Rentgen nurlari

Vikipediya, ochiq ensiklopediya
Vino sahnasining tabiiy rangli rentgen fotogrammasi . Qattiq sham bilan solishtirganda ichi bo?sh silindrlarning chekkalariga e?tibor bering.
William Coolidge explains medical imaging and X-rays.

Rentgen nurlanishi yoki kamroq tarqalgan rentgen nurlanishi yuqori energiyali elektromagnit nurlanishning kirib boruvchi shaklidir. Ko?pgina rentgen nurlarining to?lqin uzunligi 10 dan iborat  nanometrdan 10 gacha  pikometrlar , 30 diapazonidagi chastotalarga mos keladi  petahertz 30 gacha  ekzagerts ( 3 × 10 16  Hz dan 3 × 10 19  Hz ) va 124 diapazondagi energiyalar  keV dan 145 gacha  eV , mos ravishda. X-nurlarining to?lqin uzunliklari UV nurlarinikidan qisqaroq va odatda gamma nurlarinikidan uzunroqdir. Ko?pgina tillarda rentgen nurlanishini 1895 yil 8 noyabrda kashf etgan nemis olimi Vilgelm Konrad Rentgen nomi bilan Rontgen nurlanishi deb yuritiladi [1] U noma?lum turdagi nurlanishni anglatish uchun uni rentgen nurlanishi deb nomladi. [2] Ingliz tilidagi rentgen(lar) ning imlosi rentgen(lar) , rentgen(lar) va rentgen(lar) variantlarini o?z ichiga oladi.

Rentgen nurlari  ? zaryadlangan zarralar yoki fotonlarning muhitni tashkil etuvchi atomlari bilan o?zaro ta?sirlashishlari natijasida vujudga keluvchi elektromagnit nurlanish . Ularning to?lqin uzunliklari YU"14 m dan 10 ~7m gacha bo?lgan qiymatlarga teng bo?lishi mumkin. Rentgen nurlarini 1895-yilda V. K. Rentgen kashf qilgan. Rentgen bu nurlarni Xnurlar deb atagan (hozirgi vaqtgacha ham ayrim mamlakatlarda Xnurlar deyiladi). Ular katta tezlikdagi elektronlarning moddada tormozlanishi natijasida paydo bo?ladi. Rentgen nurlari amalda rentgen trubkasi yordamida hosil qilinadi.

Rentgen nurlari singan suyaklarni tekshirish, ayrim turdagi kasalliklarni aniqlash, ba?zi metallarni aniqlash va po?latdagi zaif nuqtalarning joylashishini aniqlash kabi usullarda ham qo?llaniladi. [3]

Tarix [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

Pre-Rentgen kuzatuvlari va tadqiqotlari [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

Crookes trubkasi misoli, rentgen nurlarini chiqaradigan tushirish trubasining bir turi

1895 yilda kashf etilishidan oldin, rentgen nurlari eksperimental tushirish naychalaridan chiqadigan noma?lum nurlanishning bir turi edi.

X-ray nurlanishining xarakteristikasi doimiy emas, balki chiziqli spektr . Ushbu turdagi nurlanish tez elektron anodga etib borgach, atomlarning ichki orbitallariga kirib, ularning elektronlaridan birini urib yuborganda sodir bo?ladi. Natijada, yuqori atom orbitallaridan biridan tushadigan boshqa elektron bilan to?ldirilishi mumkin bo?lgan bo?sh joy paydo bo?ladi. Elektronning yuqori energiya darajasidan pastroq energiya darajasiga o?tishi ma?lum bir diskret to?lqin uzunlikdagi rentgen nurlarini keltirib chiqaradi. Shuning uchun rentgen nurlanishining o?ziga xos xususiyati bor chiziqli spektr . Xarakterli nurlanish chiziqlarining chastotasi butunlay anod atomlarining elektron orbitallarining tuzilishiga bog?liq.

Ularni birinchi marta 1869 yilda kuzatilgan energetik elektron nurlari bo?lgan bunday naychalar tomonidan ishlab chiqarilgan katod nurlarini o?rganayotgan olimlar payqashdi. Ko?pgina dastlabki Crookes naychalari (taxminan 1875 yilda ixtiro qilingan) shubhasiz rentgen nurlarini chiqaradi, chunki dastlabki tadqiqotchilar quyida batafsil tavsiflanganidek, ularga tegishli bo?lgan ta?sirlarni payqashdi. Crookes naychalari bir necha kilovoltdan 100 gacha bo?lgan har qanday joyda yuqori doimiy kuchlanish bilan naychadagi qoldiq havoni ionlash orqali erkin elektronlarni yaratdi. kV. Bu kuchlanish katoddan keladigan elektronlarni etarlicha yuqori tezlikka tezlashtirdi, ular anodga yoki naychaning shisha devoriga urilganda rentgen nurlarini yaratdilar. [4]

Rentgen nurlari kashf qilingach, ularning tabiatini uzok, vaqtgacha aniqlash qiyin bo?lgan. Chunki Rentgen nurlari elektr yoki magnit maydoni ta?sirida o?z yo?nalishini o?zgartirmaydi, to?lqin uzunligi kisqaligidan to?lqin xususiyatini (Mas, difraksiyasini ) o?rganish, isbotlash qiyin bo?lgan. 1912-yilda nemis fizigi M. Laue va uning shogirdlari kristalldan Rentgen nurlari o?tganida rentgen nurlari difraksiyasi sodir bo?lishini kashf qildilar.

X-nurlarini (bilmagan holda) ishlab chiqargan deb o?ylangan eng qadimgi eksperimentator Uilyam Morgan edi. 1785 yilda u London Qirollik jamiyatiga elektr tokining qisman evakuatsiya qilingan shisha trubka orqali o?tishi, rentgen nurlari tomonidan yaratilgan porlashni keltirib chiqaradigan ta?sirini tasvirlaydigan qog?ozni taqdim etdi. [5] [6] Bu ish Humphry Davy va uning yordamchisi Maykl Faraday tomonidan yanada chuqurroq o?rganilgan.

Stenford universiteti fizika professori Fernando Sanford o?zining ?elektr fotografiyasini“ yaratganida, u ham bilmagan holda rentgen nurlarini yaratdi va aniqladi. 1886 yildan 1888 yilgacha u Berlindagi Herman fon Helmgolts laboratoriyasida tahsil oldi va u yerda avvalroq Geynrix Gerts va Filipp Lenard tomonidan o?rganilganidek, alohida elektrodlar orqali kuchlanish qo?llanilganda vakuum naychalarida hosil bo?ladigan katod nurlari bilan tanishdi. Uning 1893-yil 6-yanvardagi maktubi (uning kashfiyoti ?elektr fotografiyasi“ deb ta?riflangan) Physical Review nashriga tegishli tartibda nashr etildi va San-Fransisko Examiner jurnalida Ob’ektiv va yorug?liksiz, plastinka va ob’ekt bilan zulmatda olingan fotosuratlar sarlavhali maqola paydo bo?ldi. [7]

Rentgen nurlari ko?zga ko?rinmaydi, ularni qayd qilish uchun maxsus usullar ( fotografiya , ionlash) ishlab chiqarilgan. Fotografiya usulida Rentgen nurlari faqatgina qayd qilinib qolmasdan, ularning intensivligi ham aniqlanadi. Lekin bu usul bilan Rentgen nurlari intensivligini o?lchashdagi xatolik ionlash usuli bilan o?lchashga nisbatan kattadir. Ionlash usuli Rentgen nurlari ta?sirida moddadan chiqqan elektronlarning gazni ionlashtirishni o?lchashga asoslangan. Bunday ionlashgan gazdan o?tayotgan tok kuchi (gazda ma?lum potensiallar ayirmasi mavjud bo?lganda) Rentgen nurlari intensivligiga to?g?ri proporsional.

1888 yildan boshlab Filipp Lenard katod nurlarining Crookes trubasidan havoga o?tishi mumkinligini aniqlash uchun tajribalar o?tkazdi. U katod nurlari unga tushishi uchun katodga qaragan, uchida yupqa alyuminiydan yasalgan ?derazasi“ bo?lgan Crookes trubasini qurdi (keyinchalik ?Lenard trubkasi“ deb ataladi). U fotografik plastinalarni ochib, lyuminestsentni keltirib chiqaradigan biror narsa o?tib ketganini aniqladi. U turli materiallar orqali bu nurlarning kirib borish kuchini o?lchagan. Bu ?Lenard nurlari“ ning hech bo?lmaganda ba?zilari aslida rentgen nurlari ekanligi taxmin qilingan. [8]

1889 yilda Praga politexnika universitetida eksperimental fizika o?qituvchisi, ukrainalik Ivan Puluj 1877 yildan beri gaz bilan to?ldirilgan quvurlarning xususiyatlarini o?rganish uchun turli xil konstruktsiyalarni yaratib, muhrlangan fotoplastinkalar ta?sirida qorayganligi haqida maqola chop etdi. quvurlardan chiqadigan oqimlar. [9]

Turli xil xarakterli nurlanish spektrining chiziqlari kimyoviy elementlar bir xil ko?rinishga ega, chunki ularning ichki elektron orbitallarining tuzilishi bir xil. Ammo ularning to?lqin uzunligi va chastotasi og?ir va engil atomlarning ichki orbitallari orasidagi energiya farqlari bilan bog?liq.

Helmgolts rentgen nurlari uchun matematik tenglamalarni tuzdi. Rontgen kashfiyoti va e?lon qilishidan oldin u dispersiya nazariyasini ilgari surdi. U yorug?likning elektromagnit nazariyasiga asoslandi. [10] [ aniq manba kerak ] Biroq, u haqiqiy rentgen nurlari bilan ishlamagan.

1894 yilda Nikola Tesla o?z laboratoriyasida Crookes naychasi tajribalari bilan bog?liq bo?lgan shikastlangan plyonkani payqadi va bu ko?rinmas, yorqin energiyani tekshirishni boshladi. [11] [12] Rontgen rentgen nurini aniqlagandan so?ng, Tesla o?zining yuqori kuchlanishli va o?z dizaynidagi naychalar hamda Crookes naychalari yordamida rentgen tasvirlarini yaratishni boshladi.

Xarakterli rentgen spektri chiziqlarining chastotasi metallning atom raqamiga mos ravishda o?zgaradi va Mozeley tenglamasi bilan aniqlanadi: v 1/2 = A ( Z-B ), qayerda Z - kimyoviy elementning atom raqami; A va B - konstantalar.

Rentgen tomonidan kashfiyotlar [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

Vilgelm Rentgen

1895-yil 8-noyabrda nemis fizikasi professori Vilgelm Rentgen Lenard naychalari va Kruks naychalari bilan tajriba o?tkazayotganda rentgen nurlariga qoqilib, ularni o?rganishga kirishdi. U ?Yangi turdagi nurlar to?g?risida: dastlabki aloqa“ deb nomlangan dastlabki hisobotni yozdi va 1895 yil 28 dekabrda uni Wurzburgning Fizika-tibbiyot jamiyati jurnaliga taqdim etdi. [13] Bu rentgen nurlarida yozilgan birinchi qog?oz edi. Rontgen nurlanishning noma?lum turi ekanligini ko?rsatish uchun uni ?X“ deb atagan. Ba?zi dastlabki matnlarda ular ?X“ ni yunoncha Chi, ch bosh harfi sifatida talqin qilgan Chi-nurlari deb ataladi. [14] [15] [16] Rentgenning ko?plab hamkasblari ularni Rentgen nurlari deb atashni taklif qilishgan bo?lsa ham, rentgen nurlari nomi yopishib qoldi. Ular hali ham ko?plab tillarda, jumladan nemis , venger , ukrain , daniya , polyak , chex , bolgar , shved , fin , eston , sloven , turk , rus , latv , litva , alban , yapon, gruzin , golland , Ibroniy , Islandiya va Norvegiya . Rontgen kashfiyoti uchun fizika bo?yicha birinchi Nobel mukofotini oldi. [17]

Elektronlarning valent qobiqlardan (yoki tasmalar) ichki bo?shliqqa o?tishi. qobiq deb ataladigan narsaga mos keladi. emissiya spektrining oxirgi qatorlari. Bu chiziqlar valentlik qobiqlari yoki chiziqlar tuzilishini aks ettiradi. Tanlash qoidalariga ko?ra, chig?anoqlarga o?tish Ki L 1 hosil bo?lishida p-holatlari ishtirok etgan valentlik qobiqlaridan L 2 va L 3 -c valentlik qobiqlari (yoki tasmalar) ga o?tishi mumkin, ularning shakllanishida ishtirok etadi. s- va o?rganilayotgan atomning d-holatlari. Shunung uchun Ka - bog?lanishdagi 2-davr elementlari qatori. O?rganilayotgan elementning 2p-orbitallari elektronlarining energiya bo?yicha taqsimlanishi haqida, Kb 2 ?3-davr elementlarining chizig?i-3p-orbitallarning elektronlarining taqsimlanishi haqida va hokazo. Kb 5 chiziq. muvofiqlashtirishda komp. 4-davr elementlari o?rganilayotgan atom bilan muvofiqlashtirilgan ligandlarning elektron tuzilishi haqida ma?lumot olib boradi.

Hand mit Ringen (Hand with Ringen): 1895-yil 22-dekabrda olingan va 1896-yil 1-yanvarda Frayburg universiteti Fizika instituti xodimi Lyudvig Zehnderga taqdim etilgan Vilgelm Rontgenning rafiqasi qo?lining birinchi ?tibbiy“ rentgenogrammasi chop etilgan [18] [19]

Rontgen rentgen nurlari ta?sirida hosil bo?lgan fotografik plastinkada xotinining qo?lini suratga olganida ularning tibbiyotda qo?llanilishini aniqladi. Uning rafiqasi qo?lining fotosurati rentgen nurlari yordamida inson tanasining birinchi fotosurati edi. U rasmni ko?rib, ?Men o?limni ko?rdim“ dedi. [20]

Rentgen nurlarining kashf etilishi katta qiziqish uyg?otdi. Rontgenning biografi Otto Glasserning hisob-kitoblariga ko?ra, faqat 1896 yilda yangi nurlar haqida 49 ta insho va 1044 ta maqola nashr etilgan. [21] Dunyo bo?ylab deyarli har bir gazeta yangi kashfiyot haqida keng ma?lumot berganligini hisobga olsak, bu, ehtimol, konservativ hisob bo?lsa, ? Science“ jurnali o?sha yilning o?zida unga 23 ta maqola bag?ishlagan. [22] Yangi kashfiyotga sensatsion reaktsiyalar yangi turdagi nurlarni telepatiya kabi okkultizm va paranormal nazariyalar bilan bog?laydigan nashrlarni o?z ichiga oladi. [23] [24]

O?tish jarayonini o?rganish. o?rganilayotgan birikmani hosil qiluvchi barcha atomlardagi qatorlar valentlik darajalari (yoki chiziqlar) tuzilishini batafsil aniqlash imkonini beradi. Monokristallarning emissiya spektrlarida chiziq intensivligining burchakka bog?liqligini ko?rib chiqishda ayniqsa qimmatli ma?lumotlar olinadi, chunki bu holda qutblangan rentgen nurlanishidan foydalanish spektrlarni talqin qilishni sezilarli darajada osonlashtiradi. X-nurlari emissiya spektri chiziqlarining intensivligi o?tish sodir bo?lgan darajalarning populyatsiyalariga va shuning uchun koeffitsient kvadratlariga mutanosibdir. Atom orbitallarining chiziqli birikmasi (qarang. Molekulyar orbital usullar). Bu koeffitsientlarni aniqlash usullari shunga asoslanadi.

Radiologiya sohasidagi yutuqlar [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

Erta Crookes naycha apparati bilan rentgen tasvirini olish, 1800-yillarning oxiri. Markazda Crookes trubkasi ko?rinadi. Tik turgan odam qo?lini floroskop ekrani bilan ko?rmoqda. O?tirgan odam qo?lining rentgenogrammasini fotografik plastinka ustiga qo?yib oladi. Radiatsiya ta?siriga qarshi choralar ko?rilmaydi; uning xavfi o?sha paytda ma?lum emas edi.
1897 yilda rentgen nurlari bilan aniqlangan o?qni jarrohlik yo?li bilan olib tashlash (qarang.)
Jeyms Grinning ?Britaniyalik Batraxlar va sudraluvchilarning sciagraphs“ (1897) dan rasmlari, unda (chapdan) Rana esculenta (hozirgi Pelophylax dersae ), Lacerta vivipara (hozirgi Zootoca vivipara ) va Lacerta agilis
1896 yil "Nouvelle Iconographie de la Salpetriere" tibbiy jurnalida chop etilgan plaket. Chapda qo?l deformatsiyasi, o?ngda xuddi shu qo?lda rentgenografiya yordamida ko?rinadi. Mualliflar texnikani Rentgen fotografiya deb atashgan.

Xoll-Edvards 1904 yilga kelib etarlicha rivojlangan saraton kasalligini (o?sha paytda rentgen dermatiti deb ataladi) rivojlantirdi, bu unga rentgen nurlarining xavfi haqida qog?ozlar yozishga va ommaviy murojaatlarni berishga majbur qildi. 1908 yilda uning chap qo?li tirsagidan [25] , ko?p o?tmay o?ng qo?lida to?rt barmog?i kesilishi kerak edi, faqat bosh barmog?i qoldi. 1926 yilda saraton kasalligidan vafot etdi. Uning chap qo?li Birmingem universitetida saqlanadi.

Shuningdek qarang [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

 

Manbalar [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

Havolalar [ tahrir | manbasini tahrirlash ]

  • ?On a New Kind of Rays“. Nature . 53-jild, № 1369. January 1896. 274?276-bet. Bibcode : 1896Natur..53R.274. . doi : 10.1038/053274b0 .
  • ?Ion X-Ray tubes“ . The Cathode Ray Tube site .

Rontgen?s discovery of X-rays
 (PDF; English translation)

Andoza:EMSpectrum Andoza:X-ray science Andoza:Nuclear Technology Andoza:Radiation

  • Ushbu maqola Mirzo Ulug?bek nomidagi O?zbekiston Milliy universitieti Fizika fakulteti talabasi Jonishev Abbos tomonidan Wikita?lim loyihasi doirasida ingliz tilidan tarjima qilindi.
  1. ?X-Rays“ . Science Mission Directorate . NASA .
  2. Novelline, Robert (1997). Squire?s Fundamentals of Radiology . Harvard University Press. 5th edition. ISBN  0-674-83339-2 .
  3. Caldwell, Wallace E. . History of the World . United States : The Greystone Press, 1964 — 394 bet.  
  4. ?The History, Development and Impact of Computed Imaging in Neurological Diagnosis and Neurosurgery: CT, MRI, and DTI“. Nature Precedings . 2009. doi : 10.1038/npre.2009.3267.5 .
  5. ?Electrical Experiments Made in Order to Ascertain the Non-Conducting Power of a Perfect Vacuum, &c“ . Philosophical Transactions of the Royal Society . 75-jild. Royal Society of London. 1785-02-24. 272?278-bet. doi : 10.1098/rstl.1785.0014 .
  6. ?William Morgan and X-rays“ . Transactions of the Faculty of Actuaries . 17-jild. January 1945. 219?221-bet. doi : 10.1017/s0071368600003001 .
  7. ?Fernando Sanford and the Discovery of X-rays“. "Imprint", from the Associates of the Stanford University Libraries . Spring 2005. 5?15-bet.
  8. The Discharge of Electricity through Gasses . US: Charles Scribner's Sons, 1903 — 182?186 bet.  
  9. ?Ukrainian physicist contributes to the discovery of X-rays“ . Mayo Clinic Proceedings . 72-jild, № 7. Mayo Foundation for Medical Education and Research . July 1997. 658-bet. doi : 10.1016/s0025-6196(11)63573-8 . PMID   9212769 . 2008-05-28da asl nusxadan arxivlandi . Qaraldi: 2008-04-06 .
  10. Wiedmann?s Annalen , Vol. XLVIII.
  11. ?Scenes from the past: Nikola Tesla and the discovery of X-rays“. Radiographics . 28-jild, № 4. July 2008. 1189?1192-bet. doi : 10.1148/rg.284075206 . PMID   18635636 .
  12. Hydroenergy and Its Energy Potential . Pinnacle Technology, 2009 — 88 bet. ISBN  978-1-61820-149-2 .  
  13. ?Wilhelm Conrad Rontgen On a New Kind of Rays: translation of a paper read before the Wurzburg Physical and Medical Society, 1895“. Nature . 53-jild, № 1369. 1896-01-23. 274?6-bet. Bibcode : 1896Natur..53R.274. . doi : 10.1038/053274b0 . see also pp. 268 and 276 of the same issue.
  14. Garcia, J.; Buchwald, N. A.; Feder, B. H.; Koelling, R. A.; Tedrow, L. (1964). ?Sensitivity of the head to X-ray“ . Science . 144-jild, № 3625. 1470?1472-bet. doi : 10.1126/science.144.3625.1470 . ISSN   0036-8075 . PMID   14171545 . ?Rats have been trained to respond to signals consisting of very low doses of chi-ray directed to the head.“
  15. Baganha, M. F.; Marques, M. A.; Botelho, M. F.; Teixeira, M. L.; Carvalheira, V.; Calisto, J.; Silva, A.; Fernandes, A.; Torres, M. (1993). ?Tomodensitometry and radioisotopic methods in the study of unilateral lung hyperlucencies of vascular origin“ . Acta Medica Portuguesa . 6-jild, № 1. 19?24-bet. ISSN   0870-399X . PMID   8475784 .
  16. Takahashi, K.; Case, B. W.; Dufresne, A.; Fraser, R.; Higashi, T.; Siemiatycki, J. (1994). ?Relation between lung asbestos fibre burden and exposure indices based on job history“. Occupational and Environmental Medicine . 51-jild, № 7. 461?469-bet. doi : 10.1136/oem.51.7.461 . ISSN   1351-0711 . PMC   1128015 . PMID   8044245 .
  17. ?The Nobel Prizes in Physics 1901?2000“ . The Nobel Foundation (2000-yil 9-fevral). Qaraldi: 2011-yil 24-noyabr.
  18. Naked to the Bone Medical Imaging in the Twentieth Century . Camden, New Jersey: Rutgers University Press , 1996 — 19?22 bet. ISBN  978-0-8135-2358-3 .  
  19. ?X-Rays“ . The Electromagnetic Spectrum . NASA (2007-yil 27-mart). Qaraldi: 2007-yil 3-dekabr.
  20. ?'I Have Seen My Death': How the World Discovered the X-Ray“ . PBS NewsHour . PBS (2012-yil 20-dekabr). Qaraldi: 2019-yil 23-mart.
  21. Dr. W. C. Ro ?ntgen . Springfield: Thomas, 1958.  
  22. ?The Invisible Made Visible“ . Media History . 17-jild, № 4. 2011-11-01. 345?358-bet. doi : 10.1080/13688804.2011.602856 .
  23. ?A Cosmology of Invisible Fluids: Wireless, X-Rays, and Psychical Research Around 1900“. Canadian Journal of Communication . 36-jild, № 2. 2011-08-04. 263?276-bet. doi : 10.22230/cjc.2011v36n2a2368 .
  24. ?Rontgen's ghosts: photography, X-rays, and the Victorian imagination“. Literature and Medicine . 16-jild, № 2. 1997-01-01. 141?173-bet. doi : 10.1353/lm.1997.0016 . PMID   9368224 .
  25. ?Major John Hall-Edwards“ . Birmingham City Council. 2012-yil 28-sentyabrda asl nusxadan arxivlangan . Qaraldi: 2010-yil 23-aprel.