منو
 کاربر Online
526 کاربر online
 : فیزیک
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه فیزیک 3 ستاره ها ارسال ها: 2228   در :  سه شنبه 14 آبان 1392 [19:54 ]
  شیوه های توليد پرتوهاي x
 

شیوه های توليد پرتوهاي x

چشمه هاي پرتو X در پزشكي با برخورد شديد الكترونهاي پر سرعت به اتم هاي سنگين كار مي كنند. اين برخوردها توسط دو سازوكار فيزيكي متفاوت منجر به توليد پرتوهاي X مي شود: سازو كار ترمزي (Bremsstrahlung) و سازوكار فلوئورساني پرتو ایکس (X-ray fluorescence)

ترمزي وقتي پيش مي آيد كه ذرة باردار شتاب بگيرد. اين فرايند در واقع چيز جديدي نيست، چرا كه ميدانيم وقتي ذرة باردار روي آنتن شتاب بگيرد، از خود موجهاي راديويي گسيل ميكند. با اين حال، در يك آنتن راديويي، الكترونها به آرامي شتاب مي گيرند و فوتون هاي كم انرژي گسيل مي كنند. سازوكار ترمزي معمولاً در حالت هايي رخ مي دهد كه در آنها ذرة باردار فوق العاده سريع شتاب مي گيرد و فوتون بسيار پر انرژي گسيل مي كند.

تصویر

در لامپ ترمزيِ توليد پرتو X، يك الكترون پرسرعت به دور يك هستة سنگين ميگردد و چنان سريع شتاب ميگيرد كه يك فوتون پرتو X گسيل مي كند (شكل زیر). اين فوتون بخش قابل ملاحظه اي از انرژي جنبشي الكترون را با خود حمل مي كند. الكترون هرچه به هسته نزديكتر شود، شتاب بيشتري مي گيرد و به فوتون پرتو X هم انرژي بيشتري مي دهد. ولي، بيشتر احتمال دارد كه الكترون فاصلة بيشتري با هسته، از اينكه بتواند با آن برخورد كند، داشته باشد، در نتيجه بيشتر نيز احتمال دارد که در سازوكار ترمزي، فوتون پرتو X با انرژي پايينتر داشته باشد تا فوتون با انرژي بالاتر.



و اما در سازوكار فلوئورساني پرتو X، وقتي الكترون پرسرعت به الكترون داخلي در اتم سنگين برخورد ميكند آن الكترون را كاملاً از اتم بيرون مي اندازد (شكل زیر). با اين برخورد، اتم به صورت يون مثبت به جا مي ماند با مداري خالي و نزديك به هسته.

تصویر

آنگاه الكترون درون اين يون گذار تابشي انجام مي دهد و از مدار خارجي به اين مدار خالي دروني انتقال مي يابد. حاصل اين فرايند مقدار خيلي زيادي انرژي است كه آزاد مي شود. و به صورت فوتون پرتو X از اتم خارج مي گردد. چون اين فوتون انرژي اي دارد كه با ساختار مداري يون مشخص مي شود به آن پرتو X مشخصه اي (characteristic X-ray) گفته مي شود.


مرجع

how things work
THE PHYSICS OF EVERYDAY L I F E
Louis A. Bloomfield
The University of Virginia
John Wiley & Sons, Inc
4th Edition,2010

  امتیاز: 0.00