اشعه ایکس

سه‌شنبه 27 اردیبهشت‌ماه سال 1390

اشعه ایکس

طیف اشعه ایکس:

اشعه تولید شده به وسیله لامپ اشعه ایکس یک طول موج ندارد. بلکه شامل گستره ای از طول موج هاست. پرتوهای ایکس به وسیله دو نوع فرایند تولید می شوند:

شتاب منفی الکترون ها در موقع برخورد با انتهای ماده هدف پرتوهای ایکسی با طول موج های متفاوت تولید می کند. این پرتو "سفید" یا نوار پیوسته فرکانس ها در طیف اشعه ایکس را به عنوان تابش ترمزی می شناسند.

برخورد الکترون با اتم هدف موجب جابه جایی الکترون مداری در اتم هدف و راندن آن به حالت پرانرژی تری می شود. این عمل را برانگیزش می نامند.

هنگامی که الکترون مداری پرانرژی به موقعیت مداری نخستین خود برمی گردد، رها شدن انرژی به صورت گسیل پرتوی با فرکانس خاصی خواهد بود. این پرتو شدت خیلی بیشتری نسبت به پرتو "سفید" زمینه خواهد داشت.

معمولا برای هر ماده هدف معینی بیش از یک طول موج اشعه ایکس وجوددارد. طول موج پرتو تولید شده به وسیله لامپ اشعه ایکس ، حدپایینی دارد که با ولتاژ لامپ نسبت عکس دارد. کمترین طول موج برحسب نانومتر (nm) از رابطه زیر به دست می آید. که در آن V ولتاژ لامپ می باشد. λmin=1239.5/

پرتو حد پایینی طول موج طیف ، بیشترین اهمیت را در پرتو نگاری دارد. زیرا توانایی نفوذ آن بیشتر است.

مشخصه های بارز اشعه ایکس:

بزرگی جریان لامپ بر پخش طول موج اشعه ایکس تولید شده تاثیر ندارد. اما بر روی شدت پرتو موثر است.

طول موج اشعه ایکس یا اشعه گاما بسیار مهم است. با کاهش طول موج ، نفوذپذیری پرتو به درون محیط افزایش می یابد. به بیان دیگر در مقایسه با پرتوی با طول موج بزرگتر ، پرتوی با طول موج بسیار کوتاه قادر به نفوذ به ماده معینی با ضخامت بیشتر و یا چگالی بیشتر خواهد بود. بنابراین ، اگر حداقل طول موج پرتو تولید شده با افزایش ولتاژ لامپ کاهش یابد، نفوذپذیری پرتو افزایش خواهد یافت.

بررسی کمی اشعه ایکس:

پرتو ناشی از لامپ 200 کیلوولتی به درون فولادی به ضخامت حدود 25mm نفوذ می کند.

اگر ولتاژ لامپ به 1Mv افزایش یابد، پرتو به درون فولادی به ضخامت حدود 130mm نفوذ خواهد کرد.

حد بالای عملی برای لامپ های اشعه ایکس رایج در حدود 1000Kv است و این امر سبب تولید اشعه ایکس با کوتاهترین طول موج می شود. این پرتو انرژی فوتونی تقریبا برابر 1Mev دارد.

پرتو ایکس با انرژی فوتونی تا 30Mev را با استفاده از الکترونهای پرانرژی «الکترونهای سریع) بوجود آمده به وسیله مولد واندوگراف شتابدهنده خطی یا چشمه بتاترون می توان تولید کرد.

نفوذپذیری اشعه ایکس:

نحوه تولید اشعه ایکس :

 
پرتوهای ایکس را به وسیله بمباران هدفی فلزی با باریکه ای از الکترونهای سریع تولید می کنند. قطعات اصلی
لامپ اشعه ایکس شامل کاتد برای گسیل الکترونها و آند به عنوان هدف می باشد که هر دو درون لامپ خلا جای گرفته اند. با توجه به میزان نفوذ اشعه ایکس و فرکانس مربوطه اش از لامپ های اشعه ایکس متنوعی در کارهای تحقیقاتی ، پزشکی ، صنعت و ... استفاده می کنند.


نفوذپذیری پرتوهای ایکس تولید شده از پرتوهای گاما کمتر بوده اما برای پرتوهای ایکس تولید شده در لامپهای اشعه ایکس به وسیله چشمه های پرانرژی در خصوص فولاد نیز دیده می شود. باید توجه کرد که بیشترین ضخامتهای استفاده از زمانهای پرتودهی چند دقیقه ای و فیلمی با سرعت متوسط می توان مورد بررسی قرار داد. مقاطع ضعیفتر را با استفاده از زمانهای پرتودهی طولانی و فیلمی با سرعت زیاد می توان بازرسی کرد.