المساعد الشخصي الرقمي

مشاهدة النسخة كاملة : About X-ray



الحلم الأزرق
09-29-2007, 04:09 PM
X-rays are a type of electromagnetic radiation with wavelengths of around 10-10 meters. When medical X-rays are being produced, a thin ****llic sheet is placed between the emitter and the target, effectively filtering out the lower energy (soft) X-rays. This is often placed close to the window of the X-ray tube. The resultant X-ray is said to be hard. Soft X-rays overlap the range of extreme ultraviolet. The frequency of hard X-rays is higher than that of soft X-rays, and the wavelength is shorter. Hard X-rays overlap the range of "long"-wavelength (lower energy) gamma rays, however the distinction between the two terms depends on the source of the radiation, not its wavelength; X-ray photons are generated by energetic electron processes, gamma rays by transitions within atomic nuclei.

X-ray K-series spectral line wavelengths (nm) for some common target materials.[5] Target Kβ₁ Kβ₂ Kα₁ Kα₂
Fe 0.17566 0.17442 0.193604 0.193998
Ni 0.15001 0.14886 0.165791 0.166175
Cu 0.139222 0.138109 0.154056 0.154439
Zr 0.070173 0.068993 0.078593 0.079015
Me 0.063229 0.062099 0.070930 0.071359
The basic production of X-rays is by accelerating electrons in order to collide with a ****l target. (In medical applications, this is usually tungsten or a more crack resistant alloy of rhenium (5%) and tungsten (95%), but sometimes molybdenum for more specialised applications, such as when soft X-rays are needed as in mammography. In crystallography, a copper target is most common, with cobalt often being used when fluorescence from iron content in the sample might otherwise present a problem). Here the electrons suddenly decelerate upon colliding with the ****l target and if enough energy is contained within the electron it is able to knock out an electron from the inner ****l of the ****l atom and as a result electrons from higher energy levels then fill up the vacancy and X-ray photons are emitted. This process is extremely inefficient (~0.1%) and thus to produce reasonable flux of X-rays plenty of energy has to be wasted into heat which has to be removed.

The spectral lines generated depends on the target (anode) element used and thus are called characteristic lines. Usually these are transitions from upper ****ls into K ****l (called K lines), into L ****l (called L lines) and so on. There is also a continuum Bremsstrahlung radiation given off by the electrons as they are scattered by the strong electric field near the high-Z (proton number) nuclei.

X-rays can detect cancer, cysts, and tumors. Due to their short wavelength, in medical applications X-rays act more like a particle than a wave. This is in contrast to their application in crystallography, where their wave-like nature is most important.

Nowadays, for many (non-medical) applications, X-ray production is achieved by synchrotrons (see synchrotron light).

To create a blood or artery X-ray, also called digital angiography, iodine is injected into the veins and a digitized image is created. Then, a second image is established of only the parts of the X-rayed section without iodine. The first image is subtracted then a final image is produced containing both the first and second images together. Lastly, the results are printed. The doctor or surgeon then compares the results of the angiography to a perfect angiography structure to see if there are any malfunctions.

To take an X-ray of the bones, no iodization is required. Short X-ray pulses are shot through a body at first. Next, the bones absorb the most waves because they are more dense and contain Ca which absorbs stronger than C,O,N atoms of soft tissue (due to more electrons in Ca atom). The X-ray film see the bones through the X-ray.

ماجستير هندسة ليزر
10-02-2007, 03:31 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

بارك الله فيك اخي الكريم

جميل ان ترفق شرحك الوافي بصورة توضح موقع (X-ray) من الطيف الكهرومغناطيسي

انظر الى الصورة ادناه توضح هذا الموقع:

http://www.astro.virginia.edu/class/skrutskie/images/light_em_spectrum.jpg

ان شاء الله ارفق في المرة القادمة شرح عن كيفية تصميم جهاز ال(X-ray) وهي احد المحاضرات التي درستها خلال مرحلة الكورسات لدراستي الماجستير

انتظروني

سلامي

Qasaimeh
10-02-2007, 07:58 PM
thanks alot...........................

ماجستير هندسة ليزر
10-02-2007, 10:36 PM
السلام عليكم

X-ray wave:i

الاشعة السينية او المجهولة هي شكل من اشكال الاشعاع الكهرومغناطيسي حيث يتراوح الطول الموجي لهذا النوع من الاشعاع ضمن مدى يتراوح ما بين 10 الى 0.01 نانومتر اي تتعلق بتردد يتراوح ما بين 30 PHz الى 30 EHz. وهذا النوع من الاشعاع يمتلك طاقة عالية جدا تتراوح ضمن مدى ما بين 1000 ev الى 10000 ev.

الاشعة السينية تتميز بمقدرتها على المرور في الفراغ وهذا من مميزات الطيف الكهرومغناطيسي وايضا انها عبارة عن فوتونات لذلك نجد انها تخضع لقانون بلانك الذي يوصف:

E=hf

بسبب الطاقة العالية التي يصدرها اشعاع هذا النوع من الطاقة لذلك تحتاج الى تقنية خاصة ومعينة. كما نجد انه اول تقنية لاصدار هذا الاشعاع وابسط جهاز كان قد صمم بالمانيا, كما في الشكل الاتي المبسط:


http://www.iraqup.com/uploads/04aGs-K4Bv14864.JPG

كيقية اشعاع الاشعة السنية: نجد من التصميم المبسط اعلاه انه عند سريان الالكترونات من الكاثود باتجاه الانود واصطدام الالكترونات بالانود سوف يؤدي ذلك الى تعجيل الالكترونات بالاتجاه المعاكس وبسرعة معينة تؤدي الى اشعاع هذه الاشعة من خلال النوافذ الزجاجية (glass window).

انواع الاجهزة التي تصدر الاشعة السينية: بالاضافة الى النوع البسيط المذكور اعلاه الذي يتميز بانه الانبوب (tube) يحتوي على غاز معين ويسمى ب(tube fill gas) هناك نوع جديد اخر الانبوب مفرغ وهذا النوع يسمى ب(vaccum tube).

والجهاز يجب ان يتميز بالمميزات الاتية:

# مصدر الالكترونات (الكاثود) يجب ان يكون من نوع (faliment cathode).
# هدف الالكترونات (الانود) يجب ان يصنع من معدن معين يتميز بالمميزات الاتية:

<> ذو نقطة انصهار عالية (high melting point) وذلك لتحمل القصف الشديد للالكترونات, مثل التنكستن - المولبيديوم - الفضة - والبلاتين.

<> نختار الهدف (الانود) ذو عدد ذري عالي (high atomic number) اي نحتار مادة تحتوي على عدد كبير من الالكترونات, حيث عندما يصل الالكترون الجارج القاصف الى الانود سوف يواجه كبير من الالكترونات وبذلك سوف يحدث تنافر مما يؤدي الى التباطىء في السرعة ومن ثم فقدان طاقة الالكترون على شكل اشعاع للاشعة السينيةCOLOR="darkorange"]X-ray wave.

<> نحتاج الى نظام تبريد حول الانود وذلك لمتصاص الحرارة الناتجة من القصف الشديد للالكترونات.

<> لانتاج العدد الكبير من الالكترونات القاصفة نحتاج الى مجهز قدرة معين (power supply) لتوليد المقدار الكبي من الفولطية المرادة لانتاج ذلك العدد الكبير من الالكترونات تصل الى (10000 فولت -1 ميكا فولت).

___كما اسلفنا امكننا انتاج نوعين من الاجهزة لاطلاق الاشعة السينية وهما النوع القديم (tube fill gas) الموضح في الشكل اعلاه والنوع الحديث (vaccum tube) الموضح في الشكل القادم:


http://www.iraqup.com/uploads/G1Dn4-i2Nu40576.JPG

عادة تكون النافذة الزجاجية مصنعة من الكوارتز.

هناك نوعين من الاشعة السينية هما (characteristics "spike") و (continous). وهذان النوعان موضحان في الشكل الاتي:


http://www.iraqup.com/uploads/bG88q-Xq3V5509.JPG

هناك بقية للموضوع انتظروني

سلامي[/COLOR]

د.محمد فتحى
10-03-2007, 10:28 PM
شكرا اختى على هذا المجهود جزاكى الله خيرا

ماجستير هندسة ليزر
10-03-2007, 10:30 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تتمة الموضوع:

كما ذكرنا اعلاه وجود نوعين للاشعة السينية وهما هناك نوعين من الاشعة السينية:

هما (characteristics "spike") و (continous).

characteristics "spike"i وهي الاشعة المميزة للاشعة السينية تتكون نتيجة انتقال الالكترون داخل الذرة بين مستويين وهذه الاشعة الناتجة تعتمد على خواص مادة الهدف (الانود) وحيث توصف بالقانون ادناه:


http://www.iraqup.com/uploads/mY5QL-l56u58827.JPG


حيث ان:http://www.iraqup.com/uploads/jf4B2-F2kI20137.JPG

ولمعرفة الطول الموجي للاشعة الناتجة:


http://www.iraqup.com/uploads/4b0LR-dp6L79406.JPG

حيث:


http://www.iraqup.com/uploads/kTo0R-30uE16491.JPG

اما النوع الاخر (continous) فهو نوع من الاشعة السينية تنتج بسبب فعل الكبح للالكترونات لذلك تسمى ب(Bremsstrahlung radiation) او ( stoping radiation) وهذه الاشعة توصف بالاتي:


http://www.iraqup.com/uploads/h4Av4-HV3g19105.JPG

حيث ان:
A :proportional constant
i: internal current
z:atomic no. of the target
v: cathode voltage
m: constant approximately equal to 2

ولايحاد تردد (بمعنى اخر الطول الموجي):

E=hf=eV
f=(eV)/h=c/wavelength
.
. . V=hc/ wavelength*e

المعادلة الاخيرة تصح اذا كانت كفاءة التحويل =100% اما اذا كان غير ذلك فالقانون سوف يتحول الى الشكل الجديد الاتي:

V=hc/ wavelength*e*effeciency

منطقة تغطية الاشعة السينية(Beam Coverage):

او تسمى ب(coverage area) وهذه نستفاد منها في عملية تصميم جهاز الاشعة السينية المستخدم في المستشفيات:


http://www.iraqup.com/uploads/c6Au0-6FkJ63391.JPG

اذًا:


x=2y*tanθ

اما عن كيفية انتاج الاشعة السينية بواسطة الليزر انتظروني في المشاركة القادمة

سلامي

ماجستير هندسة ليزر
10-03-2007, 10:42 PM
مشكور اخي الدكتور محمد على مرورك الطيب وجزاك الله الف خير

ان شاء الله تتم الفائدة

c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3
10-04-2007, 03:32 AM
شكرا لك الحلم الأزرق على موضوع اشعة اكس وشكر خاص لك ماجستير على الموضوع المتكامل والواضح

واحب ان اضيف نقطة صغيرة حول الطيف من النوع spikes فهي تعكس خصائص الذرة نفسها ويعتبر هذا النوع من الطيف كالبصمة التي تميز العناصر عن بعضها البعض وتستخدم في تقنية الكشف عن العناصر الموجودة في عينة مجهولة.


بانتظار باقي التفاصيل

ماجستير هندسة ليزر
10-04-2007, 10:33 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

حياك الله دكتور حازم وبارك فيك

مشكور على المرور


واحب ان اضيف نقطة صغيرة حول الطيف من النوع spikes فهي تعكس خصائص الذرة نفسها ويعتبر هذا النوع من الطيف كالبصمة التي تميز العناصر عن بعضها البعض وتستخدم في تقنية الكشف عن العناصر الموجودة في عينة مجهولة.

طبعا اضافة مهمة للموضوع مشكور دكتور عليها

توليد الاشعة السينية بواسطة الليزر

مقدمة بسيطة:

لتوليد اشعة عالية الطاقة مثل الاشعة السينية هناك طرق عدة منها الطريقة العادية كما موضحة بالشكل ادناه:


http://www.iraqup.com/uploads/h818M-gRoT7739.JPG

حيث نجد في هذه الطريقة ان انتاج طاقة عالية مشعة بواسطة (photo gun) ولزيادة الطاقة الناتجة يتم تمريرها من خلال ال(accelerator) ومن ثم سوف تنتج تلك الطاقة المشعة.

انتاج الاشعة السينية بواسطة الليزر

اما الطريقة الثانية تتم بواسطة حزمة متشاكهة مثل الليزر كما موضح بالشكل ادناه:


http://www.iraqup.com/uploads/es22A-bI5B11909.JPG

عند تسليط الليزر على المعدن ذلك سوف يؤدي الى اطلاق الكترونات كما موضح في الشكل حيث ان الطاقة الناتجة:

E=hfL-θ=eV

حيث ان:
θ:work function
fL:frequency of the incident laser
h:planck’s constant
تلك المعادلة هي معدلة خط مستقيم (معادلة خطية) حيث عند رسمها سوف ينتج الاتي:


http://www.iraqup.com/uploads/npM78-O5pJ21799.JPG

الشكل السابق يوضح العلاقة ما بين تردد الليزر والطاقة الناتجة لاربع معادن مختلفة (θ=0) يعني عند تلك القيموة للتردد سوف نجد ان الطاقة سوف تكون مساوية للصفر وهذا هو ما يسمى حد العتبة للطاقة او التردد (thershold energy, thershold frequency) وعندما تكون الطاقة مساوية للصفر اي لا يوجد اطلاق الكترونات وبالتالي لايوجد اشعاع للاشعة السينية.

طبعا في هذه الطريقة يمكننا من وضع ال(accelerator) او عدم وضعه.
طبعا كلما كانت قيمة دالة الشغل اقل كلما كانت الطاقة الناتجة اكبير ولكن لكل شيء حد حيث انه صغر دالة الشغل الى حد معين بعده سوف يؤدي الى هشاشة المعدن وبالتالي ثأثره اكثر بالظروف الخارجية وبالتالي سقوط اى ضوء سواء ليزر اوة غيره سوف يؤدي الى اطلاق الكترونات وهذا لا نريده بالتاكيد.

لقياس ولمعرفة الطول الموجي للاشعة السينية الناتجة من هذه الطريقة يمكن حسابه من القانون الاتي:

λx=hc/eV=hc/(hfL-θ)i

مؤخرا قام الدكتور محمد عز الدين الصندوق رئيس قسم هندسة الليزر والالكترونيات البصرية في جامعة النهرين بالعراق (سابقا) بانتاح الاشعة السينية من خلال تضمين اشعة المايكروف اي انتاج (X-ray modulation) تم مناقشة هذا البحث في مؤتر في مدينة مانشستر البريطانية في الصيف من العام الماضي وقد تم نشر البحث في مجلة فيزيائية يمكن الاطلاع عليها من خلال محرك البحث الجوجل باسم (M.I.Sanduk X-ray).

ارجو ان تتم المنفعة

سلامي

c6f03b387c9958f5a4f4287ea50ca5a3
10-04-2007, 11:38 PM
احسنت ماجستير هندسة ليزر وبارك الله فيك

ماجستير هندسة ليزر
10-05-2007, 09:46 PM
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

حياك الله دكتور حازم وبارك فيك ايضا

مشكور على مرورك

سلامي

*بنت ابوها*
04-20-2008, 11:13 PM
السلام عليكم موضوع رائع وفي غاية الاهميه
وساعدني كثير في بحثي لكن بعض الصور ما ظهرت معي ياليت تساعدوني عشان اقدر احطها في بحثي

انديرا الحنفي
05-17-2008, 06:14 PM
انت رائع دكتوري العزيز في معلوماتك
شكرا ماجستير هندسه وشكرا الحلم الازرق وفقكم الله