لامپ اشعه ی ایکس از چه قسمتهایی تشکیل شده است؟

پراکندگی کامپتون چیست؟

  پدیده ی کامپتون بر خلاف پدیده ی فوتوالکتریک در اثر برخورد فوتونهای با انرژی متوسط با الکترونهای لایه ی خارجی اتم های ماده هدف اتفاق می افتد. در پدیده ی کامپتون همه ی انرژی فوتون به الکترون منتقل نمی شود، زیرا با توجه به اصل بقای انرژی جنبشی و مومنتوم اگه همه ی انرژی فوتون به الکترون منتقل شود، الکترون می بایست پس از جدا شدن از اتم با سرعت نور حرکت کند، که این موضوع امکان پذیر نمی باشد. بنابراین در پدیده ی کامپتون فقط مقداری از انرژی فوتون به الکترون منتقل می شود و فوتون با انرژی کمتر از فوتون اولیه و تحت زاویه ی تتا از مسیر اولیه ی خودش منحرف می شود، الکترون جدا شده در پراکندگی کامپتون، که به آن الکترون ثانویه گفته می شود نیز تحت زاویه ی فی  و با انرژی Ek از اتم خارج می گردد. احتمال پدیده ی کامپتون مانند پدیده ی فوتوالکتریک با افزایش انرژی فوتون تابشی کاهش پیدا می کند، منتها میزان این کاهش در مقایسه با پدیده ی فوتوالکتریک بسیار کندترمی باشد و با انرژی فوتون رابطه ی عکس دارد، بنابراین پدیده ی کامپتون در انرژی هایی که احتمال پدیده ی فوتوالکتریک بسیار کم شده حائز اهمیت می باشد، از سوی دیگر در پدیده ی کامپتون احتمال برخورد فوتون با همه ی الکترونهای مداری یکسان می باشد، و به انرژی بستگی الکترونها وابسته نیست، بنابراین ضریب پراکندگی کامپتون مستقل از عدد اتمی ماده ی جاذب می باشد و فقط به تعداد الکترونهای موجود در واحد حجم ماده ی جاذب بستگی دارد. در برخورد فوتونهای با انرژی بین 100Kev تا 10Mev با بافت نرم، پدیده ی کامپتون دارای بالاترین احتمال وقوع می باشد. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

کاربردهای لیزر در پزشکی چیست؟

  کاربردهای لیزر در علوم پزشکی بسیار زیاد می باشد، در بخش های چشم پزشکی از لیزرهای نئودیمیم – یاگ (ND-YAG) برای درمان بیماری آب سیاه استفاده می شود، در بیماری آب سیاه فشار چشم بالا می رود و برای درمان این بیماری توسط لیزر در درون چشم یک سوراخ بسیار کوچک به قطر 50 میکرون ایجاد می کنند، تا به این ترتیب آب ماده ی زجاجیه از چشم خارج  شود.   مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

چطور با پرتوهای ایکس از بدن بیماران تصویربرداری میکنیم؟

یکی از موارد استفاده از پرتوهای X ، در بخشهای رادیوگرافی و برای تصویربرداری از اندامهای بدن می باشد. هنگامی که یک دسته پرتو اشعه  Xبا انرژی های مختلف وارد بدن بیمار می شوند، بر اثر تضعیف متفاوتی که توسط اندام های مختلف بدن اتفاق می افتد، پرتوهای ایکس خروجی از بدن بیمار یک توزیع کاملاً غیریکنواخت پیدا می کنند، که این توزیع غیر یکنواخت برای نمایش آناتومی بدن بر روی فیلم رادیوگرافی مورد استفاده قرار می گیرد. به این صورت که وقتی یک فوتون تابشی بدون هیچگونه برخورد و بر همکنشی، از بدن بیمار خارج شده و به فیلم رادیوگرافی برخورد می کند، آن نقطه از فیلم رادیوگرافی بعد از ظاهر شدن فیلم به رنگ سیاه نشان داده میشود، منتها اگر فوتونهای تابشی در حین عبور از بدن، توسط بافتهای مختلف بدن حذف بشوند، نقطه ی مقابل آنها بر روی فیلم به رنگ سفید نشان داده می شود. به این ترتیب با توجه به شدت پرتوهایX  ی که به هر نقطه ی از فیلم رادیوگرافی می رسد، نهایتاً طیفی از شدت های خاکستری بین سیاه و سفید برروی فیلم رادیوگرافی ایجاد می شود و یک تصویر از آناتومی بدن بیمار بر روی فیلم رادیوگرافی تشکیل می شود. مد فیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک پزشکی

پرتوهای ایکس پیوسته (ترمزی یا برمشترالانگ) چگونه تولید می شوند؟

  اگر الکترون ها در برخورد با یک ماده جاذب مثل تنگستن، آنقدر انرژی داشته باشند که بتوانند از ابر الکترونی ماده ی جاذب عبور کنند و خودشان را به نزدیکی هسته برسانند، در این صورت الکترونها تحت تأثیر نیروی جاذبه ی کلونی قوی هسته قرار می گیرند و ناگهان از مسیر خودشان منحرف می شوند، که این تغییر مسیر ناگهانی باعث بوجود آمدن یک شتاب زاویه ای در الکترون  می شود و در نتیجه ی این شتاب زاویه ای و بر اساس قوانین الکترومغناطیس، الکترون پر انرژی مقداری از انرژی خودش را بصورت امواج الکترومغناطیس از دست می دهد، که به این امواج که دارای یک طیف پیوسته با انرژی های مختلف هستند، پرتوهای ترمزی یا پرتو ایکس پیوسته گفته می شود، منتها نکته ای که در مورد برخورد الکترونهای پر انرژی با یک ماده ی فلزی مثل تنگستن وجود دارد آن است که درصدی از انرژی جنبشی الکترونها که به اشعه ی ایکس تبدیل می شود و به آن راندمان تولید اشعه ی ایکس گفته می شود بسیار پایین است، و بیشتر انرژی جنبشی الکترون ها یعنی در حدود 99% انرژی در هنگام برخورد به ماده ی هدف به حرارت تبدیل می شود، و تنها حدود 1% انرژی به پرتو ایکس تبدیل می شود. دلیل این موضوع هم آن است که بیشتر الکترونهای پر انرژی فرودی به الکترونهای لایه ی بیرونی ماده ی هدف برخورد می کنند و در این برخورد انرژی لازم برای یونیزاسیون اتم را به این الکترونها نمی دهند و فقط باعث برانگیختگی اتم ها می شوند، در نتیجه الکترونهای اتم فقط به تراز انرژی بالاتر می روند و بلافاصله با تابش اشعه ی مادون قرمز (IR) که باعث گرما می شود، به تراز انرژی پایه برمی گردند. راندمان تولید اشعه ی ایکس با عدد اتمی ماده ی هدف و انرژی الکترونها یا همان  KVPی دستگاه اشعه ی ایکس رابطه ی مستقیم دارد، و با افزایش هر کدام از اینها، افزایش پیدا می کند. مدفیزیک دات کام، پنجره ای رو به دنیای فیزیک_پزشکی