Rentgenové záření
Obsah |
Rentgenové záření objevil roku 1895 v podstatě náhodou Wilhelm Conrad Röntgen.
Jedná se o elektromagnetické ionizující záření. Rentgenové paprsky jsou elektromagnetické záření o vlnové délce 10nm – 1pm (10-9 ÷ 10-11 m), můžeme je nahlížet též jako fotony s energií 5 keV ÷ 200 keV [1], dostačující k vyražení elektronu z atomového obalu (ionizaci).
upravit Typy RTG záření
Původ RTG záření je v elektronovém obalu. Používané zdroje RTG produkují záření s dvěma odlišnými typy rozložení energie ve spektru:
upravit Brzdné rentgenové záření
Elektron letící od katody k anodě se dostává do silného elektrostatického pole, kde dochází k zakřivení jeho dráhy a ke zbrždění. Kinetická energie, kterou elektron ztratil je vyzářena ve formě fotonu RTG záření. Jsou vyzařovány fotony o různých vlnových délkách. Brzdné RTG záření vytváří spojité spektrum.
upravit Charakteristické rentgenové záření
Charakteristické RTG záření se liší podle materiálu, ze kterého je zhotovena anoda. Elektrony dopadající na anodu předávají svoji energii elektronům na anodě, tyto elektrony jsou excitovány (vyraženy do vyšší energetické hladiny), nebo úplně ionizovány (vytrženy z obalu). Atom anody se stane nestabilní a proto se excitovaný elektron vrátí zpátky do své původní energetické hladiny a při tomto přechodu vyzáří přebytečnou energii opět ve formě fotonu RTG záření. Takto vzniklé záření vytváří diskrétní - čárové spektrum, které je různé a charakteristické pro každý materiál anody.
- Výsledné záření reálného zdroje RTG je součtem brzdného a charakteristického záření.
upravit Rentgenka
Zdrojem záření je rentgenová trubice (rentgenka). Jo to skleněná trubice v níž je vakuum. Obsahuje 2 elektrody: katodu a anodu. Nejčastěji bývají obě zhotoveny z wolframu, pro mammografické vyšetření se používá molybdenová anoda (měkčí RTG záření). Pro snížení radiační dávky a vyšší ostrost při zobrazování se stíní (nejčastěji olovem).
upravit Katoda
Katoda má tvar spirály. Při rozžhavení katody dojede k emisi elektronů a vzniká elektronový mrak. Hustota mraku je dána žhavícím proudem katody. Po připojení vysokého stejnosměrného napětí začnou záporně nabité elektrony vylétávat z oblaku směrem k anodě. Při zbrzdění na anodě vzniká RTG záření pouze z 1 % elektronů.
upravit Anoda
Anoda může být pevná nebo rotační. Při dopadu elektronů na anodu dochází totiž k jejímu zahřívání a proto je nutné chlazení. Pro rentgenky s nízkým výkonem stačí chlazení vzduchem. Rentgenka s vysokým výkonem má uvnitř dutinku pro chladící kapalinu.
U rentgenky lze nezávisle na sobě regulovat napětí mezi katodou a anodou (anodové napětí) a intenzitu žhavícího proudu katody (katodový proud).
Na katodovém proudu závisí intenzita záření. Čím vyšší bude katodový proud, tím vyšší bude intenzita záření.
Na anodovém napětí závisí tvrdost, penetrace, absorpce a vlnová délka záření. S rostoucím anodovým napětí poroste tvrdost a penetrace záření a naopak bude klesat absorpce a vlnová délka.
upravit Odkazy
upravit Související články
upravit Externí odkazy
- ULLMANN, Vojtěch. Jaderná fyzika, radiační fyzika, radioisotopy: Rentgenová diagnostika. [online]. [cit. 2012-02-13]. Dostupné z: http://astronuklfyzika.cz/JadRadMetody.htm#2
- Rentgenové záření (česká wikipedie)
- Šprindrich Jan: Radiologické zobrazovací metody. Multimediální podpora výuky klinických a zdravotnických oborů :: Portál 3. lékařské fakulty UK [online] 6.2.2011, poslední aktualizace 6.2.2011 [cit. 2011-12-22] Dostupný z WWW: <http://portal.lf3.cuni.cz/clanky.php?aid=71>. ISSN ISSN 1804-3143
- Šprindrich Jan: Rtg dynamické metody a kontrastní látky. Multimediální podpora výuky klinických a zdravotnických oborů :: Portál 3. lékařské fakulty UK [online] 6.3.2011, poslední aktualizace 16.3.2011 [cit. 2011-12-22] Dostupný z WWW: <http://portal.lf3.cuni.cz/clanky.php?aid=85>. ISSN ISSN 1804-3143
upravit Zdroj
Výukové materiály LFP UK.
upravit Reference
- ↑ ULLMANN, Vojtěch. Jaderná fyzika, radiační fyzika, radioisotopy: Rentgenová diagnostika. [online]. [cit. 2012-02-13]. Dostupné z: http://astronuklfyzika.cz/JadRadMetody.htm#2