Wetenschap
Productie van röntgenfoto's:
1. Elektronenversnelling: Röntgenfoto's worden gegenereerd wanneer snelle elektronen snel worden vertraagd. Dit gebeurt meestal door een metalen doelwit met elektronen te bombarderen.
2. Bremsstrahlung -straling: De vertraging van elektronen resulteert in de emissie van elektromagnetische straling, bekend als Bremsstrahlung -straling. Deze straling beslaat een breed spectrum van golflengten, inclusief röntgenfoto's.
3. Karakteristieke röntgenstralen: Naast Bremsstrahlung worden specifieke röntgengolflengten ook uitgestoten wanneer een elektronenovergangen tussen energieniveaus binnen een atoom van het doelmateriaal. Dit worden karakteristieke röntgenfoto's genoemd en zijn uniek voor het doelmateriaal.
De belangrijkste factoren die het genereren van röntgenfoto's beïnvloeden, zijn:
* spanning (kvp): Hogere spanning leidt tot hogere energie-elektronen, die op hun beurt röntgenfoto's van hogere energie produceren.
* stroom (MA): Hogere stroom betekent meer elektronen die het doelwit bombarderen, wat resulteert in een hoger aantal geproduceerde röntgenfoto's.
* Doelmateriaal: De keuze van doelmateriaal beïnvloedt de karakteristieke röntgenfoto's die worden uitgezonden en het algehele energiespectrum van de röntgenstraal.
Wiskundige weergave:
Hoewel er geen enkele formule is voor röntgenproductie, worden verschillende vergelijkingen gebruikt om de betrokken fysica te beschrijven:
* PLANCK's vergelijking: Relateert de energie van een foton tot zijn frequentie (en golflengte). E =hν =hc/λ, waar:
* E is de energie van het foton
* H is de constante van Planck
* ν is de frequentie van de straling
* C is de snelheid van het licht
* λ is de golflengte van de straling
* Duane-Hunt Law: Relateert de maximale energie van röntgenstralen tot de versnellende spanning. Emax =hc/λmin =ev, waar:
* Emax is de maximale energie van het röntgenfoton
* λmin is de minimale golflengte van de röntgenfoto
* e is de lading van een elektron
* V is de versnellende spanning
* Law Beer-Lambert: Beschrijft de verzwakking van röntgenfoto's als ze door materie passeren. I =i0 * e^(-μx), waar:
* Ik is de intensiteit van de röntgenstraal na het passeren van het materiaal
* I0 is de initiële intensiteit van de röntgenstraal
* μ is de lineaire verzwakkingscoëfficiënt van het materiaal
* X is de dikte van het materiaal
Conclusie: Hoewel een enkele formule niet alle aspecten van röntgenproductie omvat, vormen deze vergelijkingen een basis voor het begrijpen van de fysica achter deze technologie.
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com