այնուհետեւ - ուլտրամանուշակագույն (A, B եւ C): Եվ անմիջապես դրա հետևում ռենտգեն և գամմա ճառագայթներն են:

Ռենտգեն կարելի է ստանալ երկու եղանակով՝ լիցքավորված մասնիկների նյութի դանդաղեցմամբ, որոնք անցնում են դրա միջով և էլեկտրոնների անցումով վերին շերտերից ներքինին, երբ էներգիան ազատվում է։

Ի տարբերություն տեսանելի լույսի, այս ճառագայթները շատ երկար են, ուստի նրանք կարողանում են թափանցել անթափանց նյութեր՝ չանդրադառնալով, բեկվելու կամ դրանց մեջ կուտակվելու։

Bremsstrahlung-ն ավելի հեշտ է ձեռք բերել: Լիցքավորված մասնիկները արգելակելիս էլեկտրամագնիսական ճառագայթ են արձակում: Որքան մեծ է այս մասնիկների արագացումը և, հետևաբար, որքան կտրուկ է դանդաղումը, այնքան շատ են արտադրվում ռենտգենյան ճառագայթներ, և ալիքի երկարությունը կարճանում է։ Շատ դեպքերում, գործնականում, նրանք դիմում են ճառագայթների առաջացմանը պինդ մարմիններում էլեկտրոնների դանդաղեցման գործընթացում: Սա թույլ է տալիս վերահսկել այս ճառագայթման աղբյուրը՝ խուսափելով ճառագայթահարման վտանգից, քանի որ երբ աղբյուրն անջատված է, ռենտգենյան ճառագայթումն ամբողջությամբ անհետանում է։

Նման ճառագայթման ամենատարածված աղբյուրը - Նրա կողմից արձակված ճառագայթումը անհամասեռ է: Այն պարունակում է ինչպես փափուկ (երկար ալիք), այնպես էլ կոշտ (կարճ ալիք) ճառագայթում: Փափուկը բնութագրվում է նրանով, որ ամբողջությամբ ներծծվում է մարդու օրգանիզմի կողմից, հետեւաբար նման ռենտգեն ճառագայթումը կրկնակի ավելի շատ վնաս է հասցնում կոշտին։ Մարդու մարմնի հյուսվածքներում ավելորդ էլեկտրամագնիսական ճառագայթման դեպքում իոնացումը կարող է վնասել բջիջները և ԴՆԹ-ն:

Խողովակը երկու էլեկտրոդով է՝ բացասական կաթոդ և դրական անոդ։ Երբ կաթոդը տաքացվում է, դրանից էլեկտրոնները գոլորշիանում են, ապա դրանք արագանում են էլեկտրական դաշտում։ Բախվելով անոդների պինդ նյութի հետ՝ նրանք սկսում են դանդաղում, որն ուղեկցվում է էլեկտրամագնիսական ճառագայթման արտանետմամբ։

Ռենտգեն ճառագայթումը, որի հատկությունները լայնորեն կիրառվում են բժշկության մեջ, հիմնված է զգայուն էկրանի վրա ուսումնասիրվող օբյեկտի ստվերային պատկեր ստանալու վրա։ Եթե ​​ախտորոշված ​​օրգանը լուսավորված է միմյանց զուգահեռ ճառագայթներով, ապա այս օրգանից ստվերների պրոյեկցիան կփոխանցվի առանց աղավաղումների (համաչափ): Գործնականում ճառագայթման աղբյուրը ավելի շատ նման է կետային աղբյուրի, ուստի այն գտնվում է մարդուց և էկրանից հեռավորության վրա:

Մարդը ընդունելու համար տեղադրվում է ռենտգենյան խողովակի և էկրանի կամ թաղանթի միջև՝ որպես ճառագայթման ընդունիչ: Ճառագայթման արդյունքում ոսկորները և այլ խիտ հյուսվածքները պատկերում հայտնվում են պարզ ստվերների տեսքով, ավելի շատ հակադրվում են ավելի քիչ արտահայտիչ տարածքների ֆոնի վրա, որոնք փոխանցում են հյուսվածքները ավելի քիչ կլանմամբ: Ռենտգենյան ճառագայթների վրա մարդը դառնում է «կիսաթափանցիկ»։

Քանի որ ռենտգենյան ճառագայթները տարածվում են, դրանք կարող են ցրվել և ներծծվել: Մինչ կլանումը, ճառագայթները կարող են հարյուրավոր մետրեր անցնել օդում: Խիտ նյութում դրանք շատ ավելի արագ են ներծծվում։ Մարդու կենսաբանական հյուսվածքները տարասեռ են, ուստի նրանց ճառագայթների կլանումը կախված է օրգանների հյուսվածքի խտությունից։ կլանում է ճառագայթներն ավելի արագ, քան փափուկ հյուսվածքները, քանի որ այն պարունակում է մեծ ատոմային թվեր ունեցող նյութեր: Ֆոտոնները (ճառագայթների առանձին մասնիկներ) տարբեր ձևերով կլանում են մարդու մարմնի տարբեր հյուսվածքները, ինչը հնարավորություն է տալիս ռենտգենյան ճառագայթների միջոցով ստանալ կոնտրաստային պատկեր։