tia X và ứng dụng của tia X

ạn b c c cô y ầ h t g n m ó Chào m h n a ủ nc ậ u l o ả ài th b i v Đến Danh sách nhóm: Phạm Thị Thu Thảo Nguyễn Thị Thùy Vũ Thị Quyên TIA X VÀ ỨNG DỤNG CỦA TIA X I Sự phát tia X 1.Lịch sử phát  Tối ngày 8/11/1895, sau rời phòng thí nghiệm quãng, sực nhớ quên chưa ngắt cầu dao điện cao dẫn vào ống tia catod, Wilhelm Conrad Röntgen quay lại phòng phát mảnh bari platinocyanide (BaPt(CN)4) phát sáng ống catod bọc bìa cứng nằm tận đầu phòng Ơng đưa giả thuyết phải có loại xạ chiếu ngang qua phòng Khi Rưntgen khơng hiểu hồn tồn phát mình, ơng đặt tên cho loại tia tia X - ẩn số chưa giải đáp tự nhiên Nhà vật lí người ĐứcWilhelm Conrad Rưntgen I Sự phát tia X 1.Lịch sử phát  Để kiểm chứng giả thuyết mình, Rưntgen nhờ vợ làm mẫu cho ảnh chụp tia X - hình ảnh xương bàn tay nhẫn cưới bà mà sau biết đến rưntgenogram Ơng phát đặt bóng tối hồn tồn, tia X xuyên qua vật thể có mật độ vật chất khác nhau, từ dựng lại rõ bắp thớ thịt bàn tay vợ ông Bực ảnh chụp tia X I Sự phát tia X Nguồn gốc  Tia X sinh chiếu chùm đạn điện tử từ cực katot có lượng cao vào bia kim loại xuyên sâu vào lớp vỏ nguyên tử chất làm anốt, tương tác với lớp electron lớp làm phát tia X  Tia X phát từ nùn trắng, tâm thiên hà, hố đen, hay pulsar Ảnh chụp tia X thiên hà NG 1232 va chạm với thiên hà nhỏ Ảnh chụp tia X thiên hà I Sự phát tia X Cách tạo ta tia X  Để tạo tia X người ta dung ống cu-lit-giơ: ống thủy tinh bên chân không, gồm dây nung FF’ vonfam điện cực  Nguyên tắc hoạt động: nung nóng dây FF’ dòng điện Đặt vào K A hiệu điện cỡ vài chục kv Các electron bay từ dây nung FF’ chuyển động điện trường mạnh A K đến đập A làm cho A phát tia X I Sự phát tia X Khái niệm chất tia X   Khái niệm  Tia X xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng nhỏ bước sóng tia tử ngoại (10 -12m ≤ λ ≤ m. λ = 10-12m gọi tia Rơnghen cứng; λ = 10-8m gọi tia Rơnghen mềm), có chất sóng điện từ  Bản chất tia X  Tia X sóng điện từ có bước sóng nằm khoảng từ m đến m (bước sóng ngắn bước sóng tia tử ngoại)  Tia Rơnghen khơng bị lệch điện trường từ trường => tia Rơnghen khơng phải dòng hạt mang điện   I Sự phát tia X Tính chất tia X  Tia X có khả đâm xuyên lớn (dễ dàng xuyên qua vật gỗ, giấy, vải, mô mềm, xuyên qua nhôm dày vài cm bị chặn chì dày vài mm bước sóng ngắn khả đâm xun lớn ta nói cứng)  Làm đen kính ảnh => ứng dụng chụp X quang  Làm phát quang số chất  Làm ion hóa khơng khí  Có tác dụng sinh lý: hủy diệt tế bào => sử dụng Tia X để điều trị ung thư nông II Phổ tia X  Trên đồ thị minh họa phụ thuộc cường độ tia X vào bước sóng Từ đường cong thực nghiệm cho thấy cường độ bước sóng tia X phụ thuộc vào hiệu điện U đặt vào K nối âm cực A hình minh họa đường cong ứng với hiệu điện 50kV, 35kV 20kV II Phổ tia X Phổ liên tục liên tục xạ tia X xuất tượng xạ hãm electron bề mặt đối âm cực Trong  Phổ    trình bị hãm e chuyển tồn động thành dạng lượng điện từ dạng photon (h) Mặt khác, động e có nhờ cơng lực điện trường Tồn điện chuyển thành lượng điện từ phát dạng photon với tần số tương ứng  Để tiện đo đạc thực nghiệm, thay trị số c, h, e, biểu thị bước sóng hiệu điện U kV ta có II Phổ tia X Phổ vạch + Electron tới có lượng đủ lớn làm bật electron lớp làm nguyên tử bia bị kích thích với lỗ trống + Khi lỗ trống làm đầy bới e ngồi photon tia x phát + Các photon có lực hiệu hai mức lượng đặc trung cho kim loại làm bia + Thế tăng tốc làm thay đổi giới hạn bước sóng ngắn phổ liên tục Khơng làm thay đổi bước sóng vạch đặc trưng + Cường độ vạch đặc trưng phụ thuộc vào thể tăng tốc cường độ dòng ống phát II Phổ tia X Cơ chế tạo phổ tia X đặc trưng  Cơ chế tạo phổ tia X đặc trưng, ta hình dung sau: Trong số lớp điện tử đập vào đối âm cực bị hãm lại, có e có lương lớn xuyên sâu vào lòng nguyên tử, va chạm với e lớp nguyên tử Khi điện tử từ va chạm với điện tử lớp nguyên tử làm cho bật khỏi nguyên tử II Phổ tia X Cơ chế tạo phổ tia X đặc trưng  Chỗ trống mà điện tử vừa bị rời khỏi nguyên tử lớp vỏ điện tử thiết bị điện tử từ lớp cao xuống chiếm chỗ Quá trình chiếm chỗ diễn liên tiếp Kèm theo xạ photon h Trường hợp lớp K bị đánh bật điện tử để lại chỗ trống, từ lớp bên L, M, N electron chuyển xuống chiếm chỗ trống lớp K làm xuất vạch phổ Kα, Kβ, Kγ, Tương tự lớp L bị đánh bật e để lại chỗ trống, lớp vỏ M, N, O, điện tử chuyển xuống chiếm chỗ kèm theo phát xạ vạch phổ L α, Lβ, Lγ, tương tự điện tử lớp chuyển xuống chỗ trống lớp M cho cách vạch phổ M α, M β, M γ III Ứng dụng tia X đời sống Trong y học  Dùng để chiếu điện, chụp điện, chữa bệnh ung thư, chuẩn đốn bệnh hình ảnh Tia X đặc biệt hữu dụng việc xác định bệnh lí xương, ngồi ta tia X giúp tìm bệnh phần mềm (khảo sát ngực) III Ứng dụng tia X đời sống Trong y học  Tia X sử dụng kĩ thuật nội soi trực tiếp (nội soi) Hình ảnh giải phẫu mạch máu can thiệp y tế qua hệ thống động mạch dựa vào máy soi X quang để định vị thương tổn tiềm tang chữa trị  Tác hại y học tia X: tia X độc hại, bị nhiễm xạ tiếp xúc với tia X gây tổn thương với nhiều quan thể như: tủy xương (ngừng hoạt động), niêm mạch ruột (tiêu chảy, sụt cân), máu (nhiễm độc), da (ban đỏ, viêm da, sạm da), sức đề kháng thể bị giảm, vô sinh… III Ứng dụng tia X đời sống phục vụ an ninh cửa  Chiếu X quang để thu hình ảnh đồ vật bên hành lý hay quần áo, thân người, thực cửa có yêu cầu an ninh cao như: cửa lên máy bay, cửa sang nước khác số nhà giam đặc biệt  Hệ thống an ninh thương tích hợp chiếu X quang với qt dò kim loại, để thu thơng tin tin cậy đối tượng quét III Ứng dụng tia X đời sống Thiên văn học tia X   Nghiên cứu vật thể vũ trụ bước sóng tia X xác định đối tượng phát xạ có nhiệt độ cao ,   hay vùng khí dày ( goi phát xạ vật đen tuyệt đối) III Ứng dụng tia X đời sống Trong công nghiệp  dùng để tim khuyết tật vật đúc kim loại tinh thể ... tia X  Tia X phát từ nùn trắng, tâm thiên hà, hố đen, hay pulsar Ảnh chụp tia X thiên hà NG 1232 va chạm với thiên hà nhỏ Ảnh chụp tia X thiên hà I Sự phát tia X Cách tạo ta tia X  Để tạo tia. .. làm cho A phát tia X I Sự phát tia X Khái niệm chất tia X   Khái niệm  Tia X xạ khơng nhìn thấy được, có bước sóng nhỏ bước sóng tia tử ngoại (10 -12m ≤ λ ≤ m. λ = 10-12m gọi tia Rơnghen cứng; λ... điện trường từ trường => tia Rơnghen dòng hạt mang điện   I Sự phát tia X Tính chất tia X  Tia X có khả đâm xuyên lớn (dễ dàng xuyên qua vật gỗ, giấy, vải, mô mềm, xuyên qua nhôm dày vài cm