مقاله

پرتوهای ایکس یا اشعه x چگونه کار می کند

پرتوهای ایکس

پرتوهای ایکس

یک مقاله جمع آوری شده در مورد پرتوهای ایکس : احتمال اینکه شما در بعضی مقاطع زندگی اشعه ایکس داشته باشید ،

اما آیا می دانید این فناوری صرفه جویی در زندگی به طور تصادفی اختراع شده است؟

فیزیکدان آلمانی ویلهلم رونتگن این فن آوری را در حالی که مشغول انجام آزمایشات

با پرتوهای الکترون و لوله های تخلیه گاز بود کشف کرد – می دانید ، مثل همه …

پرتوهای X چگونه کار می کنند : همانطور که با بسیاری از اکتشافات یادبود بشریت ، فناوری اشعه ایکس کاملاً تصادفی اختراع شد.
 در سال ۱۸۹۵ ، یک فیزیکدان آلمانی به نام ویلهلم رونتگن هنگام آزمایش با پرتوهای الکترون در لوله تخلیه گاز ، این کشف را انجام داد .
 Roentgen متوجه شد که هنگام روشن شدن پرتوی الکترون ، در آزمایشگاه وی یک صفحه فلورسنت شروع به درخشش می کند.
 این واکنش به خودی خود چندان تعجب آور نبود – مواد فلورسنت معمولاً در واکنش به اشعه الکترومغناطیسی می درخشند
– اما لوله Roentgen توسط مقوا سنگین سیاه احاطه شده بود. رونتگن فرض کرد که این امر باعث می شود اکثر تشعشعات مسدود شود.
 

اشعه ایکس پزشکی چیست؟

پرتوهای ایکس نوعی پرتوی الکترومغناطیسی ، مشابه نور مرئی است. با وجود این ، برخلاف نور ، پرتوهای x انرژی بالاتری دارند و می توانند در اکثر اشیاء از جمله بدن عبور کنند. از اشعه ایکس پزشکی برای تولید تصاویر از بافت ها و ساختارها در بدن استفاده می شود. اگر اشعه ایکس که از طریق بدن عبور می کند از طریق یک آشکارساز اشعه ایکس در طرف دیگر بیمار نیز عبور کند ، تصویری به وجود می آید که نمایانگر “سایه ها” است که توسط اشیاء داخل بدن ایجاد می شود.

پرتوهای ایکس نوعی اشعه الکترومغناطیسی ، مشابه نور مرئی است. با وجود این ، برخلاف نور ، پرتوهای x انرژی بالاتری دارند و می توانند در اکثر اشیاء از جمله بدن عبور کنند. از اشعه ایکس پزشکی برای تولید تصاویر از بافت ها و ساختارها در بدن استفاده می شود. اگر اشعه ایکس که از طریق بدن در حال عبور است از یک آشکارساز اشعه ایکس در طرف دیگر بیمار عبور کند ، تصویری به وجود می آید که نمایانگر “سایه ها” است که توسط اشیاء داخل بدن ایجاد می شود.

پرتونگاری پزشکی چگونه کار می کند؟

برای ایجاد رادیوگرافی ، بیمار به گونه ای قرار می گیرد که قسمتی از بدن که در حال تصویربرداری است بین یک منبع اشعه ایکس و یک آشکارساز اشعه ایکس قرار گیرد. با روشن شدن دستگاه ، پرتوهای ایکس از طریق بدن حرکت می کند و بسته به تراکم رادیولوژیکی بافت هایی که از آن عبور می کنند ، در مقادیر مختلف جذب می شوند. چگالی رادیولوژیکی هم توسط تراکم و هم با تعداد اتمی (تعداد پروتونهای موجود در هسته اتم) از مواد در حال تصویربرداری مشخص می شود.

به عنوان مثال سازه هایی مانند استخوان حاوی کلسیم است که از تعداد بیشتر بافت ها دارای تعداد اتمی بالاتری است. به دلیل این خاصیت ، استخوان ها به راحتی اشعه ایکس را جذب می کنند و بنابراین ، کنتراست بالایی را در مورد ردیاب اشعه ایکس ایجاد می کنند.

در نتیجه ، ساختارهای استخوانی نسبت به سایر بافتها در برابر پس زمینه سیاه رادیوگرافی سفیدتر هستند. متقابلا، پرتوهای x با سهولت بیشتری از طریق بافتهای متراکم رادیولوژیک مانند چربی و ماهیچه و همچنین در حفره های پر از هوا مانند ریه ها ، حرکت می کنند.

این ساختارها با سایه های خاکستری بر روی رادیوگرافی نمایش داده می شوند.اشعه ایکسدر بدن حرکت می کند و بسته به تراکم رادیولوژیکی بافتهایی که از آن عبور می کنند ، در مقادیر مختلف جذب می شود. چگالی رادیولوژیکی هم توسط تراکم و هم با تعداد اتمی (تعداد پروتون های موجود در هسته اتم) از مواد در حال تصویربرداری تعیین می شود. به عنوان مثال ، سازه هایی مانند استخوان حاوی کلسیم است که از تعداد بیشتر اتم ها بیشتر است.

به دلیل این خاصیت ، استخوان ها به راحتی اشعه ایکس را جذب می کنند و بنابراین ، کنتراست بالایی را در مورد ردیاب اشعه ایکس ایجاد می کنند. در نتیجه ، ساختارهای استخوانی نسبت به سایر بافتها در برابر پس زمینه سیاه رادیوگرافی سفیدتر هستند. در مقابل ، پرتوهای x با آسانتر از طریق بافتهای متراکم کمتر از نظر رادیولوژیکی مانند چربی و ماهیچه و همچنین در حفره های پر از هوا مانند ریه ها ، حرکت می کنند.

پرتونگاری X چگونه کار می کند

می توانید اشعه X را به عنوان پرتوهای نوری فکر کنید. هر دو انرژی الکترومغناطیسی هستند که توسط فوتون ها در امواج حمل می شوند. تفاوت عمده این نوع اشعه ها در میزان انرژی یا طول موج پرتوهای است.

ما این توانایی را داریم که پرتوهای نوری را در طول موجهای نور مرئی حس کنیم ، اما طول موجهای کوتاه تر یا طولانی تر خارج از طیف مرئی ما قرار دارند. پرتوهای ایکس امواج انرژی بالاتری هستند و امواج رادیویی امواج انرژی کمتری دارند.

پرتوهای X با حرکت الکترون ها در درون اتم ها تولید می شوند. سطح انرژی خاص اشعه X مشخص شده به این بستگی دارد که الکترون بین مدارهای یک اتم افتاده است.

هنگامی که هر فوتون داده شده با اتم دیگری برخورد کند ، اتم می تواند انرژی فوتون را جذب کند و یک الکترون را به سطح بیشتری ببرد. در این حالت ، انرژی فوتون باید با اختلاف انرژی بین دو الکترون مطابقت داشته باشد. اگر این اتفاق نیفتد ، فوتون نمی تواند بین مدارها تغییر کند.

پرتوهای ایکس

بیمار با فلوروسکوپ معاینه می شود. منبع: ویکی مدیا / موسسه ملی سرطان

 

این قابلیت به این معنی است که با عبور فوتونهای پرتوهای X از بدن شما ، اتمهای هر بافت نسبت به فوتونها متفاوت یا جذب می شوند.

بافتهای نرم بدن شما از اتمهای کوچکتر تشکیل شده است ، بنابراین آنها به دلیل انرژی زیاد فوتونها اشعه X را به خوبی جذب نمی کنند. از طرف دیگر ، اتم های کلسیم استخوان ها بسیار بزرگتر هستند ، بنابراین آنها فوتون های اشعه ایکس را جذب می کنند و بنابراین باعث می شوند دید متفاوتی در مورد تصویر اشعه ایکس ایجاد شود.

دستگاه های پرتوهای ایکس اشعه ایکس

در داخل دستگاه های اشعه ایکس ، یک جفت الکترود ، یک آند و یک کاتد وجود دارد ، در داخل یک لوله خلاء که معمولاً از شیشه ساخته شده است. کاتد معمولاً یک رشته گرم است و آند یک دیسک مسطح است که از تنگستن ساخته شده است. وقتی کاتد به سمت بالا می رود ، الکترون ها از داخل نخ خارج می شوند و مسیر خود را به سمت آند می یابند.

اختلاف ولتاژ بین آند و کاتد بسیار زیاد است ، که به الکترون ها اجازه می دهد تا با سرعت بالایی از هوا عبور کنند. از آنجا که این الکترونها با سرعت بسیار بالایی از طریق لوله عبور می کنند و به اتم های تنگستن آند ضربه می زنند ، الکترونهای گشاد را در مدارهای پایین اتمها می کوبند. از آنجا که الکترون ها از مدار بالاتر به این سطح انرژی پایین تر سقوط می کنند ، انرژی اضافی به عنوان فوتون آزاد می شود. از آنجا که این قطره بزرگ است ، یک فوتون پر انرژی یا اشعه ایکس آزاد می کند.

اینگونه است که اشعه X عادی تولید و عملکرد می کند ، اما در مواردی که بافت نرم مانند اندام های انسانی نیاز به بررسی دارد ، باید به رسانه های کنتراست اضافه شود. رسانه های کنتراست مایعاتی هستند که اشعه X را جذب می کنند و در بافت های نرم جمع می شوند. برای بررسی رگ های خونی ، پزشکان این رسانه را به رگ ها تزریق می کنند. اغلب اوقات در این موارد از مشاهده بافت نرم ، پزشکان همچنین از فلوروسکوپ برای دیدن تصویر در زمان واقعی استفاده می کنند و حتی می توانند با استفاده از این دستگاه ها فیلم ضبط کنند.

برای جمع آوری تصویر واقعی از حالت اضافی ، پزشکان از یک فیلم یا سنسور در طرف دیگر بیمار استفاده می کنند. این فیلم ها تقریباً مشابه فیلم عکاسی معمولی کار می کنند و سنسورها به ویژه در برابر اشعه X حساس هستند.

از طریق تمام این تصویربرداری ، پزشکان می توانند طیف گسترده ای از داده های مهم پزشکی را از اشعه X استخراج کنند.

حتی با توجه به اهمیت اشعه ایکس ، آنها هنوز هم می توانند در دوزهای زیاد خطرناک باشند زیرا نوعی از پرتوهای یونیزان هستند. این بدان معناست که وقتی اشعه ایکس به اتم برخورد می کند ، در واقع می تواند الکترون ها را خاموش کند تا یون یا اتمی با بار الکتریکی تشکیل شود. الکترونهای آزاد سپس با اتمهای دیگر برخورد می کنند تا یونهای بیشتری ایجاد کنند. یونها می توانند باعث ایجاد واکنشهای شیمیایی غیر طبیعی در بدن شوند که منجر به جهش در DNA بیمار می شود. سپس این جهش می تواند سرطانی شود.

به همین دلیل است که پزشکان کم کم از اشعه X استفاده می کنند ، یا حداقل در صورت لزوم از آنها استفاده می کنند. در دوزهای پایین ، پرتوهای X چیزی نیست که از آن بترسید و می تواند یک فناوری پزشکی پس انداز در دوران مدرن باشد.

گزینه های دیگر برای پرتوهای ایکس اشعه X

اگر نمی خواهید اشعه ایکس دریافت کنید زیرا نگران تأثیرات مضر آن هستید ، راه حلهای اندک وجود دارد. در بسیاری موارد ، سونوگرافی ممکن است برای بررسی هرگونه بیماری در زیر پوست کار کند ، اما نه همیشه.

سونوگرافی همچنین به عنوان سونوگرافی نیز گفته می شود ، در واقع بهترین گزینه برای تلاش برای جلوگیری از اشعه X است. این تکنیک های تصویربرداری با ارسال امواج صوتی با فرکانس های بالاتر از بدن در بدن شما کار می کنند. اجسام اسکن شده به هیچ وجه از این امواج صوتی تحت تأثیر قرار نمی گیرند که این یک مزیت اصلی است.

دستگاه سونوگرافی سپس تغییرات در موج صوت را گوش می دهد و همچنین نرخ بازده مختلف را نظارت می کند تا تصویری زنده از آنچه در زیر وجود دارد ایجاد کند.

 

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا