एक्स-रे मनुष्य के लिए खतरनाक हैं। एक्स-रे विकिरण की खोज और दायरे का इतिहास

एक्स-रे स्थिति
अदृश्य विकिरण, भेद करने में सक्षम, हालांकि सभी पदार्थों में अलग-अलग डिग्री। ए है विद्युत चुम्बकीय विकिरण लगभग 10-8 सेमी की तरंग दैर्ध्य के साथ। दृश्यमान प्रकाश की तरह, एक्स-रे विकिरण फिल्म को काला करने का कारण बनता है। यह संपत्ति चिकित्सा, उद्योग और के लिए महत्वपूर्ण है वैज्ञानिक अनुसंधान। अध्ययन की गई वस्तु से गुजरना और फिर फिल्म पर गिरना, एक्स-रे विकिरण इस पर दर्शाया गया है आंतरिक संरचना। चूंकि एक्स-रे की मर्मज्ञ शक्ति अलग-अलग सामग्रियों के लिए अलग-अलग होती है, वस्तु के कुछ हिस्से जो इसके लिए कम पारदर्शी होते हैं, उन तस्वीरों में लाइटर भागों का उत्पादन करते हैं, जिनके माध्यम से विकिरण अच्छी तरह से प्रवेश करता है। तो, त्वचा और आंतरिक अंगों को बनाने वाले ऊतकों की तुलना में एक्स-रे विकिरण के लिए अस्थि ऊतक कम पारदर्शी है। इसलिए, रेनजेनोग्राम पर, हड्डियों को हल्के क्षेत्रों के रूप में इंगित किया जाता है और फ्रैक्चर साइट जो विकिरण के लिए अधिक पारदर्शी है, काफी आसानी से पता लगाया जा सकता है। दांतों की जड़ों में क्षरण और फोड़े-फुंसियों का पता लगाने के लिए और उद्योग में भी कास्टिंग, प्लास्टिक और घिसने वालों में दरार का पता लगाने के लिए एक्स-रे इमेजिंग का उपयोग दंत चिकित्सा में किया जाता है। एक्स-रे का उपयोग रसायन विज्ञान में यौगिकों के विश्लेषण के लिए और भौतिकी में क्रिस्टल की संरचना का अध्ययन करने के लिए किया जाता है। एक्स-रे विकिरण का एक बीम, एक रासायनिक परिसर से गुजर रहा है, एक विशिष्ट माध्यमिक विकिरण, स्पेक्ट्रोस्कोपिक विश्लेषण का कारण बनता है, जो रसायनज्ञ को यौगिक की संरचना स्थापित करने की अनुमति देता है। जब एक किरण एक क्रिस्टलीय पदार्थ पर गिरती है एक्स-रे क्रिस्टल के परमाणुओं द्वारा बिखरे हुए, फोटोग्राफिक प्लेट पर स्पॉट और बैंड की स्पष्ट सही तस्वीर देते हुए, आपको क्रिस्टल की आंतरिक संरचना स्थापित करने की अनुमति देता है। कैंसर के उपचार में एक्स-रे का उपयोग इस तथ्य पर आधारित है कि यह मारता है कैंसर कोशिकाओं। हालांकि, सामान्य कोशिकाओं पर इसका अवांछनीय प्रभाव हो सकता है। इसलिए, एक्स-रे के इस उपयोग में अत्यधिक सावधानी बरती जानी चाहिए। एक्स-रे विकिरण की खोज जर्मन भौतिक विज्ञानी डब्ल्यू। रोएंटजेन (1845-1923) ने की थी। उनका नाम इस विकिरण से संबंधित कुछ अन्य भौतिक शब्दों में अमर है: एक्स-रे आयनीकरण विकिरण की खुराक की अंतर्राष्ट्रीय इकाई है; एक्स-रे मशीन में ली गई तस्वीर को एक्स-रे कहा जाता है; रेडियोलॉजिकल चिकित्सा का क्षेत्र जिसमें एक्स-रे का उपयोग बीमारियों के निदान और उपचार के लिए किया जाता है, को रेडियोलॉजी कहा जाता है। एक्स-रे ने 1895 में विकिरण की खोज की, वुर्जबर्ग विश्वविद्यालय में भौतिकी के प्रोफेसर थे। कैथोड किरणों (डिस्चार्ज ट्यूब्स में इलेक्ट्रॉन प्रवाह) के साथ प्रयोगों को अंजाम देते हुए उन्होंने देखा कि वैक्यूम ट्यूब के पास स्थित स्क्रीन, क्रिस्टलीय बेरियम सायनोप्लाटिनाइट से ढकी हुई है, चमकीली चमकती है, हालांकि ट्यूब स्वयं काले कार्डबोर्ड से ढकी हुई है। एक्स-रे ने आगे स्थापित किया कि उसके द्वारा खोजी गई अज्ञात किरणों की मर्मज्ञ शक्ति, जिसे वह एक्स-रे कहते हैं, अवशोषित सामग्री की संरचना पर निर्भर करती है। उन्होंने अपने स्वयं के हाथ की हड्डियों की एक छवि भी प्राप्त की, इसे कैथोड किरणों के साथ एक डिस्चार्ज ट्यूब और बेरियम साइनोप्लेटिनाइट के साथ लेपित स्क्रीन के बीच रखा। एक्स-रे की खोज अन्य शोधकर्ताओं द्वारा प्रयोगों के बाद की गई जिन्होंने इस विकिरण के कई नए गुणों और अनुप्रयोगों की खोज की। एम। लॉएट, वी। फ्रेडरिक और पी। निपिंग द्वारा एक महान योगदान दिया गया था, जिन्होंने 1912 में एक क्रिस्टल के माध्यम से इसे पारित करके एक्स-रे के विवर्तन का प्रदर्शन किया था; डब्ल्यू। कूलिज, जिन्होंने 1913 में एक गर्म वैक्यूम कैथोड के साथ एक उच्च-वैक्यूम एक्स-रे ट्यूब का आविष्कार किया था; जी। मोस्ले, जिन्होंने 1913 में विकिरण की तरंग दैर्ध्य और एक तत्व की परमाणु संख्या के बीच संबंध स्थापित किया था; जी। और एल। ब्रैग्गी, जिन्हें 1915 में एक्स-रे विश्लेषण की मूल बातें विकसित करने के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।
राशीकरण राशी
एक्स-रे विकिरण तब होता है जब उच्च गति पर बढ़ने वाले इलेक्ट्रॉन पदार्थ के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। जब इलेक्ट्रॉन किसी पदार्थ के परमाणुओं से टकराते हैं, तो वे जल्दी से अपनी गतिज ऊर्जा खो देते हैं। इस मामले में, इसका अधिकांश भाग गर्मी में बदल जाता है, और एक छोटा अंश, आमतौर पर 1% से कम, एक्स-रे ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है। यह ऊर्जा क्वांटा - फोटॉन नामक कणों के रूप में जारी की जाती है, जिनमें ऊर्जा होती है, लेकिन जिसका शेष द्रव्यमान शून्य होता है। एक्स-रे फोटॉन उनकी ऊर्जा में भिन्न होते हैं, उनकी तरंग दैर्ध्य के विपरीत आनुपातिक होते हैं। पर हमेशा की तरह एक्स-रे प्राप्त करने से तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला प्राप्त होती है, जिसे एक्स-रे स्पेक्ट्रम कहा जाता है। स्पेक्ट्रम में स्पष्ट घटक होते हैं, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 1. व्यापक "सातत्य" को निरंतर स्पेक्ट्रम या श्वेत विकिरण कहा जाता है। तेज चोटियों के अतिव्यापी इसे एक्स-रे उत्सर्जन लाइनें कहते हैं। यद्यपि पूरा स्पेक्ट्रम पदार्थ के साथ इलेक्ट्रॉनों के टकराव का परिणाम है, इसके विस्तृत भाग और रेखाओं की उपस्थिति के लिए तंत्र अलग-अलग हैं। एक पदार्थ में बड़ी संख्या में परमाणु होते हैं, जिनमें से प्रत्येक में एक नाभिक होता है जो इलेक्ट्रॉन के गोले से घिरा होता है, और प्रत्येक इलेक्ट्रॉन किसी दिए गए तत्व के परमाणु में एक निश्चित असतत ऊर्जा स्तर पर रहता है। आमतौर पर, इन गोले, या ऊर्जा स्तरों को प्रतीक K, L, M इत्यादि द्वारा निरूपित किया जाता है, जो कि खोल के निकटतम कोर से शुरू होता है। जब एक घटना इलेक्ट्रॉन, जिसमें पर्याप्त रूप से उच्च ऊर्जा होती है, परमाणु से बंधे इलेक्ट्रॉनों में से एक के साथ टकराता है, तो यह इस इलेक्ट्रॉन को उसके खोल से बाहर निकाल देता है। खाली जगह शेल से दूसरे इलेक्ट्रॉन द्वारा कब्जा कर ली जाती है, जो एक बड़ी ऊर्जा से मेल खाती है। यह बाद में एक्स-रे फोटॉन उत्सर्जित करके अतिरिक्त ऊर्जा देता है। चूंकि शेल इलेक्ट्रॉनों में असतत ऊर्जा मूल्य होते हैं, परिणामस्वरूप एक्स-रे फोटॉन में भी असतत स्पेक्ट्रम होता है। कुछ तरंग दैर्ध्य के लिए तेज चोटियां इसके अनुरूप हैं, जिनमें से विशिष्ट मूल्य लक्ष्य तत्व पर निर्भर करते हैं। विशेषता रेखाएँ K-, L- और M- श्रृंखला बनाती हैं, जिसके आधार पर इलेक्ट्रॉन को (K, L या M) से हटाया जाता था। एक्स-रे तरंग दैर्ध्य और परमाणु संख्या के बीच संबंध को मोस्ले कानून (छवि 2) कहा जाता है।

यदि एक इलेक्ट्रॉन अपेक्षाकृत भारी नाभिक का सामना करता है, तो यह बाधित होता है, और इसकी गतिज ऊर्जा लगभग उसी ऊर्जा के एक्स-रे फोटॉन के रूप में जारी होती है। यदि वह नाभिक के पिछले हिस्से में उड़ता है, तो वह अपनी ऊर्जा का केवल हिस्सा खो देगा, और बाकी को अन्य परमाणुओं में स्थानांतरित कर दिया जाएगा जो उसके रास्ते में आते हैं। ऊर्जा हानि के प्रत्येक कार्य में किसी प्रकार की ऊर्जा के साथ एक फोटॉन का उत्सर्जन होता है। एक निरंतर एक्स-रे स्पेक्ट्रम उठता है, जिसकी ऊपरी सीमा सबसे तेज इलेक्ट्रॉन की ऊर्जा से मेल खाती है। यह एक निरंतर स्पेक्ट्रम के गठन का तंत्र है, और अधिकतम ऊर्जा (या न्यूनतम तरंग दैर्ध्य) जो निरंतर स्पेक्ट्रम की सीमा को ठीक करता है, त्वरित वोल्टेज के लिए आनुपातिक है, जो घटना इलेक्ट्रॉनों की गति निर्धारित करता है। वर्णक्रमीय रेखाएं बमबारी लक्ष्य की सामग्री को चिह्नित करती हैं, और निरंतर स्पेक्ट्रम इलेक्ट्रॉन बीम की ऊर्जा से निर्धारित होता है और व्यावहारिक रूप से लक्ष्य सामग्री से स्वतंत्र होता है। एक्स-रे विकिरण न केवल इलेक्ट्रॉन बमबारी द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, बल्कि एक अन्य स्रोत से एक्स-रे विकिरण के साथ लक्ष्य को विकिरणित करके भी प्राप्त किया जा सकता है। इस मामले में, हालांकि, अधिकांश घटना बीम की ऊर्जा विशेषता एक्स-रे स्पेक्ट्रम में गुजरती है और इसका बहुत छोटा अंश निरंतर पर गिरता है। जाहिर है, घटना एक्स-रे बीम में फोटॉन होना चाहिए, जिसकी ऊर्जा बमवर्धित तत्व की विशेषता लाइनों को उत्तेजित करने के लिए पर्याप्त है। प्रति विशेषता स्पेक्ट्रम की ऊर्जा का उच्च प्रतिशत, एक्स-रे उत्तेजना की इस पद्धति को वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए सुविधाजनक बनाता है।
एक्स-रे ट्यूब। किसी पदार्थ के साथ इलेक्ट्रॉनों की बातचीत के कारण एक्स-रे प्राप्त करने के लिए, आपके पास एक इलेक्ट्रॉन स्रोत होना चाहिए, उच्च गति के लिए उन्हें तेज करने का साधन और एक लक्ष्य जो इलेक्ट्रॉनिक बमबारी का सामना कर सकता है और वांछित तीव्रता के एक्स-रे दे सकता है। एक उपकरण जिसमें यह सब होता है उसे एक्स-रे ट्यूब कहा जाता है। शुरुआती शोधकर्ताओं ने आधुनिक गैस डिस्चार्ज ट्यूब जैसे "गहराई से खाली" ट्यूबों का इस्तेमाल किया। उनमें निर्वात बहुत अधिक नहीं था। डिस्चार्ज ट्यूब होते हैं छोटी राशि गैस, और जब ट्यूब के इलेक्ट्रोड पर एक बड़ा संभावित अंतर लागू होता है, तो गैस परमाणु सकारात्मक और नकारात्मक आयनों में बदल जाते हैं। सकारात्मक लोग नकारात्मक इलेक्ट्रोड (कैथोड) पर जाते हैं और, उस पर गिरते हुए, इलेक्ट्रॉनों को उसमें से बाहर निकालते हैं, और वे, बदले में, सकारात्मक इलेक्ट्रोड (एनोड) पर जाते हैं और, उस पर बमबारी करते हुए, एक्स-रे किरणों की एक धारा बनाते हैं। कूलिज (छवि 3) द्वारा विकसित एक आधुनिक एक्स-रे ट्यूब में, इलेक्ट्रॉन स्रोत एक टंगस्टन कैथोड है, जिसे गर्म किया जाता है उच्च तापमान। एनोड (या एंटीकाथोड) और कैथोड के बीच एक उच्च संभावित अंतर द्वारा इलेक्ट्रॉनों को उच्च गति के लिए त्वरित किया जाता है। चूंकि इलेक्ट्रॉनों को परमाणुओं के साथ टकराव के बिना एनोड तक पहुंचना चाहिए, एक बहुत उच्च वैक्यूम की आवश्यकता होती है, जिसके लिए आपको ट्यूब को अच्छी तरह से पंप करने की आवश्यकता होती है। यह शेष गैस परमाणुओं और संबंधित पक्ष धाराओं के आयनीकरण की संभावना को भी कम करता है।

इलेक्ट्रॉनों को कैथोड के आसपास एक विशेष आकार के इलेक्ट्रोड का उपयोग करते हुए एनोड पर केंद्रित किया जाता है। इस इलेक्ट्रोड को एक केंद्रित इलेक्ट्रोड कहा जाता है और, कैथोड के साथ मिलकर, ट्यूब का "इलेक्ट्रॉनिक स्पॉटलाइट" बनता है। इलेक्ट्रान-बॉम्बार्डेड एनोड को दुर्दम्य सामग्री से बनाया जाना चाहिए, क्योंकि बम बनाने वाले इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा का अधिकांश भाग गर्मी में परिवर्तित हो जाता है। इसके अलावा, यह वांछनीय है कि एनोड एक बड़ी परमाणु संख्या वाली सामग्री से बना हो, क्योंकि बढ़ती परमाणु संख्या के साथ एक्स-रे की उपज बढ़ती है। एनोड की सामग्री को सबसे अधिक बार टंगस्टन चुना जाता है, जिसकी परमाणु संख्या 74 है। एक्स-रे ट्यूब का डिज़ाइन उपयोग की शर्तों और आवश्यकताओं के आधार पर अलग हो सकता है।
एक्स-रे स्थिति का अनुमान
सभी एक्स-रे का पता लगाने के तरीके पदार्थ के साथ उनकी बातचीत पर आधारित हैं। डिटेक्टर दो प्रकार के हो सकते हैं: वे जो एक छवि देते हैं, और वे जो नहीं करते हैं। पहले में एक्स-रे फ्लोरोग्राफी और फ्लोरोस्कोपी डिवाइस शामिल हैं, जिसमें एक्स-रे बीम अध्ययन के तहत वस्तु से गुजरता है, और प्रेषित विकिरण ल्यूमिनसेंट स्क्रीन या फिल्म में प्रवेश करता है। छवि इस तथ्य के कारण उत्पन्न होती है कि अध्ययन किए गए ऑब्जेक्ट के विभिन्न भाग विकिरण को विभिन्न तरीकों से अवशोषित करते हैं - पदार्थ की मोटाई और इसकी संरचना पर निर्भर करता है। एक ल्यूमिनसेंट स्क्रीन के साथ डिटेक्टरों में, एक्स-रे ऊर्जा को एक सीधे अवलोकन योग्य छवि में बदल दिया जाता है, और एक्स-रे में इसे एक संवेदनशील पायस पर दर्ज किया जाता है और केवल फिल्म विकसित होने के बाद ही देखा जा सकता है। दूसरे प्रकार के डिटेक्टर में विभिन्न प्रकार के उपकरण शामिल हैं, जिसमें एक्स-रे विकिरण की ऊर्जा विकिरण की सापेक्ष तीव्रता को दर्शाते हुए विद्युत संकेतों में परिवर्तित हो जाती है। इसमें आयनीकरण कक्ष, एक जाइगर काउंटर, एक आनुपातिक काउंटर, एक जगमगाहट काउंटर और कैडमियम सल्फाइड और सेलेनाइड पर आधारित कुछ विशेष डिटेक्टर शामिल हैं। वर्तमान में, एक विस्तृत ऊर्जा रेंज में अच्छी तरह से काम करने वाले झालर काउंटर को सबसे प्रभावी डिटेक्टर माना जा सकता है।
यह भी देखें पार्टिकुलर डिक्टेटर्स। डिटेक्टर को कार्य की शर्तों को ध्यान में रखते हुए चुना जाता है। उदाहरण के लिए, यदि आपको विचलित एक्स-रे विकिरण की तीव्रता को सही ढंग से मापने की आवश्यकता है, तो काउंटरों का उपयोग किया जाता है जो माप को एक प्रतिशत के अंशों की सटीकता के साथ बनाने की अनुमति देते हैं। यदि आपको बहुत अधिक विचलित बीमों को पंजीकृत करने की आवश्यकता है, तो एक्स-रे फिल्म का उपयोग करना उचित है, हालांकि इस मामले में उसी सटीकता के साथ तीव्रता को निर्धारित करना असंभव है।
एक्स-रे और गामा DEFECTOSCOPY
उद्योग में एक्स-रे के सबसे आम अनुप्रयोगों में से एक सामग्री गुणवत्ता नियंत्रण और दोष का पता लगाना है। एक्स-रे विधि गैर-विनाशकारी है, इसलिए परीक्षण की जा रही सामग्री, यदि आवश्यक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पाया जाता है, तो इसका उपयोग अपने इच्छित उद्देश्य के लिए किया जा सकता है। एक्स-रे और गामा-रे दोनों निरीक्षण एक्स-रे विकिरण की मर्मज्ञ शक्ति और सामग्री में इसके अवशोषण की विशेषताओं पर आधारित हैं। पेनेट्रेशन एक्स-रे फोटॉनों की ऊर्जा से निर्धारित होता है, जो एक्स-रे ट्यूब में त्वरित वोल्टेज पर निर्भर करता है। इसलिए मोटे नमूने और नमूनों से भारी धातु, उदाहरण के लिए, सोना और यूरेनियम, उन्हें अध्ययन करने के लिए एक उच्च वोल्टेज के साथ एक्स-रे स्रोत की आवश्यकता होती है, और पतले नमूनों के लिए कम वोल्टेज वाला स्रोत पर्याप्त होता है। बहुत बड़ी कास्टिंग और बड़े लुढ़का उत्पादों के गामा-रे निरीक्षण के लिए, बीटट्रॉन और रैखिक त्वरक का उपयोग किया जाता है जो कणों को 25 एमवी या उससे अधिक की ऊर्जा में तेजी लाते हैं। सामग्री में एक्स-रे अवशोषण अवशोषक डी की मोटाई और अवशोषण गुणांक मीटर पर निर्भर करता है और सूत्र I \u003d I0e-md द्वारा निर्धारित किया जाता है, जहां मैं अवशोषक के माध्यम से प्रसारित विकिरण की तीव्रता है, I0 घटना विकिरण की तीव्रता है, और e \u003d 2.718 आधार है प्राकृतिक लघुगणक। एक्स-रे विकिरण के दिए गए तरंग दैर्ध्य (या ऊर्जा) में दिए गए पदार्थ के लिए, अवशोषण गुणांक स्थिर है। लेकिन एक्स-रे स्रोत का विकिरण मोनोक्रोमैटिक नहीं है, लेकिन इसमें तरंग दैर्ध्य का एक व्यापक स्पेक्ट्रम होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक ही अवशोषक मोटाई पर अवशोषण विकिरण की तरंग दैर्ध्य (आवृत्ति) पर निर्भर करता है। धातु निर्माण से संबंधित सभी उद्योगों में एक्स-रे विकिरण का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसका उपयोग आर्टिलरी बैरल को नियंत्रित करने के लिए भी किया जाता है, खाद्य उत्पादोंजटिल उपकरणों और प्रणालियों के परीक्षण के लिए प्लास्टिक इलेक्ट्रॉनिक तकनीक। (न्यूट्रॉन विवर्तन का उपयोग समान उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है, जिसमें एक्स-रे के बजाय न्यूट्रॉन बीम का उपयोग किया जाता है।) एक्स-रे विकिरण का उपयोग अन्य कार्यों के लिए भी किया जाता है, उदाहरण के लिए, उनकी प्रामाणिकता स्थापित करने या मुख्य परत के ऊपर पेंट की अतिरिक्त परतों का पता लगाने के लिए चित्रों का अध्ययन करना।
एक्स-रे विवर्तन
एक्स-रे विवर्तन पर महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है ठोस - उनकी परमाणु संरचना और क्रिस्टल का आकार, साथ ही तरल पदार्थ, अनाकार शरीर और बड़े अणु। विवर्तन विधि का उपयोग सटीक रूप से (10-5 से कम की त्रुटि के साथ) भी किया जाता है, जो अंतर दूरी को निर्धारित करते हैं, तनाव और दोषों की पहचान करते हैं, और एकल क्रिस्टल के उन्मुखीकरण का निर्धारण करते हैं। विवर्तन पैटर्न द्वारा, अज्ञात सामग्रियों की पहचान की जा सकती है, और नमूने में अशुद्धियों की उपस्थिति का पता लगाया और निर्धारित किया जा सकता है। आधुनिक भौतिकी की प्रगति के लिए एक्स-रे विवर्तन विधि का महत्व अति कठिन है, क्योंकि पदार्थ के गुणों की आधुनिक समझ अंततः विभिन्न परमाणुओं की व्यवस्था के आंकड़ों पर आधारित है। रासायनिक यौगिक, उनके बीच और संरचनात्मक दोषों पर बांड की प्रकृति पर। इस जानकारी को प्राप्त करने के लिए मुख्य उपकरण एक्स-रे विवर्तन विधि है। एक्स-रे विवर्तन क्रिस्टलोग्राफी जटिल बड़े अणुओं की संरचनाओं का निर्धारण करने के लिए बेहद महत्वपूर्ण है, जैसे कि डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिक एसिड (डीएनए) के अणु, जीवों की आनुवंशिक सामग्री। एक्स-रे विकिरण की खोज के तुरंत बाद, इस विकिरण के शरीर और उसके स्वभाव पर प्रवेश करने की क्षमता पर वैज्ञानिक और चिकित्सीय रुचि केंद्रित थी। अंतराल और विवर्तन झंझरी द्वारा एक्स-रे विवर्तन पर किए गए प्रयोगों से पता चला कि यह विद्युत चुम्बकीय विकिरण से संबंधित है और इसकी तरंग दैर्ध्य लगभग 10-8-10-9 सेमी है। इससे पहले, वैज्ञानिकों ने विशेष रूप से डब्ल्यू। बार्लो ने अनुमान लगाया था कि प्राकृतिक का सही और सममित रूप। क्रिस्टल बनाने वाले परमाणुओं के आदेशित वितरण के कारण क्रिस्टल। कुछ मामलों में, बार्लो क्रिस्टल संरचना की सही भविष्यवाणी करने में सक्षम था। भविष्यवाणी की गई अंतर-दूरी की दूरी 10-8 सेमी थी। तथ्य यह है कि अंतर-दूरी की दूरी एक्स-रे तरंगदैर्ध्य के क्रम से निकली, सिद्धांत रूप में, उनके विवर्तन का निरीक्षण करना संभव बना दिया। परिणामस्वरूप, भौतिकी के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण प्रयोगों में से एक का डिज़ाइन उत्पन्न हुआ। एम। लाए ने इस विचार का एक प्रायोगिक परीक्षण किया, जिसका संचालन उनके सहयोगियों वी। फ्रेडरिक और पी। निपिंग ने किया था। 1912 में, तीनों ने एक्स-रे विवर्तन के परिणामों पर अपना काम प्रकाशित किया। एक्स-रे विवर्तन सिद्धांत। एक्स-रे विवर्तन की घटना को समझने के लिए, आपको क्रम में विचार करने की आवश्यकता है: सबसे पहले, एक्स-रे का स्पेक्ट्रम, दूसरा, क्रिस्टल संरचना की प्रकृति और, तीसरा, विवर्तन की घटना। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, विशेषता एक्स-रे विकिरण में वर्णक्रमीय रेखाओं की एक श्रृंखला होती है उच्च डिग्री एनोड की सामग्री द्वारा निर्धारित मोनोक्रोमैटिकिटी। फ़िल्टर का उपयोग करके, आप उनमें से सबसे तीव्र का चयन कर सकते हैं। इसलिए, तदनुसार एनोड सामग्री का चयन करके, बहुत सटीक के साथ लगभग मोनोक्रोमैटिक विकिरण के स्रोत को प्राप्त करना संभव है विशिष्ट मूल्य तरंग दैर्ध्य। विशेषता तरंग दैर्ध्य आमतौर पर क्रोमियम के लिए चांदी के लिए 2.285 से लेकर 0.558 तक होता है (विभिन्न तत्वों के लिए मूल्य छह महत्वपूर्ण अंकों की सटीकता के साथ जाने जाते हैं)। एनोड में घटना इलेक्ट्रॉनों के ब्रेक लगाने के कारण विशेषता स्पेक्ट्रम बहुत कम तीव्रता के निरंतर "सफेद" स्पेक्ट्रम पर आरोपित होता है। इस प्रकार, प्रत्येक एनोड से दो प्रकार के विकिरण प्राप्त किए जा सकते हैं: विशेषता और ब्रम्हस्त्राह्लुंग, जिनमें से प्रत्येक अपने तरीके से एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। क्रिस्टलीय संरचना में परमाणुओं को नियमित आवधिकता के साथ व्यवस्थित किया जाता है, जो समान कोशिकाओं के अनुक्रम का निर्माण करता है - एक स्थानिक जाली। कुछ लट्टे (उदाहरण के लिए, अधिकांश साधारण धातुओं के लिए) काफी सरल होते हैं, जबकि अन्य (उदाहरण के लिए, प्रोटीन अणुओं के लिए) बहुत जटिल होते हैं। निम्नलिखित क्रिस्टल संरचना की विशेषता है: यदि कुछ से बिंदु दिया गया यदि एक कोशिका पड़ोसी कोशिका के संगत बिंदु पर जाती है, तो ठीक उसी परमाणु वातावरण का पता लगाया जाएगा। और यदि कुछ परमाणु एक सेल के एक या दूसरे बिंदु पर स्थित है, तो वही परमाणु किसी भी पड़ोसी सेल के बराबर बिंदु पर स्थित होगा। यह सिद्धांत एक आदर्श, पूरी तरह से ऑर्डर किए गए क्रिस्टल के लिए कड़ाई से मान्य है। हालांकि, कई क्रिस्टल (जैसे, धातु ठोस समाधान) कम या ज्यादा अव्यवस्थित हैं, अर्थात। क्रिस्टलोग्राफी के समकक्ष स्थानों पर विभिन्न परमाणुओं द्वारा कब्जा किया जा सकता है। इन मामलों में, यह निर्धारित किए गए प्रत्येक परमाणु की स्थिति नहीं है, लेकिन केवल परमाणु की स्थिति "सांख्यिकीय रूप से" खत्म हो गई है बड़ी संख्या में कण (या कोशिका)। प्रकाशिकी की घटना को प्रकाशिकी लेख में माना जाता है, और पाठक आगे बढ़ने से पहले इस लेख को संदर्भित कर सकते हैं। यह दर्शाता है कि यदि तरंगों (उदाहरण के लिए, ध्वनि, प्रकाश, एक्स-रे) एक छोटे से अंतराल या छेद से गुजरती हैं, तो बाद वाले को तरंगों के द्वितीयक स्रोत के रूप में माना जा सकता है, और अंतराल या छेद की छवि में वैकल्पिक प्रकाश और अंधेरे धारियां होती हैं। इसके अलावा, अगर छेद या स्लॉट की आवधिक संरचना होती है, तो विभिन्न छेदों से आने वाली किरणों के प्रवर्धन और कमजोर हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप, एक स्पष्ट विवर्तन पैटर्न उत्पन्न होता है। एक्स-रे विवर्तन एक सामूहिक प्रकीर्णन घटना है जिसमें समय-समय पर क्रिस्टल संरचना के व्यवस्थित छिद्र छेद और बिखरने वाले केंद्रों की भूमिका निभाते हैं। कुछ कोणों पर उनकी छवियों का आपसी प्रवर्धन एक विवर्तन पैटर्न देता है जो कि त्रि-आयामी विवर्तन झंझरी पर प्रकाश के विवर्तन के दौरान उत्पन्न होता है। क्रिस्टल में इलेक्ट्रॉनों के साथ घटना एक्स-रे विकिरण की बातचीत के कारण बिखराव होता है। इस तथ्य के कारण कि एक्स-रे विकिरण की तरंग दैर्ध्य परमाणु के आकार के समान क्रम की है, बिखरे हुए एक्स-रे विकिरण की तरंगदैर्घ्य घटना एक के समान है। यह प्रक्रिया घटना एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में मजबूर इलेक्ट्रॉन दोलनों का परिणाम है। आइए अब हम बाध्य इलेक्ट्रॉनों (नाभिक के आसपास) के एक बादल के साथ एक परमाणु पर विचार करें, जिस पर एक्स-रे विकिरण की घटना है। सभी दिशाओं में इलेक्ट्रॉन एक साथ घटना को बिखेरते हैं और एक ही तरंग दैर्ध्य के अपने स्वयं के एक्स-रे विकिरण का उत्सर्जन करते हैं, विभिन्न तीव्रता के होते हैं। बिखरे हुए विकिरण की तीव्रता तत्व के परमाणु संख्या से संबंधित है, क्योंकि परमाणु संख्या संख्या के बराबर कक्षीय इलेक्ट्रॉन जो बिखरने में भाग ले सकते हैं। (यह प्रकीर्णन तत्व की परमाणु संख्या पर तीव्रता की तीव्रता और उस दिशा में जिस दिशा में तीव्रता को मापा जाता है, परमाणु गुणन कारक द्वारा विशेषता है, जो क्रिस्टल संरचना के विश्लेषण में एक अत्यंत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।) क्रिस्टल संरचना में, हम एक दूसरे से समान दूरी पर स्थित परमाणुओं की एक रैखिक श्रृंखला चुनते हैं, और उनके विवर्तन पैटर्न पर विचार करें। यह पहले से ही उल्लेख किया गया है कि एक्स-रे स्पेक्ट्रम में एक निरंतर भाग ("सातत्य") होता है और एनोड सामग्री वाले तत्व की अधिक तीव्र रेखाओं का एक समूह होता है। मान लीजिए कि हम एक निरंतर स्पेक्ट्रम को फ़िल्टर करते हैं और परमाणुओं की हमारी रैखिक श्रृंखला के उद्देश्य से लगभग एक मोनोक्रोमैटिक एक्स-रे बीम प्राप्त करते हैं। प्रवर्धन स्थिति (एम्पलीफायरिंग हस्तक्षेप) संतुष्ट है अगर पड़ोसी परमाणुओं द्वारा बिखरे हुए तरंगों के मार्ग में अंतर तरंग दैर्ध्य का एक बहु है। यदि अंतराल अंतराल (अवधि) द्वारा अलग किए गए परमाणुओं की रेखा पर बीम a0 के कोण पर आती है, तो विवर्तन कोण a के लिए, लाभ के अनुरूप पथ अंतर a (cos - a cosa0) \u003d hl के रूप में लिखा जाता है, जहां l तरंग दैर्ध्य और h है पूर्णांक (अंजीर। 4 और 5)।

इस दृष्टिकोण को तीन-आयामी क्रिस्टल तक विस्तारित करने के लिए, क्रिस्टल में दो अन्य दिशाओं में परमाणुओं की पंक्तियों का चयन करना और तीन क्रिस्टल अक्षों के लिए प्राप्त किए गए तीन समीकरणों को हल करना आवश्यक है, जैसे कि पी, बी और सी। अन्य दो समीकरणों का स्वरूप है

एक्स-रे विवर्तन के लिए ये तीन मूलभूत लाए समीकरण हैं, जिनमें संख्या h, k, और c है जो विवर्तन विमान के लिए मिलर सूचक हैं।
यह भी देखें CRYSTALS और CRYSTALLOGRAPHY उदाहरण के लिए, किसी भी Laue समीकरणों को ध्यान में रखते हुए, पहला, कोई यह नोटिस कर सकता है कि, a, a, l स्थिर हैं, और h \u003d 0, 1, 2, ..., इसके समाधान को एक सामान्य अक्ष (अंजीर) के साथ शंकु के सेट के रूप में दर्शाया जा सकता है। ५)। बी और सी दिशाओं के लिए भी यही सच है। सामान्य मामला तीन आयामी बिखरने (विवर्तन) तीन लाओ समीकरण होना चाहिए सामान्य निर्णय, यानी। प्रत्येक अक्ष पर स्थित तीन विवर्तन शंकु को प्रतिच्छेद करना चाहिए; आम चौराहे की रेखा अंजीर में दिखाई जाती है। 6. समीकरणों का संयुक्त समाधान ब्रैग - वुल्फ कानून की ओर जाता है:

l \u003d 2 (d / n) साइनक, जहां d, सूचकांक h, k और c (अवधि), n \u003d 1, 2, के साथ विमानों के बीच की दूरी है ... पूर्णांक (विवर्तन आदेश) हैं, और q कोण बना है क्रिस्टल के समतल के साथ घटना किरण (और साथ ही विवर्तन) जिसमें विवर्तन होता है। ब्रैग के समीकरण का विश्लेषण - एक मोनोक्रोमैटिक एक्स-रे बीम के मार्ग पर स्थित एक क्रिस्टल के लिए Wulf कानून, हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि विवर्तन का निरीक्षण करना आसान नहीं है, क्योंकि मात्रा एल और क्यू तय कर रहे हैं, और sinq विविध विश्लेषण विधि
विधि विधि। लाओ विधि एक्स-रे विकिरण के एक निरंतर "सफेद" स्पेक्ट्रम को नियोजित करता है, जो एक स्थिर एकल क्रिस्टल को भेजा जाता है। के लिए विशिष्ट अर्थ अवधि पूरे स्पेक्ट्रम से, ब्रैग के अनुरूप तरंग दैर्ध्य मूल्य - वोल्फ स्थिति स्वचालित रूप से चयनित है। इस प्रकार प्राप्त किए गए लाऊग्राम ने विचलित बीम की दिशाओं का न्याय करना संभव बना दिया है और, परिणामस्वरूप, क्रिस्टल विमानों का झुकाव, जो क्रिस्टल के समरूपता, अभिविन्यास और दोषों की उपस्थिति के बारे में महत्वपूर्ण निष्कर्ष निकालना भी संभव बनाता है। हालांकि, स्थानिक अवधि डी के बारे में जानकारी खो गई है। अंजीर में। 7 एक लॉग्राम का उदाहरण देता है। एक्स-रे फिल्म क्रिस्टल के किनारे पर स्थित थी, जिसके विपरीत स्रोत से एक्स-रे बीम घटना थी।

डेबी - Scherrer विधि (पॉलीक्रिस्टलाइन नमूनों के लिए)। पिछली विधि के विपरीत, मोनोक्रोमैटिक विकिरण (l \u003d const) का उपयोग यहां किया जाता है, और कोण q भिन्न होता है। यह एक पॉलीक्रिस्टलाइन नमूने का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है, जिसमें यादृच्छिक अभिविन्यास के कई छोटे क्रिस्टलीय शामिल होते हैं, जिसके बीच ब्रैग - वुल्फ स्थिति को संतुष्ट भी करते हैं। विचलित बीम फॉर्म शंकु जिसका अक्ष एक्स-रे बीम के साथ निर्देशित होता है। शूटिंग के लिए, एक बेलनाकार कारतूस में एक्स-रे फिल्म की एक संकीर्ण पट्टी आमतौर पर उपयोग की जाती है, और एक्स-रे फिल्म में छेद के माध्यम से व्यास में फैलती है। इस प्रकार प्राप्त डिबाइग्राम (चित्र 8) में अवधि d, अर्थात के बारे में सटीक जानकारी है। क्रिस्टल की संरचना के बारे में, लेकिन यह जानकारी नहीं देता है कि लुआग्राम में क्या है। इसलिए, दोनों विधियां परस्पर पूरक हैं। आइए हम डेबी - स्टरर विधि के कुछ अनुप्रयोगों पर विचार करें।

रासायनिक तत्वों और यौगिकों की पहचान। डी-ग्राम से निर्धारित कोण क्यू का उपयोग करके, किसी दिए गए तत्व या संयुक्त की इंटरप्लानर दूरी डी विशेषता की गणना की जा सकती है। वर्तमान में, d मानों के कई तालिकाओं को संकलित किया गया है, जिससे न केवल किसी विशेष रासायनिक तत्व या यौगिक की पहचान की जा सकती है, बल्कि एक ही पदार्थ के विभिन्न चरण भी होते हैं, जो हमेशा एक रासायनिक विश्लेषण नहीं देता है। संस्थागत मिश्र में, एकाग्रता पर अवधि d की निर्भरता से उच्च सटीकता के साथ दूसरे घटक की सामग्री भी निर्धारित की जा सकती है।
तनाव विश्लेषण। के लिए इंटरप्लेनार spacings में मापा अंतर के अनुसार अलग दिशा क्रिस्टल में, किसी सामग्री के लोचदार मापांक को जानकर, उच्च सटीकता के साथ इसमें कम तनाव की गणना करना संभव है।
क्रिस्टल में पसंदीदा अभिविन्यास का अध्ययन। यदि एक पॉलीक्रिस्टलाइन नमूने में छोटे क्रिस्टलीय पूरी तरह से यादृच्छिक तरीके से उन्मुख नहीं होते हैं, तो डी-ग्राम के छल्ले अलग-अलग तीव्रता वाले होंगे। एक स्पष्ट प्रबलता अभिविन्यास की उपस्थिति में, तीव्रता मैक्सिमा छवि में व्यक्तिगत स्थानों में केंद्रित होती है, जो एक एकल क्रिस्टल के लिए छवि के समान हो जाती है। उदाहरण के लिए, गहरी ठंड रोलिंग के दौरान, एक धातु शीट एक बनावट का अधिग्रहण करती है - स्फटिकों का एक स्पष्ट अभिविन्यास। डे-ग्राम से आप सामग्री की ठंड प्रसंस्करण की प्रकृति का न्याय कर सकते हैं।
अनाज के आकार का अध्ययन। यदि पॉलीक्रिस्टल के दाने का आकार 10-3 सेमी से अधिक है, तो डेबीग्राम पर लाइनों में अलग-अलग स्पॉट होंगे, क्योंकि इस मामले में क्रिस्टल की संख्या कोणों की पूरी श्रृंखला को कवर करने के लिए पर्याप्त नहीं है। यदि क्रिस्टलीय आकार 10-5 सेमी से कम है, तो विवर्तन रेखाएं व्यापक हो जाती हैं। उनकी चौड़ाई स्फटिकों के आकार के विपरीत आनुपातिक है। चौड़ीकरण उसी कारण से होता है कि, जब स्लॉट की संख्या घट जाती है, विवर्तन झंझरी का रिज़ॉल्यूशन कम हो जाता है। एक्स-रे विकिरण आपको 10-7-10-6 सेमी की सीमा में अनाज के आकार को निर्धारित करने की अनुमति देता है।
एकल क्रिस्टल के लिए तरीके। क्रिस्टल पर विवर्तन के लिए न केवल स्थानिक अवधि के बारे में जानकारी देने के लिए, बल्कि विवर्तन करने वाले विमानों के प्रत्येक सेट के उन्मुखीकरण के बारे में, एक घूर्णन एकल क्रिस्टल के तरीकों का उपयोग किया जाता है। क्रिस्टल पर एक मोनोक्रोमैटिक एक्स-रे बीम की घटना है। क्रिस्टल मुख्य अक्ष के चारों ओर घूमता है जिसके लिए लाओ समीकरण संतुष्ट हैं। इस मामले में, ब्रैग - वोल्फ फार्मूला में शामिल कोण q बदलता है। विवर्तन मैक्सिमा फिल्म के बेलनाकार सतह (छवि 9) के साथ लाओ विवर्तन शंकु के चौराहे पर स्थित हैं। परिणाम अंजीर में दिखाए गए प्रकार का एक विवर्तन पैटर्न है। 10. हालांकि, एक बिंदु पर विभिन्न विवर्तन आदेशों के अतिव्यापी होने के कारण जटिलताएं संभव हैं। यदि क्रिस्टल के रोटेशन के साथ-साथ फिल्म को एक निश्चित तरीके से स्थानांतरित किया जाता है, तो विधि में काफी सुधार किया जा सकता है।

तरल पदार्थ और गैसों का अध्ययन। यह ज्ञात है कि तरल पदार्थ, गैसों और अनाकार निकायों के पास सही नहीं है क्रिस्टल संरचना। लेकिन यहाँ, अणुओं में परमाणुओं के बीच, वहाँ रासायनिक बंधनजिसके कारण उनके बीच की दूरी लगभग स्थिर रहती है, हालांकि अंतरिक्ष में अणु अपने आप बेतरतीब ढंग से उन्मुख होते हैं। इस तरह की सामग्री भी विवर्तन मैक्सिमा की अपेक्षाकृत कम संख्या के साथ एक विवर्तन पैटर्न देती है। ऐसी तस्वीर प्रसंस्करण आधुनिक तरीके ऐसे गैर-क्रिस्टलीय पदार्थों की संरचना के बारे में भी जानकारी प्रदान करता है।
SPECTROCHEMICAL एक्स-रे विश्लेषण
एक्स-रे की खोज के कुछ साल बाद, सी। बरकला (1877-1944) ने पाया कि जब किसी पदार्थ पर उच्च-ऊर्जा एक्स-रे विकिरण का प्रवाह कार्य करता है, तो अध्ययन के तहत तत्व की द्वितीयक प्रतिदीप्ति एक्स-रे विकिरण विशेषता दिखाई देती है। कुछ ही समय बाद, जी। मोस्ले ने प्रयोगों की एक श्रृंखला में, विभिन्न तत्वों के इलेक्ट्रॉन बमबारी द्वारा प्राप्त प्राथमिक विशेषता एक्स-रे विकिरण की तरंग दैर्ध्य को मापा, और तरंग दैर्ध्य और परमाणु संख्या के बीच संबंध को घटाया। इन प्रयोगों के साथ-साथ ब्रैग के एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर के आविष्कार ने स्पेक्ट्रोकेमिकल एक्स-रे विश्लेषण की नींव रखी। रासायनिक विश्लेषण के लिए एक्स-रे विकिरण की संभावनाओं को तुरंत पहचान लिया गया। फोटोग्राफिक प्लेट पर पंजीकरण के साथ स्पेक्ट्रोग्राफ बनाए गए थे, जिसमें परीक्षण के नमूने ने एक्स-रे ट्यूब के एनोड के रूप में काम किया था। दुर्भाग्य से, यह तकनीक बहुत श्रमसाध्य हो गई, और इसलिए इसका उपयोग केवल तब किया गया जब रासायनिक विश्लेषण के सामान्य तरीके लागू नहीं थे। उत्कृष्ट उदाहरण विश्लेषणात्मक एक्स-रे स्पेक्ट्रोस्कोपी के क्षेत्र में अग्रणी अनुसंधान 1923 में जी। हेवशी और डी। कॉस्टर द्वारा एक नए तत्व की खोज की गई थी - हेफ़नियम। द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान रेडियो-रसायन मापन के लिए रेडियोग्राफी और संवेदनशील डिटेक्टरों के लिए उच्च-शक्ति एक्स-रे ट्यूबों के विकास ने मोटे तौर पर बाद के वर्षों में एक्स-रे स्पेक्ट्रोग्राफी के तेजी से विकास को निर्धारित किया। इस पद्धति का व्यापक रूप से विश्लेषण की गति, सुविधा, गैर-विनाशकारी प्रकृति और पूर्ण या आंशिक स्वचालन की संभावना के कारण उपयोग किया जाता है। यह 11 (सोडियम) से अधिक परमाणु संख्या वाले सभी तत्वों के मात्रात्मक और गुणात्मक विश्लेषण की समस्याओं में लागू है। यद्यपि एक्स-रे स्पेक्ट्रोकेमिकल विश्लेषण का उपयोग आमतौर पर नमूने में सबसे महत्वपूर्ण घटकों (0.1-100% की सामग्री के साथ) को निर्धारित करने के लिए किया जाता है, कुछ मामलों में यह 0.005% या उससे भी कम की सांद्रता के लिए उपयुक्त है।
एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर। एक आधुनिक एक्स-रे स्पेक्ट्रोमीटर में तीन मुख्य प्रणालियां शामिल हैं (चित्र 11): उत्तेजना प्रणाली, अर्थात टंगस्टन या अन्य आग रोक सामग्री और बिजली की आपूर्ति के एनोड के साथ एक एक्स-रे ट्यूब; विश्लेषण प्रणाली, अर्थात्। दो मल्टी-स्लिट कोलाइमर के साथ विश्लेषक क्रिस्टल, साथ ही सटीक संरेखण के लिए एक स्पेक्ट्रो गोनियोमीटर; और एक गीजर काउंटर या आनुपातिक या जगमगाहट काउंटर के साथ पंजीकरण प्रणाली, साथ ही एक रेक्टिफायर, एम्पलीफायर, गिनती डिवाइस और एक रिकॉर्डर या अन्य रिकॉर्डिंग डिवाइस।

एक्स-रे प्रतिदीप्ति विश्लेषण। विश्लेषित नमूना रोमांचक एक्स-रे विकिरण के मार्ग पर स्थित है। नमूने का अध्ययन क्षेत्र आमतौर पर वांछित व्यास के एक छेद के साथ एक मुखौटा द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है, और विकिरण एक समांतर बीम बनाने वाले कोलाइटर से गुजरता है। विश्लेषक क्रिस्टल के पीछे, स्लिट कोलाइमर डिटेक्टर के लिए विचलित विकिरण का उत्सर्जन करता है। आमतौर पर, अधिकतम कोण क्ष 80-85 ° तक सीमित होता है, ताकि केवल एक्स-रे विकिरण जिसका वेवलेंथ l, इंटरप्लानर दूरी d असमानता l के साथ जुड़ा हो, विश्लेषक क्रिस्टल पर अलग हो सकता है एक्स-रे माइक्रोएनालिसिस। ऊपर वर्णित फ्लैट क्रिस्टल विश्लेषक स्पेक्ट्रोमीटर को माइक्रोएनालिसिस के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। यह नमूना द्वारा उत्सर्जित प्राथमिक एक्स-रे बीम या द्वितीयक बीम को संकुचित करके प्राप्त किया जाता है। हालांकि, प्रभावी नमूना आकार या विकिरण एपर्चर में कमी से पता चला विचलन विकिरण की तीव्रता में कमी होती है। एक घुमावदार क्रिस्टल स्पेक्ट्रोमीटर का उपयोग करके इस पद्धति का सुधार प्राप्त किया जा सकता है, जिससे डायवर्जिंग विकिरण के शंकु का पता लगाना संभव हो जाता है, न कि कोलाइमर के अक्ष के समानांतर विकिरण। इस तरह के स्पेक्ट्रोमीटर के इस्तेमाल से 25 माइक्रोन से छोटे कणों की पहचान की जा सकती है। विश्लेषण किए गए नमूने के आकार में और भी अधिक कमी आर। कास्टान द्वारा आविष्कार किए गए इलेक्ट्रॉन जांच एक्स-रे माइक्रोएनलिज़र में प्राप्त की जाती है। यहां, नमूना की एक विशेषता एक्स-रे विकिरण एक तेजी से केंद्रित इलेक्ट्रॉन बीम द्वारा उत्साहित है, जो तब एक घुमावदार क्रिस्टल स्पेक्ट्रोमीटर द्वारा विश्लेषण किया जाता है। इस तरह के उपकरण का उपयोग करके, 1 μm के व्यास के साथ नमूने में 10-14 ग्राम के क्रम के पदार्थ की मात्रा का पता लगाना संभव है। नमूने के इलेक्ट्रॉन बीम स्कैनिंग के साथ प्रतिष्ठान भी विकसित किए गए थे, जिसके साथ आप उस तत्व के नमूने पर वितरण की एक दो-आयामी तस्वीर प्राप्त कर सकते हैं जिसके लिए स्पेक्ट्रोमीटर को विशेषता विकिरण के लिए ट्यून किया गया है।
चिकित्सा एक्स-रे निदान
एक्स-रे तकनीक के विकास ने एक्सपोज़र का समय काफी कम कर दिया है और छवि गुणवत्ता में सुधार हुआ है, जिससे नरम ऊतकों का भी अध्ययन किया जा सकता है।
Fluorography। इस नैदानिक \u200b\u200bविधि में पारभासी स्क्रीन से एक छाया चित्र को शामिल करना शामिल है। रोगी एक्स-रे स्रोत और फॉस्फर के फ्लैट स्क्रीन (आमतौर पर सीज़ियम आयोडाइड) के बीच होता है, जो एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में चमकता है। घनत्व की बदलती डिग्री के जैविक ऊतक एक्स-रे छाया बनाते हैं अलग-अलग डिग्री तीव्रता। एक रेडियोलॉजिस्ट एक फ्लोरोसेंट स्क्रीन पर छाया की छवि की जांच करता है और निदान करता है। अतीत में, रेडियोलॉजिस्ट, छवि का विश्लेषण करते हुए, दृष्टि पर निर्भर था। अब उपलब्ध है विविध प्रणालियाँछवि को बढ़ाना, टेलीविजन स्क्रीन पर प्रदर्शित करना या कंप्यूटर की मेमोरी में डेटा रिकॉर्ड करना।
रेडियोग्राफी। फोटोग्राफिक फिल्म पर सीधे एक्स-रे छवि रिकॉर्ड करने को रेडियोग्राफी कहा जाता है। इस मामले में, अध्ययन किया गया अंग एक्स-रे स्रोत और फिल्म के बीच स्थित है, जो अंग की स्थिति के बारे में जानकारी प्राप्त करता है। पल समय। बार-बार होने वाली रेडियोग्राफी से इसके आगे के विकास को आंकना संभव हो जाता है। रेडियोग्राफी आपको हड्डी के ऊतकों की अखंडता की बहुत सटीक जांच करने की अनुमति देती है, जिसमें मुख्य रूप से एक्स-रे विकिरण के साथ-साथ कैल्शियम और अपारदर्शी होते हैं, साथ ही साथ मांसपेशियों के ऊतकों का टूटना भी होता है। इसकी मदद से, स्टेथोस्कोप या सूजन, तपेदिक या तरल पदार्थ की उपस्थिति के साथ फेफड़ों की स्थिति का विश्लेषण करने के लिए सुनना बेहतर है। रेडियोग्राफी दिल के आकार और आकार को निर्धारित करती है, साथ ही हृदय रोग से पीड़ित रोगियों में इसके परिवर्तनों की गतिशीलता।
कंट्रास्ट मीडिया। शरीर के कुछ हिस्सों और अलग-अलग अंगों के छिद्र जो एक्स-रे विकिरण के लिए पारदर्शी हैं, यदि वे एक विपरीत एजेंट से भरे हुए हैं जो शरीर के लिए हानिकारक है, लेकिन दृश्य की अनुमति देता है आंतरिक अंग और उनके कामकाज की जाँच करें। रोगी या तो विपरीत एजेंटों (जैसे कि जठरांत्र संबंधी मार्ग के अध्ययन में बेरियम लवण) के रूप में लेता है, या उन्हें अंतःशिरा (जैसे कि गुर्दे और मूत्र पथ के अध्ययन में आयोडीन युक्त समाधान) के रूप में प्रशासित किया जाता है। हाल के वर्षोंहालाँकि, इन विधियों को रेडियोधर्मी परमाणुओं और अल्ट्रासाउंड के उपयोग के आधार पर नैदानिक \u200b\u200bविधियों द्वारा दबाया जाता है।
कंप्यूटेड टोमोग्राफी। 1970 के दशक में, एक्स-रे डायग्नोस्टिक्स की एक नई विधि विकसित की गई थी, जो शरीर या उसके भागों के एक पूर्ण सर्वेक्षण पर आधारित थी। पतली परतों ("स्लाइस") की छवियां कंप्यूटर द्वारा संसाधित होती हैं, और अंतिम छवि मॉनिटर स्क्रीन पर प्रदर्शित होती है। इस तकनीक को कंप्यूटेड टोमोग्राफी कहा जाता है। यह आधुनिक चिकित्सा में घुसपैठ, ट्यूमर और अन्य मस्तिष्क विकारों के निदान के लिए और साथ ही शरीर के अंदर नरम ऊतक रोगों के निदान के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इस तकनीक को विदेशी की शुरूआत की आवश्यकता नहीं है इसके विपरीत एजेंट और इसलिए यह पारंपरिक तरीकों की तुलना में अधिक तेज़ और प्रभावी है।
एक्स-रे स्थिति के जैविक क्रिया
एक्स-रे के हानिकारक जैविक प्रभाव को एक्स-रे द्वारा इसकी खोज के तुरंत बाद खोजा गया था। यह पता चला कि नया विकिरण मजबूत जैसा कुछ पैदा कर सकता है धूप की कालिमा (एरीथेमा), हालांकि, त्वचा के साथ गहरी और अधिक स्थायी क्षति के साथ। उभरते हुए अल्सर अक्सर कैंसर में बदल जाते हैं। कई मामलों में, उंगलियों या हाथों को विच्छेदन करना पड़ा। हुआ और लोगों की मृत्यु। यह पाया गया कि परिरक्षण (जैसे लीड) और रिमोट कंट्रोल का उपयोग करके समय और विकिरण खुराक को कम करके त्वचा के घावों से बचा जा सकता है। लेकिन धीरे-धीरे, एक्स-रे एक्सपोज़र के अन्य, अधिक दीर्घकालिक परिणाम सामने आए, जो तब प्रयोगात्मक जानवरों में पुष्टि और अध्ययन किए गए थे। एक्स-रे, साथ ही अन्य आयनीकरण विकिरण (जैसे रेडियोधर्मी पदार्थों द्वारा उत्सर्जित गामा विकिरण) की कार्रवाई के कारण प्रभाव में शामिल हैं: 1) अपेक्षाकृत छोटे अतिरिक्त जोखिम के बाद रक्त की संरचना में अस्थायी परिवर्तन; 2) लंबे समय तक अत्यधिक जोखिम के बाद रक्त (हेमोलिटिक एनीमिया) की संरचना में अपरिवर्तनीय परिवर्तन; 3) कैंसर की घटनाओं में वृद्धि (ल्यूकेमिया सहित); 4) तेजी से उम्र बढ़ने और जल्दी मौत; 5) मोतियाबिंद की घटना। इसके अलावा, चूहों, खरगोशों और मक्खियों (ड्रोसोफिला) पर जैविक प्रयोगों से पता चला है कि उत्परिवर्तन की दर में वृद्धि के कारण बड़ी आबादी के व्यवस्थित जोखिम की छोटी खुराक भी हानिकारक आनुवंशिक प्रभावों को जन्म देती है। अधिकांश आनुवंशिकीविद् मानव शरीर में इन आंकड़ों की प्रयोज्यता को पहचानते हैं। मानव शरीर पर एक्स-रे विकिरण के जैविक प्रभाव के लिए, यह विकिरण खुराक के स्तर के साथ-साथ शरीर के किस अंग द्वारा विकिरण के संपर्क में आने से निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, रक्त रोग रक्त बनाने वाले अंगों के विकिरण के कारण होता है, मुख्य रूप से अस्थि मज्जा, और आनुवंशिक परिणाम जननांग अंगों के विकिरण के कारण होता है, जिससे बाँझपन भी हो सकता है। मानव शरीर पर एक्स-रे विकिरण के प्रभावों के बारे में ज्ञान के संचय के कारण विभिन्न संदर्भ प्रकाशनों में प्रकाशित अनुमेय विकिरण खुराक के लिए राष्ट्रीय और अंतर्राष्ट्रीय मानकों का विकास हुआ है। एक्स-रे विकिरण के अलावा, जिसका उपयोग मनुष्य द्वारा उद्देश्यपूर्वक किया जाता है, तथाकथित बिखरे हुए, साइड विकिरण भी है, जो विभिन्न कारणों से उत्पन्न होता है, उदाहरण के लिए, प्रमुख सुरक्षात्मक ढाल की अपूर्णता के कारण बिखरने के कारण, जो कि विकिरण पूरी तरह से अवशोषित नहीं होता है। इसके अलावा, कई विद्युत उपकरणों को एक्स-रे प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन नहीं किया गया है, हालांकि, इसे एक उप-उत्पाद के रूप में उत्पन्न होता है। इस तरह के उपकरणों में इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, उच्च-वोल्टेज रेक्टिफायर लैंप (केनोट्रॉन), साथ ही साथ अप्रचलित रंगीन टीवी के चित्र ट्यूब शामिल हैं। कई देशों में आधुनिक रंगीन पिक्चर ट्यूब का उत्पादन अब सरकारी नियंत्रण में है।
DANGEROUS एक्स-रे फ़ैक्टर्स
लोगों को एक्स-रे के खतरे के प्रकार और डिग्री विकिरण के संपर्क में आने वाले व्यक्तियों की आकस्मिकता पर निर्भर करते हैं।
एक्स-रे उपकरण के साथ काम करने वाले पेशेवर। इस श्रेणी में रेडियोलॉजिस्ट, दंत चिकित्सक, साथ ही वैज्ञानिक और तकनीकी कर्मचारी और एक्स-रे उपकरण की सेवा और उपयोग करने वाले कर्मचारी शामिल हैं। विकिरण के स्तर को कम करने के लिए प्रभावी उपाय किए जा रहे हैं जिसके साथ उन्हें निपटना है।
मरीजों को। यहां कोई सख्त मापदंड नहीं हैं, और उपचार के दौरान रोगियों को प्राप्त होने वाले जोखिम का सुरक्षित स्तर उपस्थित चिकित्सक द्वारा निर्धारित किया जाता है। डॉक्टरों को अनावश्यक रूप से एक्स-रे रोगियों की सिफारिश नहीं की जाती है। गर्भवती महिलाओं और बच्चों की जांच करते समय विशेष ध्यान रखा जाना चाहिए। इस मामले में, विशेष उपाय किए जाते हैं।
नियंत्रण के तरीके। यहाँ तीन पहलू हैं:
1) पर्याप्त उपकरणों की उपलब्धता, 2) सुरक्षा नियमों के अनुपालन की निगरानी, \u200b\u200b3) उपकरणों का सही उपयोग। पर एक्स-रे परीक्षा केवल वांछित क्षेत्र को विकिरण के संपर्क में लाया जाना चाहिए, चाहे वह दंत परीक्षण हो या फेफड़ों की परीक्षा। ध्यान दें कि एक्स-रे तंत्र को बंद करने के तुरंत बाद, प्राथमिक और माध्यमिक विकिरण दोनों गायब हो जाते हैं; कोई अवशिष्ट विकिरण भी नहीं है, यहां तक \u200b\u200bकि जो लोग सीधे अपने काम में इसके साथ जुड़े हुए हैं, वे हमेशा इसके बारे में नहीं जानते हैं।
यह भी देखें

एक्स-रे विकिरण का प्रतिनिधित्व विद्युत चुम्बकीय तरंगों द्वारा किया जाता है। एक्स-रे विकिरण की तरंग दैर्ध्य एक सौ से 10-3 एनएम तक हो सकती है। विद्युत चुम्बकीय तरंगों के साथ एक विशेष पैमाने के अनुसार, एक एक्स-रे गामा विकिरण और यूवी के बीच स्थित है। उन्नीसवीं शताब्दी के अंत में एक्स-रे दिखाई दिया, जो कि आभारी है नोबेल पुरस्कार के। रेंटगेन।

संक्षिप्त जानकारी

एक्स-रे विकिरण की प्रकृति को 1895 में मान्यता दी गई थी। इतिहास के अनुसार, एक्स-रे के गुणों की खोज भौतिक विज्ञानी वी.के. रोएंटगेन की है। इस तरह की खोज इतिहास में एक सफलता थी, जिसने एक व्यक्ति को चिकित्सा में एक्स-रे विकिरण का उपयोग करने का अवसर दिया। इसका मानव शरीर पर एक निश्चित प्रभाव है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इस तरह की खोज ने सभी दवा के भविष्य के विकास में अमूल्य योगदान दिया।

इस तरह के विकिरण में विद्युत चुम्बकीय तरंगें होती हैं जिनकी लंबाई सौ से 10-3 एनएम तक होती है। शॉर्टवेव विकिरण को लॉन्गवेव द्वारा अवरुद्ध किया जाता है, और इसके विपरीत।

ध्यान केंद्रित करने के लिए, इसके लिए बहुपरत दर्पण का उपयोग किया जाता है, जो 40% तक विकिरण को प्रतिबिंबित करने में सक्षम हैं। सबसे अधिक बार, मानव शरीर पर विकिरण एक कठोर प्रभाव बनाता है। हालांकि, अवतल दर्पण हैं, वे ऑप्टिकल वाले के समान हैं, हालांकि, उनमें प्लेट का बाहरी हिस्सा होता है, जो एक्स-रे को दर्शाता है, जिसका नरम प्रभाव होता है। फोकस एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है जो शरीर पर एक कठोर प्रभाव को रोकने में मदद करेगा।

संबंधित ट्यूबों में एक्स-रे उत्सर्जन होता है। एक ट्यूब एक विशेष ग्लास बल्ब है जिसमें उच्च वैक्यूम होता है। ट्यूब इलेक्ट्रोड से सुसज्जित है, अर्थात्, के (कैथोड), साथ ही ए (एनोड), और उनके साथ एक उच्च वोल्टेज जुड़ा हुआ है। कैथोड इलेक्ट्रॉनों का एक स्रोत है, एनोड एक इच्छुक सतह के साथ एक धातु की छड़ है। ऐसी संरचना में एक सामग्री होती है, जिसके गुण ऊष्मीय प्रवाहकीय होते हैं। वे इलेक्ट्रॉन बमबारी के समय बनते हैं। बेवेल्ड एंड टंगस्टन मेटल प्लेट से लैस है।

एक्स-रे विकिरण के अपने विकिरण स्रोत होते हैं जो प्राकृतिक (रेडियोधर्मी समस्थानिक), साथ ही साथ कृत्रिम (ट्यूब) हो सकते हैं। ट्यूब में एक वैक्यूम और दो इलेक्ट्रोड होते हैं। इलेक्ट्रॉनों को कैथोड द्वारा गर्म किया जाता है, जो क्षेत्र के कारण काफी सभ्य गति प्राप्त करता है। इन इलेक्ट्रॉनों के उपयोग के लिए धन्यवाद, एक वैक्यूम में, पदार्थ के साथ एक्स-रे की बातचीत होती है। नतीजतन, ऐसे उत्सर्जन के 2 मुख्य प्रकार हैं।

एक्स-रे विकिरण के प्रकार:

विशेषता;
ब्रेक लगाना।

सभी इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा का लगभग एक प्रतिशत किरणों में परिवर्तित हो जाता है। शेष ऊर्जा गर्मी प्रवाह के रूप में आती है। इस प्रयोजन के लिए, एनोड की कामकाजी सतह दुर्दम्य सामग्रियों का उपयोग करके बनाई गई है।

विशेषता विकिरण

जब एनोड परमाणुओं और कैथोड इलेक्ट्रॉनों के बीच संपर्क होता है, तो एक्स-किरणों को ब्रेम्सस्ट्राहलंग के साथ मिलकर बनाया जाता है, जिसकी सीमा में अलग-अलग रेखाएं होती हैं। इस तरह के विकिरण, अर्थात्, एक्स-रे विकिरण, की एक विशेष उत्पत्ति है।

सरल शब्दों में, कैथोड इलेक्ट्रॉन परमाणु में गुजरते हैं। एक खाली जगह उन इलेक्ट्रॉनों से भर जाती है जो ऊपरी खोल में थे, इसलिए आप उत्सर्जन की गणना कर सकते हैं। इसमें आवृत्तियों का एक सेट होता है, जिसे कहा जाता है - विशेषता एक्स-रे विकिरण।

मोस्ले का कानून एक विशिष्ट कानून है जो रासायनिक तत्वों की संख्या के साथ विशेषता के एक अध्ययन के वर्णक्रमीय लाइनों की आवृत्ति को संयोजित करने में सक्षम है। कानून की खोज 1913 में जी। मोसले की बदौलत हुई। यह खोज स्पष्ट प्रमाण है कि आवर्त सारणी के सभी तत्व सत्य हैं, जिन्होंने भौतिक अर्थ की व्युत्पत्ति में योगदान दिया है।

मोसले के नियम में कहा गया है कि विशेषता रेंज ऑप्टिकल स्पेक्ट्रम में निहित आवधिक पैटर्न का पता लगाने में सक्षम नहीं है। सरल शब्दों में, मोस्ले संख्या निर्धारित करने में मदद करता है रासायनिक तत्व, विशेषता विकिरण रेंज का उपयोग करते समय, जिसकी तालिका में तत्वों की व्यवस्था में महत्वपूर्ण भूमिका थी।

ब्रेक लाइट

जब एक इलेक्ट्रॉन एक निश्चित वातावरण में चलता है, तो वह अपनी गति खो देता है। नकारात्मक त्वरण प्रकट होता है। एनोड में इलेक्ट्रॉनों के मंदी के दौरान उत्पन्न विकिरण को ब्रीम्सस्ट्रैलंग कहा जाता है। इसके गुणों का निर्धारण विशेष कारकों के आधार पर किया जाता है, अर्थात्:

विकिरण कुछ क्वांटा के द्वारा होता है, उनकी ऊर्जा सूत्र की आवृत्ति से संबंधित होती है;
एनोड तक पहुंचने वाले इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा के बराबर है;
ऊर्जा को पदार्थ में स्थानांतरित किया जा सकता है, इसे गर्म करने के लिए।

क्षीणन का नियम

एक पदार्थ दो तरीकों से किसी पदार्थ के संपर्क में आ सकता है:

photoeffect - एक फोटॉन का अवशोषण;
बिखरने।

स्कैटरिंग निम्नानुसार है:

लोचदार या सुसंगत। अगर परमाणु अणुकरण की प्रक्रिया को पूरा करने के लिए फोटॉन में पर्याप्त ऊर्जा नहीं है तो ऐसा प्रकीर्णन होता है। सुसंगत बिखरने का अर्थ है आवेदन अलग-अलग तरीके आंदोलन, हालांकि, ऊर्जा अपरिवर्तित बनी हुई है। इसीलिए इस प्रकार के प्रकीर्णन को सुसंगत कहा जाता है।
कॉम्पटन या आसन्न बिखराव। यह प्रकार है यदि फोटॉन में आंतरिक आयनीकरण ऊर्जा के स्तर की तुलना में काफी अधिक ऊर्जा है, तो प्रकीर्णन संभव है। इस बिखरने से गति की दिशा बदल जाती है, ऊर्जा कम हो जाती है।

मुझे एक्स-रे के क्षीणन के कानून के बारे में कुछ शब्द कहना चाहिए। जब यह होता है, तो फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और एक्स-रे का प्रकीर्णन, जो विकिरण के बीम को कमजोर करता है। इस प्रकार, एक कमजोर दिखाई दिया। क्षीणन के कानून की खोज घातीय है। विशेष परमाणुओं द्वारा विकिरण के क्षीणन में सकारात्मकता के गुण होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि आप व्यक्तिगत घटकों के लिए द्रव्यमान क्षीणन गुणांक का उपयोग करते हैं, तो आप अधिक जटिल तत्वों के लिए द्रव्यमान क्षीणन पा सकते हैं। इस मामले में, आपको उपयुक्त सूत्र का उपयोग करने की आवश्यकता होगी।

सूत्र का अनुप्रयोग आपको रैखिक क्षीणन गुणांक की विशेषताओं का पता लगाने की अनुमति देगा, जो राशि के बराबर फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव और बिखरने की सलाह देने वाले 3 शब्द। क्षीणन गुणांक उत्सर्जन की सीमा पर निर्भर करता है। क्षीणन गुणांक की गणना की दर द्रव्यमान क्षीणन गुणांक के प्रभाव पर निर्भर करती है, जो तत्व के घनत्व में रैखिक गुणांक के बराबर होती है। जटिल पदार्थों के लिए गुणांक निर्धारित करने के लिए, आपको एक रासायनिक सूत्र की आवश्यकता है।

मोनोक्रोमैटिक विकिरण

मोनोक्रोमैटिक विकिरण क्रिस्टल जाली में प्रवेश करता है, विवर्तन करता है, फिर प्रसार और प्रकीर्णन होता है। इसी तरह की किरणें हस्तक्षेप करने में सक्षम हैं। तरंग दैर्ध्य के साथ मोनोक्रोमैटिक एक्स-रे विकिरण ग्रेफाइट का प्रसार करता है। इस विद्युत चुम्बकीय विकिरण में एक एकल आवृत्ति होती है।

इसे निम्नलिखित तरीकों से प्राप्त किया जा सकता है:

विवर्तन झंझरी;
एक लेजर;
प्रिज्मीय प्रणाली;
विभिन्न प्रकाश स्रोत;
डिस्चार्ज लैंप।

अल्फा विकिरण की विशेषताएं

अल्फा विकिरण एक विशिष्ट प्रवाह है जिसमें कणों को सकारात्मक रूप से चार्ज किया जाता है, उनकी गति 20 हजार किमी / सेकंड होती है। एक बड़े सीरियल नंबर के साथ नाभिक के क्षय के बाद अल्फा किरणें होती हैं। धारा में 2-11 मेव की ऊर्जा होती है। अल्फा कणों के बचने के लिए, यह सब पदार्थ की प्रकृति और उसकी गति पर निर्भर करता है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि अल्फा कण बड़े पैमाने पर ऊर्जावान हैं, और आयनीकरण का कारण बनते हैं।

अल्फा कणों की परिणामी धारा (एक्स-रे की धारा नहीं) मानव शरीर पर नकारात्मक प्रभाव डालती है। कागज के एक टुकड़े का उपयोग करके, अल्फा कणों को शामिल किया जा सकता है ताकि वे मानव त्वचा में प्रवेश न कर सकें।

अल्फा विकिरण मानव शरीर के लिए खतरा पैदा नहीं करता है जब तक कि अल्फा कणों के उत्सर्जन में शामिल रेडियोधर्मी पदार्थ घाव के माध्यम से शरीर में प्रवेश नहीं करते हैं। यदि अल्फा विकिरण हवा, भोजन के साथ मानव शरीर में प्रवेश करता है, तो एक गंभीर स्वास्थ्य खतरा है।

प्राप्तियों की किस्में

चिकित्सा में उपलब्ध एक्स-रे रिसीवर कई प्रकार के होते हैं:

dosimetric काउंटर;
फिल्म;
सहज प्लेट;
फ्लोरोसेंट स्क्रीन;
इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर।

इन रिसीवरों में से प्रत्येक का मानव शरीर पर एक अलग प्रभाव पड़ता है, क्योंकि एक अलग श्रेणी काम करती है। रिसीवर के डेटा के आधार पर, निम्नलिखित एक्स-रे अनुसंधान विधियों को विकसित किया गया था:

एक्स-रे;
एक्स-रे;
elektrorengenografiya;
डिजिटल रेडियोग्राफी;
फ्लोरोस्कोपी एक्स-रे टेलीविजन।

मानव शरीर पर प्रभाव

चिकित्सा में एक्स-रे के भारी लाभों के बावजूद, यह पाया गया कि शरीर पर उनका प्रभाव काफी गंभीर है। इसलिए, चिकित्सा में विशेष सुरक्षात्मक उपकरण का उपयोग करना महत्वपूर्ण है।

एक्स-रे के बाद मानव शरीर:

विकिरण त्वचा परिवर्तन का कारण बन सकता है, बहुत लंबे समय तक चंगा करता है;
एक्स-रे के गुणों को देखते हुए, अध्ययन से नुकसान के साथ-साथ अवरक्त, पराबैंगनी से निरंतर हो सकता है। उदाहरण के लिए: उम्र बढ़ने की दर बढ़ जाती है, रक्त की संरचना में परिवर्तन होता है, ल्यूकेमिया विकसित होने का खतरा;
एक्स-रे के खिलाफ विशेष सुरक्षा इस तरह के नुकसान से बचने में मदद करेगी, इसलिए लीड परिरक्षण की आवश्यकता होगी, साथ ही दूर से प्रक्रिया पर नियंत्रण होगा;
परिणाम इस बात पर निर्भर करते हैं कि कौन सा अंग विकिरणित है, साथ ही साथ खुराक भी। उदाहरण के लिए, बांझपन दिखाई दे सकता है;
व्यवस्थित प्रदर्शन आनुवंशिक उत्परिवर्तन का कारण बनता है।

कई अनुभवों, अध्ययनों के लिए धन्यवाद, विशेषज्ञ उपयुक्त सुरक्षा तैयार करने में सक्षम थे, साथ ही विकिरण की खुराक के लिए एक अंतरराष्ट्रीय मानक विकसित कर सकते थे।

निम्नलिखित सुरक्षा विधियाँ उपलब्ध हैं:

विशेष उपकरण जो कर्मचारियों को बचा सकता है;
सामूहिक सुरक्षा, अर्थात्: मोबाइल, स्थिर;
रोगियों के लिए धन;
प्रत्यक्ष एक्स-रे से पदार्थ।

सभी आवश्यक उपायों का अवलोकन करके, आप अपने स्वयं के स्वास्थ्य की रक्षा कर सकते हैं।

विभिन्न उत्सर्जन की विशेषताएं

विकिरण कई प्रकार के होते हैं, जिनमें से प्रत्येक की एक निश्चित सीमा होती है, अर्थात्:

यूवी;
अवरक्त;
एक्स-रे।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि अवरक्त विकिरण 3 1011 - 3.75 1014 हर्ट्ज की सीमा में चल रही है। स्रोत एक गर्म शरीर है। उदाहरण के लिए, अवरक्त विकिरण हीटिंग बैटरी, स्टोव, हीटर, लैंप में पाया जाता है। यही कारण है कि बहुत बार अवरक्त तरंगों को थर्मल कहा जाता है।

पराबैंगनी प्रकाश एक निश्चित सीमा में काम करता है, अर्थात् 8 1014 से 3 1016 हर्ट्ज। पराबैंगनी विकिरण की एक बहुत ही उच्च रासायनिक गतिविधि है। वे दृश्य छवियों का कारण बन सकते हैं, क्योंकि वे अदृश्य हैं।

एक्स-रे विकिरण के लिए, इसकी सीमा 3 1016 से 3 1020 हर्ट्ज तक है। खुद को इससे बचाना बहुत जरूरी है नकारात्मक प्रभाव सूचीबद्ध किरणों के बाद से परिणाम दु: खद हो सकते हैं!

आधुनिक चिकित्सा में एक बड़ी भूमिका एक्स-रे द्वारा निभाई जाती है, एक्स-रे की खोज का इतिहास 19 वीं शताब्दी तक है।

एक्स-रे विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जो इलेक्ट्रॉनों की भागीदारी से उत्पन्न होती हैं। चार्ज किए गए कणों के मजबूत त्वरण के साथ, कृत्रिम एक्स-रे विकिरण बनाया जाता है। यह विशेष उपकरण से गुजरता है:

एक्स-रे ट्यूब;
चार्ज कण त्वरक।

खोज की कहानी

जर्मन वैज्ञानिक रोएंटगेन ने 1895 में इन किरणों का आविष्कार किया: कैथोड किरण ट्यूब के साथ काम करते हुए, उन्होंने प्लैटिनम-साइनाइड बेरियम के प्रतिदीप्ति प्रभाव की खोज की। फिर ऐसी किरणों और शरीर के ऊतकों में घुसने की उनकी अद्भुत क्षमता का वर्णन था। किरणों को एक्स-रे (एक्स-रे) कहा जाने लगा। बाद में रूस में वे उन्हें एक्स-रे कहने लगे।

एक्स-रे दीवारों के माध्यम से भी घुसना कर सकते हैं। तो एक्स-रे ने महसूस किया कि उसने किया था सबसे बड़ी खोज चिकित्सा के क्षेत्र में। यह इस समय से था कि विज्ञान में अलग-अलग वर्गों का गठन शुरू हुआ, जैसे कि रेडियोलॉजी और रेडियोलॉजी।

किरणें नरम ऊतकों के माध्यम से प्रवेश करने में सक्षम हैं, लेकिन देरी हो रही है, उनकी लंबाई एक कठिन सतह के बाधा से निर्धारित होती है। मुलायम कपड़े में मानव शरीर - यह त्वचा है, और कठोर हड्डियां हैं। 1901 में, वैज्ञानिक को नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था।

हालांकि, विलियम कॉनराड रोएंटजेन की खोज से पहले भी, अन्य वैज्ञानिक एक समान विषय में रुचि रखते थे। 1853 में, फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी एंटोनी-फिलीबर्ट मेसन ने एक ग्लास ट्यूब में इलेक्ट्रोड के बीच उच्च वोल्टेज निर्वहन का अध्ययन किया। कम दबाव में इसमें मौजूद गैस से लाल रंग की चमक निकलने लगी। ट्यूब से अतिरिक्त गैस बाहर पंप करने के लिए व्यक्तिगत चमकदार परतों के एक जटिल अनुक्रम में चमक के क्षय के लिए नेतृत्व किया, जो की ह्यू गैस की मात्रा पर निर्भर करता है।

1878 में, विलियम क्रुक (एक अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी) ने सुझाव दिया कि प्रतिदीप्ति एक ट्यूब की कांच की सतह पर किरणों के प्रभाव से उत्पन्न होती है। लेकिन इन सभी अध्ययनों को कहीं भी प्रकाशित नहीं किया गया था, इसलिए Roentgen को ऐसी खोजों के बारे में पता नहीं था। 1895 में उनकी खोजों के प्रकाशन के बाद वैज्ञानिक पत्रिका, जहां वैज्ञानिक ने लिखा कि सभी शरीर इन किरणों के लिए पारदर्शी हैं, हालांकि बहुत अलग डिग्री के लिए, अन्य वैज्ञानिक इसी तरह के प्रयोगों में रुचि रखते हैं। उन्होंने एक्स-रे के आविष्कार की पुष्टि की, और बाद में एक्स-रे के विकास और सुधार की शुरुआत की।

विल्हेम रोएंटगेन ने स्वयं दो और प्रकाशित किए वैज्ञानिक कार्य 1896 और 1897 में एक्स-रे के विषय पर, जिसके बाद उन्होंने अन्य गतिविधियाँ शुरू कीं। इस प्रकार, कई वैज्ञानिकों ने एक्स-रे का आविष्कार किया, लेकिन यह रोएंटजेन था जिसने प्रकाशित किया था वैज्ञानिक कार्य इस बारे में।

छवि अधिग्रहण सिद्धांत

इस विकिरण की विशेषताएं उनके स्वरूप की प्रकृति से निर्धारित होती हैं। के कारण विकिरण होता है विद्युत चुम्बकीय तरंग। इसके मुख्य गुणों में शामिल हैं:

प्रतिबिंब। यदि लहर लंबवत रूप से सतह से टकराती है, तो यह परिलक्षित नहीं होगी। कुछ स्थितियों में, एक हीरे में प्रतिबिंब संपत्ति होती है।
ऊतक को भेदने की क्षमता। इसके अलावा, किरणें लकड़ी, कागज आदि जैसे सामग्रियों की अपारदर्शी सतहों से होकर गुजर सकती हैं।
अवशोषण। अवशोषण सामग्री के घनत्व पर निर्भर करता है: यह जितना अधिक सघन होता है, उतनी ही एक्स-रे इसे अवशोषित करते हैं।
कुछ पदार्थों में प्रतिदीप्ति होती है, अर्थात, ल्यूमिनेशन। जैसे ही विकिरण बंद हो जाता है, चमक भी गुजरती है। यदि यह किरणों की क्रिया के समाप्ति के बाद भी जारी रहता है, तो इस प्रभाव को फॉस्फोरेसेंस कहा जाता है।
एक्स-रे फिल्म के साथ-साथ दृश्यमान प्रकाश को भी रोशन कर सकती है।
यदि किरण वायु से होकर गुजरती है, तो वायुमंडल में आयनीकरण होता है। इस स्थिति को विद्युत प्रवाहकीय कहा जाता है, और यह एक डॉसीमीटर का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है, जो विकिरण की खुराक दर निर्धारित करता है।

विकिरण - नुकसान और लाभ

जब खोज की गई, तो भौतिक विज्ञानी रोएंटगेन भी कल्पना नहीं कर सकते थे कि उनका आविष्कार कितना खतरनाक था। पुराना समय विकिरण का उत्पादन करने वाले सभी उपकरण सही से दूर थे और परिणामस्वरूप, उत्सर्जित किरणों की बड़ी खुराक प्राप्त की गई थी। लोग इस तरह के विकिरण के खतरों को नहीं समझते थे। हालांकि कुछ वैज्ञानिकों ने भी एक्स-रे के खतरों के बारे में संस्करण को आगे रखा।

एक्स-रे, ऊतकों में घुसना, उन पर एक जैविक प्रभाव डालते हैं। विकिरण खुराक की इकाई प्रति घंटे एक्स-रे है। मुख्य प्रभाव आयनिंग परमाणुओं पर होता है जो ऊतकों के अंदर होते हैं। ये किरणें एक जीवित कोशिका के डीएनए संरचना पर सीधे कार्य करती हैं। अनियंत्रित विकिरण के परिणामों में शामिल हैं:

कोशिका उत्परिवर्तन;
ट्यूमर की उपस्थिति;
विकिरण जलता है;
विकिरण बीमारी।

एक्स-रे अध्ययन के लिए मतभेद:

गंभीर हालत में मरीज।
कारण गर्भावस्था नकारात्मक प्रभाव भ्रूण को।
रक्तस्राव या खुले न्यूमोथोरैक्स वाले रोगी।

एक्स-रे कैसे काम करता है और इसका उपयोग कहां किया जाता है

दवा में। रेडियोडायग्नोसिस का उपयोग शरीर के भीतर कुछ विकारों का पता लगाने के लिए जीवित ऊतकों को बदलने के लिए किया जाता है। ट्यूमर संरचनाओं को खत्म करने के लिए एक्स-रे चिकित्सा की जाती है।
विज्ञान में। पदार्थों की संरचना और एक्स-रे की प्रकृति का पता चलता है। इन मुद्दों को रसायन विज्ञान, जैव रसायन, क्रिस्टलोग्राफी जैसे विज्ञानों द्वारा संबोधित किया जाता है।
उद्योग में। धातु उत्पादों में उल्लंघन की पहचान करना।
जनता की सुरक्षा के लिए। सामान की जांच के लिए हवाई अड्डों और अन्य सार्वजनिक स्थानों पर एक्स-रे स्थापित किए जाते हैं।

एक्स-रे विकिरण का चिकित्सा उपयोग। दवा और दंत चिकित्सा में, एक्स-रे का उपयोग निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है:

रोगों के निदान के लिए।
चयापचय प्रक्रियाओं की निगरानी करना।
कई बीमारियों के इलाज के लिए।

औषधीय प्रयोजनों के लिए एक्स-रे का उपयोग

हड्डी के फ्रैक्चर का पता लगाने के अलावा, एक्स-रे का भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है औषधीय उद्देश्य। एक्स-रे का विशेष उपयोग निम्नलिखित लक्ष्यों को प्राप्त करना है:

कैंसर कोशिकाओं को नष्ट करने के लिए।
ट्यूमर के आकार को कम करने के लिए।
दर्द को कम करने के लिए।

उदाहरण के लिए, एंडोक्रिनोलॉजिकल रोगों में उपयोग किए जाने वाले रेडियोधर्मी आयोडीन, सक्रिय रूप से कैंसर में उपयोग किया जाता है थायरॉयड ग्रंथिजिससे कई लोगों को इससे छुटकारा पाने में मदद मिली भयानक बीमारी। वर्तमान में, जटिल रोगों के निदान के लिए, एक्स-रे कंप्यूटर से जुड़े होते हैं, अंततः दिखाई देते हैं नवीनतम तकनीकों जैसी पढ़ाई कंप्यूटेड टोमोग्राफी और गणना की गई अक्षीय टोमोग्राफी।

ऐसा स्कैन डॉक्टरों को रंगीन चित्र प्रदान करता है जिसमें आप किसी व्यक्ति के आंतरिक अंगों को देख सकते हैं। आंतरिक अंगों के काम का पता लगाने के लिए, विकिरण की एक छोटी खुराक पर्याप्त है। फिजियोथेरेपी में भी एक्स-रे का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

एक्स-रे के मुख्य गुण

पेनेट्रेट करने की क्षमता। एक्स-रे के लिए सभी शरीर पारदर्शी हैं, और पारदर्शिता की डिग्री शरीर की मोटाई पर निर्भर करती है। यह इस गुण के लिए धन्यवाद है कि अंगों के काम का पता लगाने, फ्रैक्चर की उपस्थिति और विदेशी निकायों शरीर में।
वे कुछ वस्तुओं की चमक पैदा करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, अगर बेरियम और प्लैटिनम को कार्डबोर्ड पर लागू किया जाता है, तो, किरणों के साथ स्कैनिंग के माध्यम से पारित होने पर, यह हरा-पीला चमकता है। यदि आप एक्स-रे ट्यूब और स्क्रीन के बीच अपना हाथ डालते हैं, तो प्रकाश ऊतक की तुलना में हड्डी में अधिक प्रवेश करेगा, इसलिए स्क्रीन किसी भी चीज़ की तुलना में उज्जवल दिखाई देगी अस्थि ऊतकऔर मांसपेशी कम चमकीली होती है।
फिल्म पर एक्शन। एक्स-रे फिल्म को प्रकाश की तरह अंधेरे बना सकते हैं, इससे आप छाया पक्ष की तस्वीर ले सकते हैं, जो एक्स-रे के साथ निकायों की जांच करके प्राप्त किया जाता है।
एक्स-रे गैसों को आयनित कर सकते हैं। यह न केवल किरणों को खोजने की अनुमति देता है, बल्कि गैस में आयनीकरण करंट को मापकर उनकी तीव्रता को भी बताता है।
वे जीवित चीजों के शरीर पर जैव रासायनिक प्रभाव डालते हैं। इस संपत्ति के कारण, एक्स-रे को दवा में व्यापक आवेदन मिला है: वे त्वचा के रोगों और आंतरिक अंगों के रोगों दोनों का इलाज कर सकते हैं। इस मामले में, विकिरण की वांछित खुराक और किरणों की अवधि का चयन किया जाता है। इस तरह के उपचार का लंबा और अत्यधिक उपयोग शरीर के लिए बहुत हानिकारक और विनाशकारी है।

एक्स-रे के उपयोग से कई मानव जीवन की बचत हुई है। एक्स-रे न केवल बीमारी का समय पर निदान करने में मदद करता है, विकिरण चिकित्सा का उपयोग करके उपचार के तरीके विभिन्न पैथोलॉजी से रोगियों को राहत देते हैं, हाइपरथायरायडिज्म से शुरू होता है और घातक हड्डी के ट्यूमर के साथ समाप्त होता है।

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