電磁スペクトルには、宇宙線から電波まで、さまざまな種類の放射線があります。 X線もEMRスペクトルを構成し、エネルギー周波数が高く、波長が低いという特徴があります。それらの波長は 10-8 から 10-12 メートルで、ほぼ原子の大きさです。それらは、高速の電子がターゲットに衝突してエネルギーを失うときに生成されます。その結果、大量のエネルギーが放出され、連続 X 線と特性 X 線の 2 種類の X 線が生成されます。
連続X線の意味
原子番号の大きい標的分子に高速（または運動エネルギー）の高い電子を衝突させると、電子は多くのエネルギーを失います。エネルギー保存の原理により、破壊することはできません。これは、運動エネルギーが熱と X 線に変換されることを意味します。エネルギーのほとんどは、熱の形で無駄になります。しかし、残りのエネルギーが X 線に変換されるのはなぜでしょうか?これは、電子とターゲット原子の原子核との相互作用により発生します。
非常に高い初期運動エネルギーを持つ電子は、ターゲット分子の原子の奥深くまで浸透できます。それは核に近接しています。電子は負に帯電しており、原子核は正に帯電しています。原子核は、入ってくる電子に静電力を及ぼし、最初の軌道を変えます。電子の速度は低下し、エネルギーも大幅に減少します。したがって、X 線には 1 つの固定周波数はありませんが、電子の減速による範囲 (最大周波数まで上がる) があります。
これは制動放射とも呼ばれ、これは放射線を壊すことを意味します。白色光と同様に、異なる波長の放射を含むため、白色光とも呼ばれます。
連続X線の生成
X線を生成するには、X線管またはクーリッジ管を使用します。内部が真空環境のガラス管です。一方の端には陰極 (主にタングステン フィラメント) があり、もう一方の端には陽極があります。カソードは、アノードに衝突する高速電子を生成します。
連続X線の最大周波数は、陽極の電圧に依存します。 V を X 線管の加速電位、または陽極と陰極の間の電位差とします。
最大エネルギーまたは最小波長 (𝝀min) の光子は、アノード材料との 1 回の衝突ですべてのエネルギーを失う種類の電子によって放出されます。それらの全エネルギー (eV で表される) は放射エネルギーに変換されます。
これで、eV =hc/𝝀min がわかりました
方程式を整理すると、𝝀min =hc/eV
が得られます。h、c、eV の値はわかっています
h =6.6 x 10-34 Js
c =3 x 108 ミリ秒-1
eV =1.602 x 10-19 V
これらの値を式に代入すると、𝝀min =12.4 x 103 Ao/V
が得られます。連続X線スペクトルの性質
<オール>短波長限界に達すると、放射の強度は波長の増加とともに急速に増加し、最大値に達します。この時点以降、波長が増加しても強度は減少します。逆ベル型の曲線が得られます。
結論
この記事では、連続 X 線が電磁波の一種であり、主にボディ イメージングにいくつかの用途があることを学びました。また、連続 X 線の生成がどのように行われるか、および連続 X 線スペクトルの特性も確認しました。それらには多くの実用的なアプリケーションがあり、主要なものは身体診断です。それらは体の損傷を検出するために使用され、歯科医が歯のスキャンを行うためにも使用されます.
