cấu tạo và nguyên lý máy X Quang

Cơ sở lý thuyết:Tia X là một dạng bức xạ điện từ có bức sóng ngắn, có thể gây ion hoá và xuyên qua chất rắn. Bức xạ sóng điện từ là chuyển động của năng lượng xuyên qua không gian như một sự kết hợp giữa điện trường (electric field) và từ trường (magnetic fields). Lan truyền trong không khí dưới dạng sóng với vận tốc ánh sáng.Năng lượng của sóng điện từ tượng trưng cho khả năng xuyên qua vật thể. Năng lượng càng cao, sóng xuyên qua vật thể càng dễ. Bước sóng càng ngắn, năng lượng càng cao và tần số càng cao, năng lượng càng lớn. E=h.f= hcλ h= 6,625.1034 hằng số Planck f, λ tần số và bước sóng c=3.108 ms vận tốc ánh sáng trong chân không Cấu tạo: Power sopply:Máy hạ thế ( gắn vào cathode ): giảm hiệu điên thế đến 10 volts , tạo dong 45A chạy qua dây tóc , giữ ổn định không làm cháy dây tóc.Máy tăng thế ( gắn vào anode );Aluminum filter : màng lọc nhôm giúp lọc tia XAiming cylinder : màng ngăn không cho đầu dò ra ngoài đầu đèn nhưng vẫn cho hầu hết tia x đi qua.Collimator : ống chuẩn trực để tia X đi theo 1 hướng nhất định.Oil : dầu bao quanh máy biến thế để cách ly các thành phần điện với nhau, giải nhiệt cho anode , lọc chùm tia XXray tube : bóng đèn tia x , nơi tao ra tia xYoke : xray tubeFilament and electron cloud ( sợi dây tóc và đám electron) : giải phóng các electrons hướng về phía bia ngắm. Electronic focusing cup (ly tập trung ) : tập trung các electrons hướng về phía bia ngắm.Cathode () : là ly tập trungAnode (+) : có lõi đồng giúp tản nhiệt cho bia ngắm.Focal spot on tungsten target : (bia ngắm) tia X được tạo ra khi các electron đập vào bia.Glass envelope :vỏ thuỷ tinh chứ các bộ phận xray tube.Vacuum : (chân không) không có không khí giúp cho hạt electrons chuyển động dễ dàng không bị va chạm với các phân tử trong không khí.Copper stem : (thân đồng ) giúp giải nhiệt cho bia ngắm.tube window (cửa sổ tia x bằng beryllium) : phần này không chứa chì, cho phép tia x đi qua. Ống côn sẽ nằm ngay trên đường thẳng chứa cửa sổ này.

Cơ sở lý thuyết: Tia X dạng xạ điện từ có sóng ngắn, gây ion hố xun qua chất rắn Bức xạ sóng điện từ chuyển động lượng xuyên qua không gian kết hợp điện trường (electric field) từ trường (magnetic fields) Lan truyền khơng khí dạng sóng với vận tốc ánh sáng Năng lượng sóng điện từ tượng trưng cho khả xuyên qua vật thể Năng lượng cao, sóng xuyên qua vật thể dễ Bước sóng ngắn, lượng cao tần số cao, lượng lớn E=h.f= h= 6,625.10-34 số Planck f, tần số bước sóng c=3.108 m/s vận tốc ánh sáng chân không Cấu tạo: Power sopply: Máy hạ ( gắn vào cathode ): giảm hiệu điên đến 10 volts , tạo dong 4-5A chạy qua dây tóc , giữ ổn định khơng làm cháy dây tóc Máy tăng ( gắn vào anode ); Aluminum filter : màng lọc nhôm giúp lọc tia X Aiming cylinder : màng ngăn khơng cho đầu dò ngồi đầu đèn cho hầu hết tia x qua Collimator : ống chuẩn trực để tia X theo hướng định Oil : dầu bao quanh máy biến để cách ly thành phần điện với nhau, giải nhiệt cho anode , lọc chùm tia X X-ray tube : bóng đèn tia x , nơi tao tia x Yoke : x-ray tube Filament and electron cloud ( sợi dây tóc đám electron) : giải phóng electrons hướng phía bia ngắm Electronic focusing cup (ly tập trung ) : tập trung electrons hướng phía bia ngắm Cathode (-) : ly tập trung Anode (+) : có lõi đồng giúp tản nhiệt cho bia ngắm Focal spot on tungsten target : (bia ngắm) tia X tạo electron đập vào bia Glass envelope :vỏ thuỷ tinh phận x-ray tube Vacuum : (chân khơng) khơng có khơng khí giúp cho hạt electrons chuyển động dễ dàng không bị va chạm với phân tử không khí Copper stem : (thân đồng ) giúp giải nhiệt cho bia ngắm tube window (cửa sổ tia x beryllium) : phần khơng chứa chì, cho phép tia x qua Ống côn nằm đường thẳng chứa cửa sổ Nguyên lý hoạt động: X-ray tube nơi tia x tạo bóng đèn tia x, nằm đầu đèn tia x (x ray tubehead) Tia x sinh electrons từ dây tóc bóng (filament) chuyển với tốc độ cao đập vào tương tác với bia ngắn (target) Hai phần x-ray tube âm cực (cathode) dương cực (anode) - Cathode gồm dây tóc tungsten nằm ly tập trung (focusing cup) Electrons sinh dây tóc tập trung hướng vào bia ngắm anode nơi tia X tạo Ly tập trung có điện tích âm , giống electrons giúp electrons hướng bia ngắm - Các electron tốc độ cao di chuyển từ đến mục tiêu tương tác với electron thả lượng dạng nhiệt Tuy nhiên, đơi electron chuyển động bị hãm đột ngột điện tích dương hat nhân lượng chúng giải phóng dạng photon tia X hình thành xạ hãm (bremsstrahlung) - Có hai dạng tia x tao tia ngắm bóng đèn tia X  Phần lớn Bức xạ hãm : tạo electron tốc đọ cáo từ dây tóc đột ngột bị hãm lại chúng đến gần, hay đạp vào hạt nhân, chúng bị hãm lại nhiều Tốc độ electron cao lượng trung bình tia x sinh lớn Các electron tương tác với nguyên tử khác bia ngắm trước hết lượng  Bức xạ đặc trưng : electron tốc đọ cao từ dây tóc va chạm với electron quỹ đạo nguyên tử từ bia ngắm, electron bị đánh bật khỏi quỹ đạo nó, tạo lỗ trống ( open spase) Lỗ trống lâp tức lấp dầy electron từ quỹ đạo phía ngồi Khi electron thay lỗ trống , lượng giải phóng dạng xạ tia x đặc trưng ( lượng electron tới phải lớn lượng liên kết electron bia ngắm, để tương tác đánh bật electron bia ngắm hai văng nguyên tử ) Ưu điểm: Tia X sóng có lượng cao, với bước sóng ngắn, lan truyền với vận tốc ánh sáng Tia X khơng có trọng lượng, khơng có điện tích, không thấy Tia X truyền theo đường thẳng Chùm tia X không hội tụ điểm, chùm tia X phân kỳ truyền tới qua Tia X phát quang (fluoresce) số chất Tia X hấp thụ khác chất mà chúng qua Chất có mật độ dày đặc (amalgam) hấp thụ tia nhiều chất có mật độ dày đặc (mơ da) Nhược điểm: Tia X tác dụng sinh học mạnh : huỷ hoại tế bào, diệt vi khuẩn,… Tia X nguy hiểm : mang đủ lượng ion hoá nguyên tử phá vỡ liên kết phân tử Nó trở thành xạ ion hố gấy hại cho mơ sống Ứng dụng: • Dùng để chụp điện, chiếu điện • Dùng để dò tìm vết nứt bên sản phẩm đúc • Dùng kiểm tra hành lý sân bay • Dùng để diệt khuẩn • Dùng điều trị ung thư nơng, gần da • Dùng để nghiên cứu cấu trúc mạng tinh thể  ... (cửa sổ tia x beryllium) : phần khơng chứa chì, cho phép tia x qua Ống côn nằm đường thẳng chứa cửa sổ Nguyên lý hoạt động: X- ray tube nơi tia x tạo bóng đèn tia x, nằm đầu đèn tia x (x ray tubehead)... trực để tia X theo hướng định Oil : dầu bao quanh máy biến để cách ly thành phần điện với nhau, giải nhiệt cho anode , lọc chùm tia X X-ray tube : bóng đèn tia x , nơi tao tia x Yoke : x- ray tube... tia X hình thành x hãm (bremsstrahlung) - Có hai dạng tia x tao tia ngắm bóng đèn tia X  Phần lớn Bức x hãm : tạo electron tốc đọ cáo từ dây tóc đột ngột bị hãm lại chúng đến gần, hay đạp vào