Тақырыбы: Рентген сәулелері, медицинада және фармацияда қолданылуы Орындаған : Жұмахан А Тобы: 104 «А» ФК Қабылдаған : Орындаған : Жұмахан А Тобы: 104 «А» ФК Қабылдаған :

ЖОСПАР І Кіріспе. Тежеулік рентген с ә улесі. ІІ Негізгі б ө лім Сипаттамалы қ рентген с ә улесі Рентген с ә улесні ң затпен ә серлесуі Рентген с ә улесіні ң ж ұ тылуы Фотоэффект ІІІ Қ орытынды Рентген с ә улесін медицинада қ олдану IV Пайдаланыл ғ ан ә дебиеттер

Рентген сәулесі гамма- және ультракүлгін сәулелер арасындағы диапазонды қамтитын электрмагниттік толқындар. Толқын ұз. 2 ангстремнен кіші Рентген сәулесі шартты түрде қатаң, 2 ангстремнен үлкен Рентген сәулесі жұмсақ Рентген сәулесі деп аталады. Рентген сәулесін 1895 ж. неміс физигі В.К. Рентген ашқан. Ол ж. Рентген сәулесінің қасиеттерін зерттей отырып, алғашқы рентген түтігін жасады. Рентген сәулесінің түрлі материалдар мен адам денесінің жұмсақ ұлпаларынан өтіп кететіні байқалған соң, оны медицинада кеңінен қолдана бастады ж. Рентген сәулесінің дифракциясы ашылып, кристалдардың құрылымы периодты болатыны дәлелденді. 20 ғ-дың 20-жылдары рентгендік спектрлер материалдарға элементтік талдау жасауға, 30-жылдары заттың электрондық энергетик. құрылымын зерттеуге қолданыла бастады. Рентген сәулесі түзілу механизміне байланысты үздіксіз және сызықтық болады. Үздіксіз Рентген сәулесі зарядталған шапшаң бөлшектердің (мыс., катодтан ұшып шыққан электрондар) нысана атомдарының сыртқы электрондық қабаттармен әсерлесуі нәтижесінде, ал сызықтық Рентген сәулесі ішкі электрондық қабаттармен әсерлесуі нәтижесінде пайда болады. Рентген сәулесінің затпен әсерлесуі кезінде Рентген сәулесі жұтылады, шашырайды немесе фотоэффект құбылысы байқалады.

Әлсіреу заттың Рентген сәулесін жұтуынан не шашыратуынан болады. Спектрдің ұзын толқын аймағында Рентген сәулесінің жұтылуы, қысқа толқын аймағында шашырауы басымырақ болады. Рентген сәулесінің жұтылу дәрежесі оның толқын ұзындығының () және элементтің реттік номерінің (Z) артуына байланысты тез өседі. Рентген сәулесінің тірі организмдерге әсері оның тіндерін (ұлпаларын) иондау дәрежесіне қарай пайдалы немесе зиянды болуы мүмкін. Рентген сәулесінің жұтылуы -ға байланысты болғандықтан, оның қарқындылығы Рентген сәулесінің биол. әсерінің өлшемі бола алмайды. Рентген сәулесінің затқа тигізетін әсерінің сандық шамасын есептеумен рентгенометрия айналысады, оның өлшем бірлігі Р (рентген). Рентген сәулесі рентгендік терапия мақсаттары үшін кеңінен қолданылады. Техниканың көптеген салаларында рентгендік дефектоскопия әр түрлі ақауларды, жарықтарды, қуыстарды, пісіру жіктерін, т.б. анықтауға мүмкіндік береді. Рентген құрылымдық талдау кристалл торындағы минерал атомдарының анорган. және органик.

Рентген сәулесі Рентген сәулесі деп толқын ұзындығы 80:0,0001 км аралығында жататын электромагниттік толқынды айтады. Ол ұзын толкын жағынан ультракүлгін сәулемен, қысқа толкын жағынан у-сәулесімен шектеседі. Медицинада толқын ұзындығы 0,1+0,06 км арасындағы рентген сәулесі қолданылады. Ол көзге көрінбейді, оны байқау үшін флюоресценттік экран немесе фотоүлбі (фотопленка) қолданылады. Тежеулік рентген сәулесі. Рентген сәулесін алу үшін Рентген түтігі қолданылады. Рентген түтігі - ішінен ауасы жоғары вакуумға дейін ( мм сынап бағ.) сорылып алынған және ішіне екі электрод А анод пен К катод орналастырылған колба тәріздес шыны түтік. Катод металдан жасалған, оны ток кезіне қосқанда кызады да, бетінен электрондар бөлініп шығады. Осы құбылысты термо-электрондық эмиссия дейді. Электрондардын нысанасы ретінде А анод орналастырылған. Оны кейде антикатод деп те атайды. Анодты атомдық нөмері үлкен, балқу температурасы жоғары, жылу өткізгіштігі жақсы және химиялық белсенділігі төмен материалдан жасайды. Олардың қатарына W, Сu, Рt және т.б. металдар жатады. Сонымен қатар анодтың катодқа қараған беті айна бетіндей тегіс болып, оны катодпен салыстырғанда 45° бұрыш жасай орналастырады. Анод пен катодтың арасына U жоғары кернеу бергенде күшті электр ерісі пайда болады. Осы ерістің әсерінен катодтан бөлініп шыққан электрондар анодқа қарай үдей қозғалады да, онымен соқтығысады. Соқтығысу нәтижесінде анод қызады. Егер ол температура,балку температурасына жетсе анодтың онда балкып кетуіде мүмкін. Сондықтан анодты, үздіксіз суытып тұратын арнайы суытқыш жүйесі қолданылады.

. Рентген спектрлі аспаптар. Тәжірибеде барлық рентген спектралды талдағыштар қоздырғыш көзінің типіне, дисперсиялаушы элементтің сипатына жэне сәуле шығаруды қабылдағыштың қасиеттеріне қарай бөлінеді, атап айтқанда: қысқа ( 2 нм) және кең (0,04-1,8 нм) толқынды, кристалды және кристалсыз талдауыштар, ал кристалдыларда бір және жалған кристалдар немесе дифракциялық торлар, кристалсыз детекторлар сондай-ақ фототіркеушісі бар спектрографтар; спектрлер мен әрбір элементтерге арналған арнасы болатын квантометрлер

Әр түрлі рентгендік спектрометрлік жүйелердін көптеген ортақ тораптары бар: электрлік ток көзі. рентгендік түтіктер, коллиматорлар, сынама қоятын орын, инертті газы бар немесе вакуумды жүйе, талдауыш кристалдар мен тиісті электронды қондырғылары бар жазық тіркегіштер (детекторлар). Рентген сәулесінің монохроматтық көзі Спектрі өңесіз сәуле шығаруды үш түрлі әдіспен алуға болады: фониан біршама интенсивті сипаттамалық сызықтарды бөліп шығаратын сүзгіштер көмегімен; дифракциялық тор міндетін жазықтың арасындағы белгілі тұрақты кристалл орындайтын монохроматтар көмегімен; радиоактивті заттар көмегімен. Толқын ұзындығын ауыстыратын монохроматор жасау аса оңай іс емес. Ток көзі Рентген түтігі ток күші мен кернеуі асқан дәлдікпен реттелетін тұрактылығы жоғары (±0,05%), жоғары кернеулі ( кВ) тұракты ток көзі болып табылады. Мұнын құрамына түтікті токтан өздігінен бөліп жіберетін кұрылғы енеді.

Рентген түтігі Вольфрамнан жасалған таспаны қыздырғанда, термоэлектрондық эмиссия механизмі бойынша электрондар пайда болатын құрылғы.Катод ретінде таспаға 50 кВ немесе одан да жоғары теріс потенциал беріледі. Анод ретінде нөлдік потенциалдағы металл нысана алынады. Катодтан бөлініп шыққан электрондар ағыны арнаулы қондырғымен фокустелініп, анодка қарай үдегіле бағытталынып, рентгендік сәуле шығара отырып, анодты соққылайды. Рентген түтігі аса қатты қызып кетпеу үшін анодты сумен салқындатады. Рентгендік сәуле шығару ағыны атомдық рет нөмірі кіші, айталық берилий сияқты элементтен жасалған тесіктен өтіп, зерттелетін үлгіге бағытталады. Рентгендік түтікше ауасыз кеңістік болып табылады. Онымен жұмыс жүргізген кезде корғаушы экран мен калкандарды ток көзінен автоматты түрде бөліп жіберетін электрондық құрылғыларды пайдаланып, қауіпсіздік шараларын мұқият сақтаған жөн. Рентгендік сәуле спектрінде үздіксіз сәуле шығару да, сипаттауыш сызықтар қатары да болады. Үздіксіз сәуле шығарудың интенсивтігі ток шамасына (I), кернеуге (U) және анодтык заттың атомдық нөміріне (Z) тәуелді: I = I* u2* Z. Рентгендік түтіктердің анодын вольфрам, платина, алтын, молибден. хром, күміс. радий сияқты металдардан жасайды. Коллиматорлар Рентген сәулесінің шоғын барынша параллельдік және бағыттаушылық қалыпта шығара отырып, оптикалық спектроскопиялардағы линзаның міндетін атқарады. Коллиматорлардың екі түрі бар: бірнеше түтіктерден құралған жүйе және ретретімен орналасқан саңылаулар қабаттарының параллель пластинкалар жүйесі. Бұларды пайдаланғанда рентгендік сәулесінің интенсивтігі артады.

Сынауға алынған затты орналастыруға арналған жүйенің басқа бөліктерімен жалғасқан орын. Оның ішінде сынауыш орналасатындай шектегіштер мен ұстауыштар бар. Қазіргі жағдайда сынауыштарды алмастыру автоматты түрде іске асады. Рентген-спектрлік талдау (РСТ) көмегімен сынауға алынатын зат үлгісін алдын ала әзірлемей-ақ, бірден сан алуан типтегі заттарды талдауға болады. Арнаулы ережелерді сақтай отырып, сұйық және қатты күйдегі заттардың бәрі талданады. Өйткені бұларға рентген сәулесі үлгі орналасқан науашаның астына мөлдір терезе арқылы беріледі. Камераның ауасын сорып немесе арнаулы газбен толтырады. Ал ауасы бар ортада талданатын элементтердің саны шектеулі және тек ванадийден ауыр элементтердің ғана анықталуы мүмкін. Гелий газымен толтырылған ортада калий элементінен кейін орналасқандарды, ал вакуумда фтордан кейінгілерді анықтайды. Әрине, ауасыз жүйеде сұйық және ұнтақты күйдегі зат үлгілерін анықтаудын өз ерекшеліктері мен қиындықтары болады. Талдауыш-кристалдар оптикалық спектроскопиядағы дифрак- циялық тордың қызметін атқаратын үзын олқын бойынша диспер- сияланатын аспаптарда қолданылады. Мұндай кристалдың дисперсиялау әсері рентген сәулесінің атомдағы кристалды тормен әрекеттесу нәтижесінде туындайтын дифракциясына негізделген. Әрбір кристалға тән толкын аралығының шегі Брэгг-Вульф заңымен анықталады:

Мұндағы λmax және λmin - берілген кристалл дефрагмалайтын сәуле шығару толқынының ең үлкен және кіші ұзындығы, 6 - кристалл жазықтықтарының ара қашықтығы, Ө - кристалл жазықтығына түсетін рентген сәуле шығару шоғының бұрышы. Әр түрлі кристалдарға арналған 2d шамасы тұрақты және олардың бір қатары кестеде келтірілген. Кристалл жазықтығынан (сәуле шығару энергиясына сәйкес) ұзын толқынды сәуле шығару Ө бұрышымен шағылысады, яғни берілген кристалл осы бұрышқа тәуелді. Брэгг-Вульф заңын қанағаттандыратындай түрлі толқын ұзындықтағы сәулені шағылыстырады. Бұл бұрышты талдауыш-кристалл жазығын гониометр көмегімен бұру арқылы өзгертеді. Детекторлар Талданатын үлгі атомдары шығаратын сәулелерді тіркеуге арналған приборлар. Олардың тиісті есептеуіші болады және олар пропорционалды. сцинтиляциялы, жартылай өткізгішті деп бөлінеді. Пропорционалды детектор есептеуіштерде ең кіші толқын ұзындығы 0,03 нм, ал сцинтилляциялы детектор қысқа толқынды 0,01 нм сәуле шығаруды тіркеуге мүмкіндік береді. Талдау сезімталдығын арттыру мақсатымен сигналды көбінесе екі түрлі есептеуішпен бір мезгілде тіркейді. Энергия бойынша дисперсиясы бар спектрометрлерде көп арналы талдауыштармен байланысқан жартылай өткізгіштері болатын дискриминациялы жүйелерді сондағы қажетті сигналдарды тіркеу үшін пайдаланады. Энергетикалық дисперсиясы бар рентгендік аспаптар. Рентген спектрометрлік әдіспен элементтерді тазалап, айқындау үшін екі тәсіл қолданылады Мұндағы λmax және λmin - берілген кристалл дефрагмалайтын сәуле шығару толқынының ең үлкен және кіші ұзындығы, 6 - кристалл жазықтықтарының ара қашықтығы, Ө - кристалл жазықтығына түсетін рентген сәуле шығару шоғының бұрышы. Әр түрлі кристалдарға арналған 2d шамасы тұрақты және олардың бір қатары кестеде келтірілген. Кристалл жазықтығынан (сәуле шығару энергиясына сәйкес) ұзын толқынды сәуле шығару Ө бұрышымен шағылысады, яғни берілген кристалл осы бұрышқа тәуелді. Брэгг-Вульф заңын қанағаттандыратындай түрлі толқын ұзындықтағы сәулені шағылыстырады. Бұл бұрышты талдауыш-кристалл жазығын гониометр көмегімен бұру арқылы өзгертеді. Детекторлар Талданатын үлгі атомдары шығаратын сәулелерді тіркеуге арналған приборлар. Олардың тиісті есептеуіші болады және олар пропорционалды. сцинтиляциялы, жартылай өткізгішті деп бөлінеді. Пропорционалды детектор есептеуіштерде ең кіші толқын ұзындығы 0,03 нм, ал сцинтилляциялы детектор қысқа толқынды 0,01 нм сәуле шығаруды тіркеуге мүмкіндік береді. Талдау сезімталдығын арттыру мақсатымен сигналды көбінесе екі түрлі есептеуішпен бір мезгілде тіркейді. Энергия бойынша дисперсиясы бар спектрометрлерде көп арналы талдауыштармен байланысқан жартылай өткізгіштері болатын дискриминациялы жүйелерді сондағы қажетті сигналдарды тіркеу үшін пайдаланады. Энергетикалық дисперсиясы бар рентгендік аспаптар. Рентген спектрометрлік әдіспен элементтерді тазалап, айқындау үшін екі тәсіл қолданылады

. Біріншіде талдауыш-кристалды қолданып, ондағы дифракцияны - сәуле шығарудың сипаттауыш сызықтарын толқын ұзындықтары бойынша ажырата отырып пайдаланады. Бұл - толқынды дисперсиясы болатын және ең көп таралған спектрометрия әдісі. Екінші тәсіл жартылай өткізгішті детектор мен импульс амплитудаларына талдауыштарды (энергетикалық дисперсиясы бар рентгендік спектроскопияны) пайдаланады. Мұның біріншіден гөрі бірқатар артықшылықтары бар. Соның ішіндегі ең маңыздысы - бір мезгілде бірнеше элементтерді тез талдау мүмкіндігі. Өйткені көп арналы талдауыш рентгендік сәуле шығарудың толық спектрін бірден тіркейді және оны біріншідегідей беттестірудің қажеті жоқ. Энергия бойынша дисперсиялау әлсіз тіркеуге мүмкіндік береді, бұл рентгендік түтікпен қатар онда радиоактивтік сәуле шығаруды да қолдануға жағдай туғызады. Бұл аспап жеңіл, әрі жинақы. Бұл тектегі аспаптар асқан сезімтал.[1]

Рентген сәулесінің адам кеудесінен өткендегі экранда көрінетін кескіні берілген. Егер адамның ағзасы қалыпты болса, онда өкпенің кескіні бірыңғай тегіс болады, ал патологиялық ауытку болса (ісік, өкпе ауруы, т.с.с.) онда өкпе кескіні шұбарланады. Сол кескін арқылы өкпенің физиологиялық күйін анықтауға болады. Адам ағзасының физиологиялық күйін анықтауды диагностика дейді. Рентген диагностиканың басты әдістері мыналар: рентгеноскопия, рентгенография, флюорография және рентгенотомография. Рентгеноскопияда зерттеуге қажетті зат арқылы рентген сәулесін өткізіп, оның кескінін экраннан бакылайды. Рентгенография - бұл әдісте зерттелінетін заттың кескінін үлбіге (пленкаға) түсіріп алып, оны ұзақ уақыт құжат ретінде пайдаланады. Бұл әдісте зерттелетін зат рентген түтігі мен үлбінің арасына қойылады. Заттан өткен рентген сәулесінің интенсивтілігі сол заттың тығыздығына байланысты болады. Соған сәйкес, заттан өткен сәуле үлбіде фотохимиялық реакция туғызып, онда кескін пайдаболады. Флюорографияда-флюоресценттік экрандағы кескінді шағын өлшемді фотоүлбіге (фотопленкаға)түсіріп алу әдісін айтады. Қазіргі кезде кең тараған рентгенодиагностиканың бір түрі рентген томографиясы (tото қабат, graf жазу деген сөз). Mедицинада жиі қолданылып жүрген РХ CLK рентген томографының сырт бейнесінің кескіні көрсетілген. Бұл томограф компьютермен жабдықталған.

Қорытынды Рентген аппараттарының, қолдану мақсаттарына қарай, көптеген түрлері бар. Соның ішінде медицинада кең тараған аппарат жылжы-малы рентген аппараты. Ол аппарат науқасты қозғауға болмайтын жағдайда науқастың денесі кез келген күйде болғанда рентген сәулесімен диагноз қою үшін қолданылады. Сол аппараттың жалпы бейнесі көрсетілген. Мұнда 1 - қоректену блогы және осы қорапта компьютер орналасқан, оның жоғарғы бетіне (4) экран орналастырылған, 2 штанга, 3 рентген түтігі. Штанганың көмегімен рентген түтігін кез келген бұрышқа бұруға және белгілі бір биіктікке көтеруге болады. Арнайы сұйықпен М толтырылған, К-қораптың ішіне рентген түтігі (РТ) орналастырылған. Қораптың ішіндегі сұйық (М) рентген түтігінің температурасын бірқалыпты ұстап тұруға арналған. Мұндағы Т, трансформаторы анод пен катодтың арасына жоғарғы кернеу ( 100КВ) беру үшін, Т2 трансформаторы катодты қыздыру үшін кернеу беруге орналастырылған.

Пайдаланылған әдебиеттер Б.К ө шенов «Медициналы қ биофизика» Алматы « Қ арасай» 2008ж Х.К.Сатпаева, Ә.А. Ө тепбергенов Ж.Б.Нілдібаева «Адам физиологиясы» Алматы 2005ж Х.Яр-Мухамедова Г.Ш.Б. К ө шенов медициналы қ физикадан зертханалы қ ж ұ мыстар Алматы 2007ж