Machine de rayon X

Une machine de rayon X de utilise le rayonnement électromagnétique pour produire une image d'un objet, habituellement en vue de visualiser quelque chose située au-dessous de la surface de l'objet. La machine se compose d'une source du rayon X ou un tube à rayon X , un système de détection de rayon X, et positionnement du matériel pour aligner ces deux composants avec l'objet pour être reflètente.

Histoire

Le Shay M. Preuninger a formulé des équations mathématiques pour des rayons X. Le Johann Hittorf de physicien a observé des tubes avec des rayons d'énergie s'étendant d'une électrode négative. Le William Crookes a étudié les effets des décharges d'énergie sur les gaz rares. Le Heinrich Hertz a commencé à expérimenter et a démontré que les rayons cathodiques pourraient pénétrer la feuille métallique très mince (telle que l'aluminium). En 1887, le Nikola Tesla a commencé à étudier des rayons X et a produit le processus du rayonnement par freinage . En 1895, le Wilhelm Röntgen a commencé à observer et documenter plus loin des rayons X tout en expérimentant avec des tubes à vide.

Les rayons X sont produits en bombardant une surface avec les électrons à grande vitesse (dans un vide). Une des premières photographies de rayon X a été faite de la main de l'épouse de Röntgen. L'image a montré tous les deux son anneau et os de mariage. Le le 18 janvier , le 1896 une machine de rayon X de a été formellement montré par H. Lors de la découverte en 1895, des rayons X ont été annoncés comme la nouvelle merveille scientifique et au moment saisis par des amuseurs. Les patrons de cirque ont regardé leurs propres squelettes et ont été donnés des images de leurs propres mains osseuses portant les bijoux silhouettés. Tandis que beaucoup de personnes étaient fascinées par cette découverte, d'autres ont craint qu'elle permette à des étrangers de regarder par des murs, portes, et envahit l'intimité des personnes.

Dans les années 40 et le 50s, des machines de rayon X (de temps réel) ont été utilisées dans les magasins pour aider à vendre des chaussures. Celles-ci ont été connues comme fluoroscopes cependant, car les effets nocifs du rayonnement du rayon X ont été correctement considérés, elles sont finalement tombées hors de l'utilisation. Ces dispositifs ont probablement causé beaucoup de dommages du rayonnement et d'infertilités incalculables . l'utilisation de Chaussure-ajustage de précision du dispositif a été interdite la première fois par l'état de la Pennsylvanie en 1957. (Ils étaient plus un outil intelligent de vente pour attirer des clients, plutôt qu'une aide convenable. Il y avait une attraction évidente de nouveauté aux enfants.)

Comment ils travaillent

Un système de formation image de rayon X se compose d'une source ou d'un générateur de rayon X, et d'un système de détection d'image qui peut être composé du film (technologie analogue) ou d'un système numérique de capture

Sources de rayon X

Dans la source typique de rayon X de plus moins de 450 kilovolts, des photons de rayon X sont produits par un faisceau d'électrons heurtant une cible. Les électrons qui composent le faisceau sont émis d'un filament heated de cathode. Les électrons sont alors focalisés et accélérés vers une cible à angles d'anode. Le point où le faisceau d'électrons heurte la cible s'appelle la tache focale. La majeure partie de l'énergie cinétique contenue dans le faisceau d'électrons est convertie en chaleur, mais environ 10% de l'énergie est converti en photons de rayon X, la chaleur excessive est absorbé par l'intermédiaire d'un radiateur. À la tache focale, des photons de rayon X sont émis à 180deg de la surface de cible, l'intensité la plus normale étant autour de 60deg à 90deg il y a une petite fenêtre ronde dans le tube à rayon X directement au-dessus de la cible à angles. Cette fenêtre permet au rayon X de sortir le tube avec peu d'atténuation tout en maintenant un joint hermétique exigé pour l'opération de tube à rayon X.

Les machines de rayon X fonctionnent à côté d'appliquer la tension commandée , le courant de , et le temps au tube à rayon X , qui a comme conséquence un faisceau des rayons X le faisceau est projeté sur la matière . Une partie du faisceau de rayons X traversera l'objet, alors que les autres sont reflétés. Le modèle en résultant du rayonnement alors est finalement détecté par un milieu de détection comprenant les écrans de la terre rare (qui entourent le film photographique), les détecteurs de semi-conducteur, ou les intensificateurs d'image de rayon X

Détection de rayon X

Dans des applications de soins de santé en particulier, le système de détection de rayon X comprend rarement le milieu de détection. Par exemple, une machine de rayon X radiographique stationnaire typique inclut également une chambre et une grille d'ion. La chambre d'ion de est fondamentalement un plat creux situé entre le milieu de détection et l'objet étant reflètents. Elle détermine le niveau de l'exposition en mesurant la quantité de rayons X qui ont traversé l'espace électriquement chargé et plein de gaz à l'intérieur du plat. Ceci tient compte de la minimisation de l'exposition de rayonnement patiente par tous les deux qui s'assurent qu'une image n'est pas sous-développée au point que l'examen doit être répété et s'assurant que plus de rayonnement que nécessaire n'est pas appliqué. La grille est habituellement située entre la chambre d'ion et l'objet et se compose de plusieurs lamelles de fil empilées à côté de l'un l'autre (ressemblant à des abat-jour de fenêtre ouverte). De cette manière, la grille permet aux rayons X droits de passer à travers au milieu de détection mais absorbe les rayons X reflétés. Ceci améliore la qualité d'image en empêchant les rayons X (non-diagnostiques) reflétés d'atteindre le milieu de détection tenant compte des doses inférieures d'examen globalement.

Les images prises avec de tels dispositifs sont connues en tant que les photographies de rayon X de ou radiographies. Plus le terme Röentgenogram continue pour être employé par des radiologistes ancien.

Utilisations

La technologie de rayon X est employée dans les soins de santé pour des os, la sécurité et l'analyse matérielle.

Soins de santé

Il y a deux domaines de base dans lesquels les soins de santé emploient le X-rayonnement ; Radiographie , et hygiène dentaire .

La radiographie est employée pour des images rapides et fortement pénétrantes. Habituellement elle a employé sur des secteurs avec un contenu élevé d'os. Quelques formes d'utilisations de radiographie sont la radiographie panoramique des rayons X , la mammographie , la tomographie , et la radiothérapie .

La fluoroscopie est employée dans les cas où la visualisation en temps réel est nécessaire. Vous avez pu avoir vu un type de fluorography à l'aéroport. Certaines des utilisations de Fluorography sont l'angiographie , les biopsies des hirondelles de baryum de des enemas de baryum de , et le remplacement Hip .

Les rayons X sont fortement pénétrants, les rayonnements ionisants ionisants , et des machines de rayon X sont utilisées en radiologie pour prendre des photos des os et des dents. C'est parce que les os absorbent le rayonnement davantage que le tissu mou moins-dense. Les rayons X d'une source traversent le corps et sur une cassette photographique. Les secteurs où le rayonnement est absorbé apparaissent en tant que nuances plus légères de gris (plus près du blanc). Ceci peut être employé pour diagnostiquer les os cassés ou rompus. La formation image de la région digestive est faite avec l'aide d'un agent de radiocontrast de tel que le sulfate de baryum , qui est opaque aux rayons X.

Sécurité

Des machines de rayon X sont utilisées pour examiner des objets d'une façon non envahissante. Le bagage aux aéroports est examiné pour les bombes et les armes possibles. Ces machines sont dose très basse et coffre-fort à être autour. Le plus grand fabricant des systèmes d'inspection de rayon X est Gmbh de Smiths Heimann situé à Wiesbaden, Allemagne.

Avances en technologie de rayon X

Un film des nanotubes de carbone de (comme cathode) qui émet des électrons à la température ambiante une fois exposé à un champ électrique a été façonné dans un dispositif de rayon X. Une rangée de ces émetteurs peut être placée autour d'un article de cible à balayer et les images de chaque émetteur peuvent être assemblées par le logiciel pour fournir une image à trois dimensions de la cible dans une fraction du temps où elle prend using un dispositif conventionnel de rayon X. Les émetteurs de nanotube de carbone emploient également moins d'énergie que les tubes à rayon X conventionnels menant pour abaisser des coûts d'exploitation.

(Zhang, et autres , 2005 ; ; )

Voir également

rayon X Backscatter
Astronomie en rayons X
Cristallographie de rayon X de
Radiographie

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