Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о природе, производстве и использовании излучения. Для получения информации о методе визуализации см. Рентгенография . По медицинской специальности см. Радиология . Для других значений, см. Рентген (значения) .
Не путать с X-волной или X-диапазоном .
Рентгеновские лучи являются частью электромагнитного спектра с длинами волн короче видимого света . В разных приложениях используются разные части рентгеновского спектра.
рентгеновский снимок
Рентген легких человека

Рентгеновские лучи , или рентгеновское излучение , является формой проникновения высоких энергий электромагнитного излучения . Большинство рентгеновских лучей имеют длину волны от 10 пикометров до 10 нанометров , что соответствует частотам в диапазоне от 30 петагерц до 30 эксагерц (от 30 × 10 15 Гц до 30 × 10 18 Гц) и энергиям в диапазоне от 124 эВ до 124 кэВ . Длины волн рентгеновского излучения короче, чем у УФ- лучей, и обычно длиннее, чем у гамма-лучей . На многих языках рентгеновское излучение называютРентген-излучение в честь немецкого ученого Вильгельма Конрада Рентгена , который открыл его 8 ноября 1895 года. [1] Он назвал это рентгеновским излучением, чтобы обозначить неизвестный тип излучения. [2] Написание X-ray (s) на английском языке включает варианты x-ray (s) , xray (s) и X ray (s) . [3]

История [ править ]

Наблюдения и исследования до Рентгена [ править ]

Пример трубки Крукса, газоразрядной трубки, испускающей рентгеновские лучи

До их открытия в 1895 году рентгеновские лучи были просто разновидностью неопознанного излучения, исходящего от экспериментальных разрядных трубок . Они были замечены учеными, изучающими катодные лучи, производимые такими трубками, которые представляют собой пучки энергичных электронов , которые впервые были обнаружены в 1869 году. Многие из ранних трубок Крукса (изобретенных около 1875 года), несомненно, излучали рентгеновские лучи, потому что ранние исследователи заметили эффекты, которые можно отнести им, как подробно описано ниже. В трубках Крукса образовывались свободные электроны за счет ионизации остаточного воздуха в трубке высоким постоянным напряжением от нескольких киловольт до 100 кВ. Это напряжение ускоряло электроны, выходящие изкатод с достаточно высокой скоростью, чтобы они создавали рентгеновские лучи, когда они попадали на анод или стеклянную стенку трубки. [4]

Первым экспериментатором, который, как предполагалось, произвел (по незнанию) рентгеновские лучи, был актуарий Уильям Морган . В 1785 году он представил доклад Лондонскому королевскому обществу, в котором описывался эффект прохождения электрического тока через частично откачанную стеклянную трубку, производящего свечение, создаваемое рентгеновскими лучами. [5] [6] Эта работа была дополнительно исследована Хамфри Дэви и его помощником Майклом Фарадеем .

Когда профессор физики Стэнфордского университета Фернандо Сэнфорд создал свою «электрическую фотографию», он также неосознанно генерировал и обнаруживал рентгеновские лучи. С 1886 по 1888 год он учился в лаборатории Германа Гельмгольца в Берлине, где познакомился с катодными лучами, генерируемыми в электронных лампах, когда напряжение прикладывалось к отдельным электродам, как ранее исследовали Генрих Герц и Филипп Ленард . Его письмо от 6 января 1893 г. (описывающее его открытие как «электрическую фотографию») в The Physical Review было должным образом опубликовано, а статья под названием « Без линзы или света, фотографии, сделанные с пластиной и объектом в темноте» появилась вЭкзаменатор Сан-Франциско . [7]

Начиная с 1888 года, Филипп Ленард проводил эксперименты, чтобы выяснить, могут ли катодные лучи выходить из трубки Крукса в воздух. Он построил трубку Крукса с «окном» на конце из тонкого алюминия, обращенным к катоду, чтобы катодные лучи падали на него (позже названная «трубкой Ленарда»). Он обнаружил, что что-то прошло, что обнажило фотопластинки и вызвало флуоресценцию. Он измерил проникающую способность этих лучей через различные материалы. Было высказано предположение, что по крайней мере некоторые из этих «лучей Ленарда» на самом деле были рентгеновскими лучами. [8]

В 1889 украинце -born Пулюй , преподаватель экспериментальной физики в Пражском политехническом институте , который с 1877 года был строить различные конструкции газовых труб , чтобы исследовать их свойства, опубликовал статью о том , как запечатанные фотопластинки стали темными при воздействии эманации из трубок. [9]

Герман фон Гельмгольц сформулировал математические уравнения для рентгеновских лучей. Он постулировал теорию дисперсии до того, как Рентген сделал свое открытие и заявление. Он был сформирован на основе электромагнитной теории света. [10] Однако он не работал с настоящими рентгеновскими лучами.

В 1894 году Никола Тесла заметил в своей лаборатории поврежденную пленку, которая, казалось, была связана с экспериментами с трубкой Крукса, и начал исследовать эту лучистую энергию «невидимых» видов . [11] [12] После того, как Рентген идентифицировал рентгеновское излучение, Тесла начал делать собственные рентгеновские изображения, используя высокое напряжение и трубки собственной конструкции [13], а также трубки Крукса.

Открытие Рентгена [ править ]

Вильгельм Рентген

8 ноября 1895 года немецкий профессор физики Вильгельм Рентген наткнулся на рентгеновские лучи во время экспериментов с трубками Ленарда и Крукса и начал их изучать. Он написал первоначальный отчет «О новом виде луча: предварительное сообщение» и 28 декабря 1895 года отправил его в журнал Физико-медицинского общества Вюрцбурга . [14] Это была первая статья, написанная о рентгеновских лучах. Рентген назвал излучение «X», чтобы указать, что это был неизвестный тип излучения. Название прижилось, хотя (несмотря на серьезные возражения Рентгена) многие из его коллег предлагали называть их лучами Рентгена . Их до сих пор называют таковыми на многих языках, включая немецкий ,Венгерский , украинский , датский , польский , болгарский , шведский , финский , эстонский , турецкий , русский , латышский , японский , голландский , грузинский , иврит и норвежский . Рентген получил первую Нобелевскую премию по физике за свое открытие. [15]

Существуют противоречивые сведения о его открытии, поскольку лабораторные записи Рентгена сожгли после его смерти, но это вероятная реконструкция его биографов: [16] [17] Рентген исследовал катодные лучи из трубки Крукса, которую он завернул в черный картон. чтобы не мешал видимый свет из трубки, используя флуоресцентный экран, окрашенный платиноцианидом бария. Он заметил слабое зеленое свечение от экрана примерно в 1 метре. Рентген понял, что некоторые невидимые лучи, исходящие из трубки, проходят через картон, заставляя экран светиться. Он обнаружил, что они также могут просматривать книги и бумаги на его столе. Рентген занялся систематическим исследованием этих неизвестных лучей. Через два месяца после своего первоначального открытия он опубликовал свою статью. [18]

Hand mit Ringen (Рука с кольцами): отпечаток первого "медицинского" рентгеновского снимка руки его жены Вильгельма Рентгена , сделанный 22 декабря 1895 года и представленный Людвигу Цендеру из Физического института Фрайбургского университета 1 января. 1896 год [19] [20]

Рентген открыл для себя их медицинское применение, когда сделал снимок руки своей жены на фотопластинке, сформированной с помощью рентгеновских лучей. Фотография руки его жены была первой фотографией части человеческого тела с использованием рентгеновских лучей. Когда она увидела фотографию, она сказала: «Я видела свою смерть». [21]

Открытие рентгеновских лучей вызвало настоящую сенсацию. По оценке биографа Рентгена Отто Глассера, только в 1896 году было опубликовано 49 эссе и 1044 статьи о новых лучах. [22] Вероятно, это была консервативная оценка, если учесть, что почти каждая газета по всему миру подробно рассказывала о новом открытии, причем такой журнал, как Science, посвятил ему 23 статьи только за этот год. [23] Сенсационная реакция на новое открытие включала публикации, связывающие новый вид лучей с оккультными и паранормальными теориями, такими как телепатия. [24] [25]

Достижения в радиологии [ править ]

Получение рентгеновского изображения с помощью раннего аппарата с трубкой Крукса , конец 1800-х годов. Трубка Крукса видна в центре. Стоящий мужчина смотрит на свою руку в экран флюороскопа . Сидящий мужчина делает рентгенограмму своей руки, помещая ее на фотопластинку . Никаких мер предосторожности против радиационного облучения не предпринимается; его опасности тогда еще не были известны.
Хирургическое удаление пули, местоположение которой было диагностировано с помощью рентгеновских лучей (см. Вставку) в 1897 году.

Рентген сразу заметил, что рентгеновские лучи могут применяться в медицине. Вместе с представлением Физико-медицинского общества от 28 декабря он отправил письмо врачам, которых знал по всей Европе (1 января 1896 г.). [26] Новости (и создание «теневых диаграмм») быстро распространились: шотландский инженер-электрик Алан Арчибальд Кэмпбелл-Суинтон первым после Рентгена создал рентгеновский снимок (руки). К февралю только в Северной Америке этой техникой занимались 46 экспериментаторов. [26]

Впервые рентгеновские лучи в клинических условиях использовал Джон Холл-Эдвардс в Бирмингеме , Англия, 11 января 1896 года, когда он сделал рентгенографию иглы, застрявшей в руке своего коллеги. 14 февраля 1896 года Холл-Эдвардс также первым применил рентгеновские лучи в хирургической операции. [27] В начале 1896 года, через несколько недель после открытия Рентгена, Иван Романович Тарханов облучил лягушек и насекомых рентгеновскими лучами, заключив, что лучи «не только фотографируют, но и влияют на жизнедеятельность». [28]

Первый медицинский рентгеновский снимок, сделанный в Соединенных Штатах, был получен с помощью газоразрядной трубки конструкции Пулуи. В январе 1896 года, прочитав открытие Рентгена, Фрэнк Остин из Дартмутского колледжа проверил все газоразрядные трубки в физической лаборатории и обнаружил, что только трубка Пулуи дает рентгеновское излучение. Это было результатом включения Пулуи наклонной «мишени» из слюды , используемой для удержания образцов флуоресцентного материала внутри пробирки. 3 февраля 1896 года Гилман Фрост, профессор медицины в колледже, и его брат Эдвин Фрост, профессор физики, обнажили запястье Эдди Маккарти, которого Гилман лечил несколькими неделями ранее от перелома.на рентгеновские лучи и собрали полученное изображение сломанной кости на желатиновых фотопластинках.получено от Говарда Лангилла, местного фотографа, тоже интересующегося работами Рентгена. [29]

1896 г. Мемориальная доска опубликована в медицинском журнале "Nouvelle Iconographie de la Salpetrière" . Слева деформация кисти, с правой стороны видна рентгенография . Авторы назвали эту технику Röntgen photography.

Многие экспериментаторы, включая самого Рентгена в его первоначальных экспериментах, придумали методы для просмотра рентгеновских изображений «вживую» с использованием люминесцентного экрана той или иной формы. [26] Рентген использовал экран, покрытый платиноцианидом бария . 5 февраля 1896 г. итальянским ученым Энрико Сальвиони (его «криптоскоп») и профессором Макги из Принстонского университета (его «Скиаскоп») были разработаны устройства для получения изображений в реальном времени , оба с использованием платиноцианида бария. Американский изобретатель Томас Эдисон начал исследования вскоре после открытия Рентгена и исследовал способность материалов флуоресцировать при воздействии рентгеновских лучей, обнаружив, что вольфрамат кальциябыло самым эффективным веществом. В мае 1896 года он разработал первое серийное устройство для получения изображений в реальном времени, его «Витаскоп», позже названный флюороскопом , который стал стандартом для медицинских рентгеновских исследований. [26] Эдисон отказался от рентгеновских исследований примерно в 1903 году, до смерти Кларенса Мэдисона Далли , одного из его стеклодувов. У Далли была привычка тестировать рентгеновские трубки на своих руках, и в них развился рак, настолько стойкий, что обе руки были ампутированы в тщетной попытке спасти его жизнь; в 1904 году он стал первой известной смертью, связанной с облучением рентгеновскими лучами. [26] Во время разработки флюороскопа сербский американский физик Михайло Пупин, используя экран из вольфрамата кальция, разработанный Эдисоном, обнаружил, что использование флуоресцентного экрана сокращает время воздействия, необходимое для создания рентгеновского снимка для медицинской визуализации, с часа до нескольких минут. [30] [26]

В 1901 году президент США Уильям Мак - Кинли был дважды выстрелил в убийство попытки. Одна пуля только задела его грудину , другая застряла где-то глубоко внутри его живота, и ее не удалось найти. Обеспокоенный помощник Мак-Кинли послал изобретателю Томасу Эдисону срочно доставить рентгеновский аппарат в Буффало, чтобы найти шальную пулю. Он прибыл, но не использовался. Хотя сама стрельба не была смертельной, на пути пули образовалась гангрена , и через шесть дней Мак-Кинли умер от септического шока из-за бактериальной инфекции. [31]

Обнаружены опасности [ править ]

В связи с широким распространением экспериментов с рентгеновскими лучами после их открытия в 1895 году учеными, врачами и изобретателями в технических журналах того времени появилось много историй об ожогах, выпадении волос и худшем. В феврале 1896 года профессор Джон Дэниел и доктор Уильям Лофланд Дадли из Университета Вандербильта сообщили о выпадении волос после рентгеновского обследования доктора Дадли. В 1896 году в лабораторию Вандербильта привезли раненого в голову ребенка. Перед попыткой найти пулю был проведен эксперимент, в котором Дадли «с присущей ему преданностью науке» [32] [33] [34] вызвался добровольцем. . Дэниел сообщил, что через 21 день после фотографирования черепа Дадли(при времени экспозиции один час) он заметил лысину диаметром 2 дюйма (5,1 см) на части своей головы, ближайшей к рентгеновской трубке: «Держатель пластин с пластинами сбоку от черепа был закреплено и монеты размещены между черепом и головкой. трубка была закреплена на другой стороне на расстоянии полдюйма от волос «. [35]

В августе 1896 г. доктор Х.Д. Хоукс, выпускник Колумбийского колледжа, получил серьезные ожоги рук и груди в результате рентгеновской демонстрации. Об этом сообщалось в журнале Electrical Review, что привело к тому, что в публикацию отправили множество других сообщений о проблемах, связанных с рентгеновскими лучами. [36] Многие экспериментаторы, в том числе Элиху Томсон из лаборатории Эдисона, Уильям Дж. Мортон и Никола Тесла, также сообщили об ожогах. Элиху Томсон намеренно в течение некоторого времени подвергал палец рентгеновской трубке и страдал от боли, отека и волдырей. [37] В причинении ущерба иногда обвиняли другие эффекты, включая ультрафиолетовые лучи и (согласно Тесла) озон. [38]Многие врачи утверждали, что рентгеновские лучи вообще не вызывают никаких эффектов. [37] 3 августа 1905 года в Сан-Франциско , Калифорния , Элизабет Флейшман , пионер в области рентгеновского излучения, умерла от осложнений, возникших в результате ее работы с рентгеновскими лучами. [39] [40] [41]

20 век и далее [ править ]

Пациент был обследован с помощью торакального флюороскопа в 1940 году, который отображал непрерывные движущиеся изображения. Это изображение было использовано для доказательства того, что радиационное воздействие во время процедуры рентгеновского излучения будет незначительным.

Многочисленные применения рентгеновских лучей сразу же вызвали огромный интерес. Мастерские начали изготавливать специализированные версии трубок Крукса для генерации рентгеновских лучей, и эти рентгеновские трубки первого поколения с холодным катодом или рентгеновские трубки Крукса использовались примерно до 1920 года.

Типичная медицинская рентгеновская система начала 20-го века состояла из катушки Румкорфа, соединенной с рентгеновской трубкой Крукса с холодным катодом . Искровой разрядник обычно подключали к стороне высокого напряжения параллельно трубке и использовали в диагностических целях. [42]Искровой разрядник позволял определять полярность искр, измерять напряжение по длине искр, тем самым определяя «жесткость» вакуума в трубке, и обеспечивать нагрузку в случае отключения рентгеновской трубки. Чтобы определить твердость трубки, искровой промежуток изначально был открыт на самое широкое значение. Пока катушка работала, оператор уменьшал зазор, пока не начали появляться искры. Трубка, в которой искровой промежуток начинала искру на расстоянии около 2 1/2 дюймов, считалась мягкой (низкий вакуум) и подходящей для тонких частей тела, таких как руки и руки. 5-дюймовая искра показала, что трубка подходит для плеч и колен. Искра размером 7-9 дюймов указывает на более высокий вакуум, подходящий для визуализации брюшной полости более крупных людей. Поскольку искровой разрядник был подключен параллельно трубке,искровой разрядник должен был быть открыт до тех пор, пока искрение не прекратилось, чтобы трубка работала для получения изображения. Время экспонирования для фотографических пластинок составляло от получаса для руки до пары минут для грудной клетки. Планшеты могут иметь небольшое количество флуоресцентной соли для сокращения времени воздействия.[42]

Лампы Крукса были ненадежными. Они должны были содержать небольшое количество газа (обязательно воздуха), поскольку ток не будет течь по такой трубке, если они полностью откачаны. Однако со временем рентгеновские лучи заставили стекло поглотить газ, в результате чего трубка стала генерировать «более жесткие» рентгеновские лучи, пока она вскоре не перестала работать. Более крупные и часто используемые трубки были снабжены устройствами для восстановления воздуха, известными как «умягчители». Они часто принимали форму маленькой боковой трубки, в которой находился небольшой кусочек слюды , минерала.который задерживает относительно большое количество воздуха в своей структуре. Небольшой электрический нагреватель нагревает слюду, заставляя ее выпускать небольшое количество воздуха, тем самым восстанавливая эффективность трубки. Однако у слюды был ограниченный срок службы, и процесс восстановления было трудно контролировать.

В 1904 году Джон Амброуз Флеминг изобрел термоэлектронный диод , первый вид вакуумной лампы . В нем использовался горячий катод, который заставлял электрический ток течь в вакууме . Эта идея была быстро применена к рентгеновским трубкам, и, следовательно, рентгеновские трубки с подогреваемым катодом, названные «трубками Кулиджа», полностью заменили проблемные трубки с холодным катодом примерно к 1920 году.

Примерно в 1906 году физик Чарльз Баркла обнаружил, что рентгеновские лучи могут рассеиваться газами и что каждый элемент имеет характерный рентгеновский спектр . За это открытие он получил в 1917 году Нобелевскую премию по физике .

В 1912 году Макс фон Лауэ , Пауль Книппинг и Вальтер Фридрих впервые наблюдали дифракцию рентгеновских лучей на кристаллах. Это открытие, наряду с ранними работами Пола Питера Эвальда , Уильяма Генри Брэгга и Уильяма Лоуренса Брэгга , положило начало области рентгеновской кристаллографии .

В 1913 году Генри Мозли провел эксперименты по кристаллографии с рентгеновскими лучами, исходящими от различных металлов, и сформулировал закон Мозли, который связывает частоту рентгеновских лучей с атомным номером металла.

Кулидж рентгеновская трубка была изобретена в том же году Уильям Д. Кулидж . Это сделало возможным непрерывное излучение рентгеновских лучей. Современные рентгеновские трубки основаны на этой конструкции, часто с использованием вращающихся мишеней, которые обеспечивают значительно более высокое тепловыделение, чем статические мишени, что дополнительно позволяет использовать более высокое количество рентгеновского излучения для использования в мощных приложениях, таких как ротационные компьютерные томографы.

Изображение скопления галактик Abell 2125, сделанное Чандрой, показывает комплекс из нескольких массивных газовых облаков с температурой в несколько миллионов градусов Цельсия, находящихся в процессе слияния.

Использование рентгеновских лучей в медицинских целях (которое превратилось в область лучевой терапии ) было впервые предложено майором Джоном Холл-Эдвардсом в Бирмингеме, Англия . Затем, в 1908 году, ему пришлось ампутировать левую руку из-за распространения рентгеновского дерматита на руку. [43]

Медицинская наука также использовала кинофильм для изучения физиологии человека. В 1913 году в Детройте был снят фильм, показывающий яйцо, сваренное вкрутую, внутри человеческого желудка. Этот ранний рентгеновский фильм записывался с частотой одно неподвижное изображение каждые четыре секунды. [44] Доктор Льюис Грегори Коул из Нью-Йорка был пионером этой техники, которую он назвал «серийной рентгенографией». [45] [46] В 1918 году рентгеновские лучи использовались совместно с кинокамерами, чтобы запечатлеть человеческий скелет в движении. [47] [48] [49] В 1920 году он использовался для записи движений языка и зубов при изучении языков Институтом фонетики в Англии. [50]

В 1914 году Мария Кюри разработала радиологические машины для солдат, пострадавших во время Первой мировой войны . Машины позволили бы быстро получать рентгеновские снимки раненых солдат, чтобы хирурги на поле боя могли действовать быстрее и точнее. [51]

С начала 1920-х до 1950-х годов, рентгеновские аппараты были разработаны для помощи в подгонке обуви [52] и продавались в коммерческие обувные магазины. [53] [54] [55] Обеспокоенность по поводу воздействия частого или плохо контролируемого употребления была выражена в 1950-х годах [56] [57], что в конечном итоге привело к прекращению этой практики в том же десятилетии. [58]

Рентгеновский микроскоп был разработан в 1950 - х годах.

Чандра , запущенный 23 июля 1999 года, было позволяет изучение самых бурных процессов во Вселенной , которые производят рентгеновские лучи. В отличие от видимого света, который дает относительно стабильную картину Вселенной, рентгеновская Вселенная нестабильна. На нем изображены звезды, разрываемые черными дырами , столкновения галактик и новые звезды, а также нейтронные звезды, которые создают слои плазмы, которые затем взрываются в космос.

Лазерный рентгеновский аппарат был предложен как часть администрации Рейгана «s Стратегической оборонной инициативы в 1980 - х годах, но только тест устройства (своего рода лазер„бластер“или смерть лучи , питание от термоядерных взрыва) дал неубедительному полученные результаты. По техническим и политическим причинам весь проект (включая рентгеновский лазер) был лишен финансирования (хотя позже был возрожден второй администрацией Буша как Национальная противоракетная оборона с использованием других технологий).

Рентген бедра собаки, вид сзади
Фазово-контрастное рентгеновское изображение паука

Фазово-контрастная рентгеновская визуализация относится к различным методам, которые используют информацию о фазе когерентного рентгеновского луча для изображения мягких тканей. Это стало важным методом визуализации клеточных и гистологических структур в широком спектре биологических и медицинских исследований. Для рентгеновского фазово-контрастного изображения используется несколько технологий, каждая из которых использует разные принципы преобразования фазовых вариаций рентгеновских лучей, исходящих от объекта, в вариации интенсивности. [59] [60] К ним относятся фазовый контраст, основанный на распространении, [61] интерферометрия Талбота , [60] визуализация с усилением рефракции [62] и рентгеновская интерферометрия. [63]Эти методы обеспечивают более высокий контраст по сравнению с обычным абсорбционно-контрастным рентгеновским изображением, что позволяет видеть более мелкие детали. Недостаток заключается в том, что для этих методов требуется более сложное оборудование, такое как синхротронные или микрофокусные источники рентгеновского излучения, рентгеновская оптика и детекторы рентгеновского излучения высокого разрешения.

Диапазоны энергии [ править ]

Мягкие и жесткие рентгеновские лучи [ править ]

Рентгеновские лучи с высокой энергией фотонов (выше 5–10 кэВ, с длиной волны ниже 0,2–0,1 нм) называются жестким рентгеновским излучением , а лучи с более низкой энергией (и большей длиной волны) называются мягким рентгеновским излучением . [64] Благодаря своей проникающей способности жесткие рентгеновские лучи широко используются для визуализации внутренней части объектов, например, в медицинской радиографии и безопасности аэропортов . Термин рентгеновский является метонимически используются для обозначения радиографического изображения , полученного с помощью этого метода, в дополнении к самому методу. Поскольку длины волн жесткого рентгеновского излучения аналогичны размеру атомов, они также полезны для определения кристаллических структур с помощьюРентгеновская кристаллография . Напротив, мягкие рентгеновские лучи легко поглощаются воздухом; длина затухания 600 эВ (~ 2 нм) рентгеновское излучение в воде составляет менее 1 мкм. [65]

Гамма-лучи [ править ]

Нет единого мнения по поводу определения различия между рентгеновскими лучами и гамма-лучами . Одна из распространенных практик - различать два типа излучения на основе их источника: рентгеновские лучи испускаются электронами , а гамма-лучи испускаются атомным ядром . [66] [67] [68] [69] У этого определения есть несколько проблем: другие процессы также могут генерировать эти высокоэнергетические фотоны , или иногда метод генерации неизвестен. Одна из распространенных альтернатив - различать рентгеновское и гамма-излучение на основе длины волны (или, что эквивалентно, частоты или энергии фотона), с излучением короче некоторой произвольной длины волны, например 10-11 м (0,1Å ), определяемое как гамма-излучение. [70] Этот критерий относит фотон к однозначной категории, но возможно, только если длина волны известна. (Некоторые методы измерения не различают обнаруженные длины волн.) Однако эти два определения часто совпадают, поскольку электромагнитное излучение, испускаемое рентгеновскими трубками, обычно имеет большую длину волны и меньшую энергию фотонов, чем излучение, испускаемое радиоактивными ядрами . [66] Иногда тот или иной термин используется в определенных контекстах из-за исторического прецедента, основанного на методике измерения (обнаружения) или на основании их предполагаемого использования, а не длины волны или источника. Таким образом, гамма-лучи, генерируемые для медицинских и промышленных целей, напримерлучевая терапия в диапазоне 6–20 МэВ может в этом контексте также называться рентгеновскими лучами. [71]

Свойства [ править ]

Символ опасности ионизирующего излучения

Рентгеновские фотоны несут достаточно энергии для ионизации атомов и разрыва молекулярных связей . Это делает его разновидностью ионизирующего излучения и, следовательно, вредным для живых тканей . Очень высокая доза радиации в течение короткого периода времени вызывает лучевую болезнь , тогда как более низкие дозы могут повысить риск радиационно-индуцированного рака . В медицинской визуализации этот повышенный риск рака обычно значительно перевешивается преимуществами обследования. Ионизирующая способность рентгеновских лучей может использоваться при лечении рака для уничтожения злокачественных клеток с помощью лучевой терапии.. Он также используется для определения характеристик материала с помощью рентгеновской спектроскопии .

Длина затухания рентгеновских лучей в воде показывает край поглощения кислорода при 540 эВ, зависимость фотопоглощения от энергии −3 , а также выравнивание при более высоких энергиях фотонов из-за комптоновского рассеяния . Длина затухания примерно на четыре порядка больше для жесткого рентгеновского излучения (правая половина) по сравнению с мягким рентгеновским излучением (левая половина).

Жесткие рентгеновские лучи могут проходить через относительно толстые объекты, не сильно поглощаясь или рассеиваясь . По этой причине рентгеновские лучи широко используются для изображения внутренней части визуально непрозрачных объектов. Чаще всего используются в медицинской радиографии и сканерах безопасности в аэропортах , но аналогичные методы также важны в промышленности (например, промышленная радиография и промышленное компьютерное сканирование ) и исследованиях (например, компьютерная томография мелких животных ). Глубина проникновения зависит от нескольких порядковпо рентгеновскому спектру. Это позволяет регулировать энергию фотонов в зависимости от приложения, чтобы обеспечить достаточную передачу через объект и в то же время обеспечить хороший контраст изображения.

Рентгеновские лучи имеют гораздо более короткие длины волн, чем видимый свет, что позволяет исследовать структуры, намного меньшие, чем можно увидеть с помощью обычного микроскопа . Это свойство используется в рентгеновской микроскопии для получения изображений с высоким разрешением, а также в рентгеновской кристаллографии для определения положения атомов в кристаллах .

Взаимодействие с материей [ править ]

Рентгеновские лучи взаимодействуют с веществом тремя основными способами: через фотопоглощение , комптоновское рассеяние и рэлеевское рассеяние . Сила этих взаимодействий зависит от энергии рентгеновских лучей и элементного состава материала, но не сильно от химических свойств, поскольку энергия рентгеновских фотонов намного выше, чем энергии химической связи. Фотопоглощение или фотоэлектрическое поглощение является доминирующим механизмом взаимодействия в режиме мягкого рентгеновского излучения и для более низких энергий жесткого рентгеновского излучения. При более высоких энергиях доминирует комптоновское рассеяние.

Фотоэлектрическое поглощение [ править ]

Вероятность фотоэлектрического поглощения на единицу массы приблизительно пропорциональна Z 3 / E 3 , где Z - атомный номер, а E - энергия падающего фотона. [72] Это правило не действует вблизи энергий связи электронов внутренней оболочки, где происходят резкие изменения вероятности взаимодействия, так называемые края поглощения . Однако общая тенденция к высоким коэффициентам поглощения и, следовательно, к малой глубине проникновениядля низких энергий фотонов и высоких атомных номеров очень сильна. Для мягких тканей фотопоглощение преобладает до энергии фотонов примерно до 26 кэВ, где преобладает комптоновское рассеяние. Для веществ с более высоким атомным номером этот предел выше. Высокое количество кальция ( Z  = 20) в костях вместе с их высокой плотностью - это то, что заставляет их так четко обнаруживаться на медицинских рентгенограммах.

Фотонабсорбированный фотон передает всю свою энергию электрону, с которым он взаимодействует, таким образом ионизируя атом, с которым был связан электрон, и создавая фотоэлектрон, который, вероятно, ионизирует больше атомов на своем пути. Внешний электрон заполнит свободную позицию электрона и произведет либо характеристическое рентгеновское излучение, либо электрон Оже . Эти эффекты могут быть использованы для обнаружения элементов с помощью рентгеновской спектроскопии или электронной оже-спектроскопии .

Комптоновское рассеяние [ править ]

Комптоновское рассеяние - это преобладающее взаимодействие между рентгеновскими лучами и мягкими тканями при медицинской визуализации. [73] Комптоновское рассеяние - это неупругое рассеяние рентгеновского фотона электроном внешней оболочки. Часть энергии фотона передается рассеивающему электрону, тем самым ионизируя атом и увеличивая длину волны рентгеновского излучения. Рассеянный фотон может двигаться в любом направлении, но направление, подобное исходному, более вероятно, особенно для высокоэнергетических рентгеновских лучей. Вероятности для разных углов рассеяния описываются формулой Клейна – Нишины . Передаваемая энергия может быть непосредственно получена из угла рассеяния из закона сохранения энергии и импульса .

Рэлеевское рассеяние [ править ]

Рэлеевское рассеяние является доминирующим механизмом упругого рассеяния в рентгеновском режиме. [74] Неупругое рассеяние вперед приводит к увеличению показателя преломления, который для рентгеновских лучей лишь немного ниже 1. [75]

Производство [ править ]

Когда заряженные частицы (электроны или ионы) с достаточной энергией ударяются о материал, возникают рентгеновские лучи.

Производство электронами [ править ]

Характерные рентгеновские эмиссионные линии для некоторых распространенных анодных материалов. [76] [77]

Материал анода		Атомный
номер		Энергия фотона [кэВ]Длина волны [нм]
К α1К β1К α1К β1
W7459,367,20,02090,0184
Пн4217,519,60,07090,0632
Cu298,058,910,1540,139
Ag4722,224,90,05590,0497
Ga31 год9,2510,260,1340,121
В4924,227,30,05120,455
Спектр рентгеновского излучения, испускаемого рентгеновской трубкой с родиевой мишенью, работающей при 60 кВ . Плавная непрерывная кривая обусловлена тормозным излучением , а пики - характерными линиями K для атомов родия.

Рентгеновские лучи могут генерироваться рентгеновской трубкой , вакуумной трубкой, в которой используется высокое напряжение для ускорения электронов, выпущенных горячим катодом, до высокой скорости. Электроны с высокой скоростью сталкиваются с металлической мишенью, анодом , создавая рентгеновские лучи. [78] В медицинских рентгеновских трубках мишенью обычно является вольфрам или более устойчивый к растрескиванию сплав рения (5%) и вольфрама (95%), но иногда и молибден для более специализированных применений, таких как более мягкие рентгеновские лучи. нужен как в маммографии. В кристаллографии чаще всего встречается медная мишень с кобальтом.часто используется, когда флуоресценция от содержания железа в образце может в противном случае создать проблему.

Максимальная энергия создаваемого рентгеновского фотона ограничена энергией падающего электрона, которая равна напряжению на трубке, умноженному на заряд электрона, поэтому трубка на 80 кВ не может создавать рентгеновские лучи с энергией более 80 кэВ. Когда электроны попадают в цель, рентгеновские лучи создаются двумя разными атомными процессами:

  1. Характерное рентгеновское излучение (рентгеновская электролюминесценция): если электрон имеет достаточно энергии, он может выбить орбитальный электрон из внутренней электронной оболочки целевого атома. После этого электроны с более высоких энергетических уровней заполняют вакансии и испускаются рентгеновские фотоны. Этот процесс дает спектр излучениярентгеновских лучей на нескольких дискретных частотах, иногда называемых спектральными линиями. Обычно это переходы от верхних оболочек к оболочке K (называемой K-линиями), к L-оболочке (называемой L-линиями) и так далее. Если переход от 2p к 1s, он называется Kα, а если от 3p до 1s - Kβ. Частоты этих линий зависят от материала мишени и поэтому называются характеристическими линиями. Линия Kα обычно имеет большую интенсивность, чем линия Kβ, и более желательна в дифракционных экспериментах. Таким образом, линия Kβ отфильтровывается фильтром. Фильтр обычно изготавливается из металла, имеющего на один протон меньше, чем материал анода (например, фильтр Ni для анода из меди или фильтр из ниобия для анода из Мо).
  2. Тормозное излучение : это излучение, испускаемое электронами, когда они рассеиваются сильным электрическим полем вблизиядерс большим Z (числом протонов ). Эти рентгеновские лучи имеют непрерывный спектр . Частота тормозного излучения ограничена энергией налетающих электронов.

Таким образом, результирующий выходной сигнал лампы состоит из непрерывного спектра тормозного излучения, падающего до нуля при напряжении на лампе, плюс несколько всплесков на характеристических линиях. Напряжения, используемые в диагностических рентгеновских трубках, находятся в диапазоне примерно от 20 кВ до 150 кВ, и, таким образом, самые высокие энергии рентгеновских фотонов находятся в диапазоне примерно от 20 кэВ до 150 кэВ. [79]

Оба этих процесса производства рентгеновских лучей неэффективны: только около одного процента электроэнергии, используемой трубкой, преобразуется в рентгеновские лучи, и, таким образом, большая часть электроэнергии, потребляемой трубкой, выделяется в виде отработанного тепла. При создании пригодного для использования потока рентгеновских лучей рентгеновская трубка должна быть спроектирована так, чтобы рассеивать избыточное тепло.

Специализированный источник рентгеновского излучения, который все больше используется в исследованиях, - это синхротронное излучение , генерируемое ускорителями частиц . Его уникальные особенности - выход рентгеновского излучения на много порядков выше, чем у рентгеновских трубок, широкий спектр рентгеновского излучения, отличная коллимация и линейная поляризация . [80]

Короткие наносекундные всплески рентгеновских лучей с пиковой энергией 15 кэВ могут быть надежно получены путем снятия чувствительной к давлению клейкой ленты с ее основы в умеренном вакууме. Вероятно, это результат рекомбинации электрических зарядов, возникающих при трибоэлектрической зарядке . Интенсивность триболюминесценции рентгеновского излучения достаточна для использования в качестве источника для рентгеновской визуализации. [81]

Производство быстрых положительных ионов [ править ]

Рентгеновские лучи также могут быть произведены быстрыми протонами или другими положительными ионами. Вызванное протонами рентгеновское излучение или индуцированное частицами рентгеновское излучение широко используется в качестве аналитической процедуры. Для высоких энергий сечение образования пропорционально Z 1 2 Z 2 -4 , где Z 1 относится к атомному номеру иона, Z 2 относится к номеру целевого атома. [82] Обзор этих сечений дается в той же ссылке.

Производство молний и лабораторных разрядов [ править ]

Рентгеновские лучи также образуются в молниях, сопровождающих земные гамма-вспышки . Основным механизмом является ускорение электронов в электрических полях, связанных с молнией, и последующее производство фотонов посредством тормозного излучения . [83] Это производит фотоны с энергией от нескольких кэВ до нескольких десятков МэВ. [84] В лабораторных разрядах с размером промежутка около 1 метра и пиковым напряжением 1 МВ наблюдаются рентгеновские лучи с характерной энергией 160 кэВ. [85] Возможное объяснение встреча двух стримеров и производство высокоэнергетических убегающих электронов ; [86]однако микроскопическое моделирование показало, что продолжительность усиления электрического поля между двумя стримерами слишком мала, чтобы произвести значительное количество убегающих электронов. [87] Недавно было высказано предположение, что возмущения воздуха в непосредственной близости от стримеров могут способствовать образованию убегающих электронов и, следовательно, рентгеновского излучения от разряда. [88] [89]

Детекторы [ править ]

Основная статья: детектор рентгеновского излучения

Детекторы рентгеновского излучения различаются по форме и функциям в зависимости от их назначения. Детекторы изображения, такие как те, которые используются для рентгенографии, первоначально были основаны на фотопластинках, а затем и на фотопленке , но теперь в основном заменены различными типами цифровых детекторов, такими как электронные матрицы и детекторы с плоскими панелями . Для радиационной защиты опасность прямого облучения часто оценивается с помощью ионизационных камер , а дозиметры используются для измерения дозы облучения, которой подвергся человек. Рентгеновские спектрымогут быть измерены либо энергодисперсионными, либо спектрометрами с дисперсией по длине волны . Для приложений дифракции рентгеновских лучей , таких как кристаллография рентгеновских лучей , широко используются гибридные детекторы счета фотонов . [90]

Медицинское использование [ править ]

Рентгеновский снимок.
Рентгенограмме грудной клетки самки, демонстрируя грыжа пищеводного отверстия диафрагмы

С тех пор, как Рентген открыл, что рентгеновские лучи могут идентифицировать костные структуры, рентгеновские лучи стали использоваться для медицинской визуализации . [91] Первое медицинское использование произошло менее чем через месяц после его статьи по этому вопросу. [29] До 2010 года во всем мире было проведено пять миллиардов медицинских изображений. [92] Радиационное облучение от медицинских изображений в 2006 году составило около 50% от общего ионизирующего излучения в США. [93]

Проекционные рентгенограммы [ править ]

Основная статья: Проекционная рентгенография
Рентгенограмма правого колена.

Проекционная радиография - это практика получения двумерных изображений с использованием рентгеновского излучения. Кости содержат много кальция , который благодаря своему относительно высокому атомному номеру эффективно поглощает рентгеновские лучи. Это уменьшает количество рентгеновских лучей, попадающих в детектор в тени костей, делая их четко видимыми на рентгенограмме. Легкие и захваченный газ также отчетливо видны из-за более низкого поглощения по сравнению с тканью, в то время как различия между типами тканей труднее увидеть.

Проекционные рентгенограммы являются полезными в обнаружении патологии в скелетной системе , а также для обнаружения некоторых патологических процессов в мягких тканях . Некоторыми примечательными примерами являются очень распространенный рентген грудной клетки , который можно использовать для выявления заболеваний легких, таких как пневмония , рак легких или отек легких , и рентген брюшной полости , который может обнаружить непроходимость кишечника (или кишечника) , свободный воздух (от висцеральных перфораций) и свободной жидкости (при асците ). Рентгеновские лучи также могут использоваться для обнаружения таких патологий, как желчные камни (которые редко бывают рентгеноконтрастными.) или камни в почках, которые часто (но не всегда) видны. Традиционные простые рентгеновские лучи менее полезны для визуализации мягких тканей, таких как мозг или мышцы . Одна из областей, где широко используются проекционные рентгенограммы, - это оценка того, как ортопедический имплант , такой как протез колена, бедра или плеча, расположен в теле по отношению к окружающей кости. Это можно оценить в двух измерениях с помощью простых рентгенограмм или в трех измерениях, если используется метод, называемый «регистрация 2D в 3D». Этот метод якобы исключает ошибки проецирования, связанные с оценкой положения имплантата на простых рентгенограммах. [94] [95]

Стоматологическая рентгенография обычно используется при диагностике общих проблем полости рта, например кариеса .

В медицинских диагностических приложениях низкоэнергетические (мягкие) рентгеновские лучи нежелательны, поскольку они полностью поглощаются телом, увеличивая дозу излучения, не влияя на изображение. Следовательно, тонкий металлический лист, часто из алюминия , называемый рентгеновским фильтром , обычно помещается над окном рентгеновской трубки, поглощая низкоэнергетическую часть спектра. Это называется усилением луча, поскольку он смещает центр спектра в сторону рентгеновских лучей с более высокой энергией (или более жестких).

Для создания изображения сердечно-сосудистой системы , включая артерии и вены ( ангиография ), делается исходное изображение интересующей анатомической области. Затем делается второе изображение той же области после инъекции йодированного контрастного вещества в кровеносные сосуды в этой области. Затем эти два изображения вычитаются в цифровом виде, в результате остается изображение только йодированного контраста, очерчивающего кровеносные сосуды. Затем радиолог или хирург сравнивает полученное изображение с нормальными анатомическими изображениями, чтобы определить, есть ли какое-либо повреждение или закупорка сосуда.

Компьютерная томография [ править ]

Срез КТ головы ( поперечная плоскость ) - современное применение медицинской рентгенографии.

Компьютерная томография (КТ-сканирование) - это метод медицинской визуализации, при котором томографические изображения или срезы определенных областей тела получают из большой серии двумерных рентгеновских изображений, сделанных в разных направлениях. [96] Эти изображения поперечного сечения могут быть объединены в трехмерное изображение внутренней части тела и использованы для диагностических и терапевтических целей в различных медицинских дисциплинах ....

Флюороскопия [ править ]

Флюороскопия - это метод визуализации, обычно используемый врачами или лучевыми терапевтами для получения движущихся изображений внутренних структур пациента в реальном времени с помощью флюороскопа. В простейшей форме флюороскоп состоит из источника рентгеновского излучения и флуоресцентного экрана, между которыми помещается пациент. Однако современные флюороскопы соединяют экран с усилителем рентгеновского изображения и видеокамерой CCD, что позволяет записывать изображения и воспроизводить их на мониторе. В этом методе может использоваться контрастный материал. Примеры включают катетеризацию сердца (для проверки на закупорку коронарной артерии ) и проглатывание бария (для проверки на нарушения пищевода. и нарушения глотания).

Лучевая терапия [ править ]

Использование рентгеновских лучей в качестве лечения известно как лучевая терапия и в основном используется для лечения (включая паллиативное лечение ) рака ; для этого требуются более высокие дозы облучения, чем для получения только изображений. Рентгеновские лучи используются для лечения рака кожи с использованием рентгеновских лучей с меньшей энергией, в то время как лучи с более высокой энергией используются для лечения раковых заболеваний в организме, таких как мозг, легкие, простата и грудь. [97] [98]

Побочные эффекты [ править ]

Рентгенограмма брюшной полости беременной женщины - процедура, которую следует выполнять только после надлежащей оценки соотношения пользы и риска.

Диагностические рентгеновские лучи (в первую очередь, полученные при компьютерной томографии из-за использованной большой дозы) увеличивают риск проблем развития и рака у людей, подвергшихся облучению. [99] [100] [101] Рентгеновские лучи классифицируются как канцероген как Международным агентством по изучению рака Всемирной организации здравоохранения, так и правительством США. [92] [102] Подсчитано, что 0,4% текущих онкологических заболеваний в Соединенных Штатах связано с компьютерной томографией (КТ), выполненной в прошлом, и что эта цифра может возрасти до 1,5–2% с частотой КТ 2007 г. использование. [103]

Экспериментальные и эпидемиологические данные в настоящее время не подтверждают предположение, что существует пороговая доза радиации, ниже которой нет повышенного риска рака. [104] Однако это вызывает все большие сомнения. [105] Подсчитано, что дополнительное облучение от диагностического рентгеновского излучения увеличит совокупный риск заболевания раком у среднего человека к 75 годам на 0,6–3,0%. [106] Количество поглощенного излучения зависит от типа рентгеновского исследования и задействованной части тела. [107] КТ и рентгеноскопия требуют более высоких доз радиации, чем обычные рентгеновские лучи.

Чтобы оценить повышенный риск в перспективе, простой рентгеновский снимок грудной клетки подвергнет человека воздействию такого же количества фонового излучения, которому люди подвергаются (в зависимости от местоположения) каждый день в течение 10 дней, в то время как облучение от стоматологического рентгеновского снимка примерно эквивалентно 1 сут радиационного фона окружающей среды. [108] Каждый такой рентгеновский снимок увеличивает риск рака в течение жизни менее чем на 1 на 1 000 000 человек. КТ брюшной полости или грудной клетки будет эквивалентна 2–3 годам фонового излучения всего тела или 4–5 годам брюшной полости или грудной клетки, увеличивая риск рака в течение жизни с 1 на 1000 до 1 на 10 000. [108] Это по сравнению с примерно 40% вероятностью развития рака у гражданина США в течение жизни. [109]Например, эффективная доза на туловище при компьютерной томографии грудной клетки составляет около 5 мЗв, а поглощенная доза - около 14 мГр. [110] КТ головы (1,5 мЗв, 64 мГр) [111], которая выполняется один раз с контрастным веществом и один раз без него, будет эквивалентна 40-летнему фоновому облучению головы. Точная оценка эффективных доз из-за компьютерной томографии затруднена с диапазоном неопределенности оценки от ± 19% до ± 32% для сканирования головы взрослых в зависимости от используемого метода. [112]

Риск облучения выше для плода, поэтому у беременных пациенток преимущества исследования (рентген) должны быть сбалансированы с потенциальной опасностью для плода. [113] [114] В США ежегодно выполняется 62 миллиона компьютерных томографов, в том числе более 4 миллионов детей. [107] Избегание ненужных рентгеновских лучей (особенно компьютерной томографии) снижает дозу облучения и любой связанный с этим риск рака. [115]

Медицинские рентгеновские лучи являются важным источником антропогенного облучения. В 1987 г. на них приходилось 58% облучения от антропогенных источников в Соединенных Штатах . Поскольку на антропогенные источники приходилось только 18% от общего радиационного облучения, большая часть которого приходилась на естественные источники (82%), на медицинские рентгеновские лучи приходилось только 10% от общего радиационного облучения в Америке; медицинские процедуры в целом (включая ядерную медицину) приходится 14% от общего радиационного облучения. К 2006 году, однако, медицинские процедуры в Соединенных Штатах дали гораздо больше ионизирующего излучения, чем в начале 1980-х годов. В 2006 году медицинское облучение составило почти половину общего радиационного облучения населения США из всех источников. Это увеличение связано с ростом использования медицинских процедур визуализации, в частности компьютерной томографии (КТ), а также с ростом использования ядерной медицины. [93] [116]

Дозировка при стоматологической рентгенографии значительно варьируется в зависимости от процедуры и технологии (пленочной или цифровой). В зависимости от процедуры и технологии один рентгеновский снимок зубов человека дает облучение от 0,5 до 4 мбэр. Серия рентгеновских лучей для полного рта может привести к облучению от 6 (цифровых) до 18 (пленочных) мбэр, что в среднем составляет до 40 мбэр в год. [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123]

Было доказано, что финансовые стимулы оказывают значительное влияние на использование рентгеновских лучей, поскольку врачи получают отдельную плату за каждый рентгеновский снимок, дающий больше рентгеновских лучей. [124]

Ранняя фотонная томография или EPT [125] (по состоянию на 2015 г.) наряду с другими методами [126] исследуются как потенциальные альтернативы рентгеновским лучам для приложений визуализации.

Другое использование [ править ]

Другие известные применения рентгеновских лучей включают:

Каждая точка, называемая отражением, в этой дифракционной картине образуется в результате конструктивной интерференции рассеянных рентгеновских лучей, проходящих через кристалл. Данные могут быть использованы для определения кристаллической структуры.
  • Рентгеновская кристаллография, в которой узор, полученный при дифракции рентгеновских лучей через близкорасположенную решетку атомов в кристалле, записывается и затем анализируется, чтобы выявить природу этой решетки. В начале 1990-х годов были проведены эксперименты, в которых слои двух различных материалов были нанесены слоями толщиной в несколько атомов в последовательности Туэ-Морзе. Полученный объект дает рентгеновские дифрактограммы. [127] Родственный метод, дифракция волокон , был использован Розалинд Франклин, чтобы обнаружить двойную спиральную структуру ДНК . [128]
  • Рентгеновская астрономия , которая представляет собой наблюдательный раздел астрономии , который занимается изучением рентгеновского излучения небесных объектов.
  • Рентгеновский микроскопический анализ, который использует электромагнитное излучение в мягком рентгеновском диапазоне для получения изображений очень маленьких объектов.
  • Рентгеновская флуоресценция - метод, при котором рентгеновские лучи генерируются внутри образца и регистрируются. Выходящую энергию рентгеновского излучения можно использовать для определения состава образца.
  • В промышленной радиографии рентгеновские лучи используются для контроля промышленных деталей, особенно сварных швов .
  • Рентгенография культурных объектов , чаще всего рентгеновские снимки картин, чтобы выявить нижний рисунок , изменения пентимента в процессе рисования или более поздними реставраторами, а иногда и предыдущие картины на основе. Многие пигменты, такие как свинцово-белый, хорошо видны на рентгенограммах.
  • Рентгеновская спектромикроскопия использовалась для анализа реакций пигментов в картинах. Например, при анализе деградации цвета на картинах Ван Гога . [129]
Использование рентгеновских лучей для проверки и контроля качества: различия в структуре матрицы и соединительных проводов показывают, что левый чип является поддельным. [130]
  • Аутентификация и контроль качества упакованных товаров.
  • Промышленная КТ (компьютерная томография) - процесс, в котором используется рентгеновское оборудование для получения трехмерных изображений компонентов как внешних, так и внутренних. Это достигается путем компьютерной обработки проекционных изображений сканируемого объекта во многих направлениях.
  • Сканеры багажа в аэропортах используют рентгеновские лучи для проверки внутренней части багажа на предмет угроз безопасности перед погрузкой в ​​самолет.
  • Сканеры грузовых автомобилей пограничного контроля и внутренние полицейские управления используют рентгеновские лучи для проверки салона грузовиков.
Рентгеновское изобразительное искусство фотографирование - игла от Питера Дазел
  • Рентгеновское искусство и фотография изобразительного искусства , художественное использование рентгеновских лучей, например, работы Стане Ягодича
  • Рентгеновская эпиляция - метод, популярный в 1920-х годах, но теперь запрещенный FDA. [131]
  • Флюороскопы для примерки обуви были популяризированы в 1920-х годах, запрещены в США в 1960-х, в Великобритании в 1970-х, а затем в континентальной Европе.
  • Рентген-стереофотограмметрия используется для отслеживания движения костей на основе имплантации маркеров.
  • Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия - это метод химического анализа, основанный на фотоэлектрическом эффекте , обычно применяемый в науке о поверхности .
  • Радиационная имплозия - это использование рентгеновских лучей высокой энергии, генерируемых в результате взрыва деления ( атомная бомба ), для сжатия ядерного топлива до точки воспламенения термоядерного синтеза ( водородная бомба ).

Видимость [ править ]

Хотя обычно они считаются невидимыми для человеческого глаза, в особых случаях рентгеновские лучи могут быть видимыми. Брандес в эксперименте вскоре после выдающейся статьи Рентгена 1895 года сообщил о том, что после адаптации к темноте и поднесения глаза к рентгеновской трубке он увидел слабое «сине-серое» свечение, которое, казалось, возникло внутри самого глаза. [132]Услышав это, Рентген просмотрел свои книги рекордов и обнаружил, что тоже заметил эффект. Помещая рентгеновскую трубку на противоположной стороне деревянной двери, Рентген заметил такое же синее свечение, которое, казалось, исходит от самого глаза, но счел свои наблюдения ложными, потому что он увидел эффект только при использовании одного типа трубка. Позже он понял, что трубка, создавшая эффект, была единственной достаточно мощной, чтобы сделать свечение ясно видимым, и после этого эксперимент можно было легко повторить. Знание о том, что рентгеновские лучи на самом деле слабо видны невооруженным глазом, адаптированным к темноте, сегодня в значительной степени забыто; это, вероятно, связано с желанием не повторять то, что сейчас рассматривается как безрассудно опасный и потенциально вредный эксперимент с ионизирующим излучением.. Неизвестно, какой именно механизм в глазу обеспечивает видимость: это может быть связано с обычным обнаружением (возбуждение молекул родопсина в сетчатке), прямым возбуждением нервных клеток сетчатки или вторичным обнаружением, например, с помощью индукции рентгеновскими лучами. из фосфоресценции в глазном яблоке с обычными обнаружениями вторично производимым видимым света сетчатки.

Хотя рентгеновские лучи в остальном невидимы, можно увидеть ионизацию молекул воздуха, если интенсивность рентгеновского луча достаточно высока. Линия луча от вигглера на ID11 в Европейском центре синхротронного излучения является одним из примеров такой высокой интенсивности. [133]

Единицы измерения и экспозиции [ править ]

Мера ионизирующей способности рентгеновских лучей называется экспозицией:

  • Кулонов на килограмм (Кл / кг) является СИ единица ионизирующего излучения экспозиции, и это количество радиации , необходимое для создания одного кулоновского заряда каждой полярности в один килограмм вещества.
  • Рентген (R) является устаревшей традиционной единицей экспозиции, которая представляла собой количество радиации , необходимые для создания одного электростатического блока заряда каждой полярности в одном кубическом сантиметре сухого воздуха. 1 рентген = 2,58 × 10-4 Кл / кг.

Однако влияние ионизирующего излучения на материю (особенно живую ткань) более тесно связано с количеством энергии, вложенной в них, а не с генерируемым зарядом . Эта мера поглощенной энергии называется поглощенной дозой :

  • Серый (Гр), который имеет единица (Дж / кг), является единицей СИ поглощенной дозы , и это количество радиации необходимо внести один джоуль энергии в одном килограмме любого вида материи.
  • Радиан является (устаревшее) , соответствующим традиционным блоком, равный 10 мДжа энергии , осажденного на килограмм. 100 рад = 1 серый.

Эквивалентная доза является мерой биологического действия радиации на ткани человека. Для рентгеновских лучей она равна поглощенной дозе .

  • Эквивалент человека Рентген (бэр) является традиционной единицей эквивалентной дозы. Для рентгеновских лучей он равен рад , или, другими словами, 10 миллиджоулей энергии, выделяемой на килограмм. 100 бэр = 1 Зв.
  • Зиверт (Зв) является единицей СИ эквивалентной дозы , а также эффективной дозы . Для рентгеновских лучей «эквивалентная доза» численно равна Грею (Гр). 1 Зв = 1 Гр. Для «эффективной дозы» рентгеновских лучей она обычно не равна серому (Гр).
Просмотр величин, связанных с ионизирующим излучением ‧ обсуждение ‧ править    
КоличествоЕдиница измеренияСимволВыводГодЭквивалентность СИ
Активность ( А )беккерельБкс −11974 г.Единица СИ
кюриCi3,7 × 10 10 с −11953 г.3,7 × 10 10  Бк
РезерфордRd10 6 с −11946 г.1000000 Бк
Экспозиция ( X )кулон на килограммКл / кгC⋅kg −1 воздуха1974 г.Единица СИ
рентгенрesu / 0,001293 г воздуха1928 г.2,58 × 10-4 Кл / кг
Поглощенная доза ( D )серыйГрДж ⋅ кг −11974 г.Единица СИ
эрг на граммэрг / гэрг⋅g −119501.0 × 10 −4 Гр
радрад100 эрг⋅г −11953 г.0,010 Гр
Эквивалентная доза ( H )зивертSvДж⋅кг −1 × Вт R1977 г.Единица СИ
рентген-эквивалент человекаrem100 эрг⋅г −1 x Вт R1971 г.0,010 Зв
Эффективная доза ( Е )зивертSvДж⋅кг −1 × W R x W T1977 г.Единица СИ
рентген-эквивалент человекаrem100 эрг⋅г −1 x W R x W T1971 г.0,010 Зв

См. Также [ править ]

  • Рентгеновское излучение обратного рассеяния
  • Детективная квантовая эффективность
  • Рентгеновские лучи высоких энергий
  • Рентгеновский фильм Макинтайра - документальный рентгенографический фильм 1896 года
  • N луч
  • Нейтронное излучение
  • NuSTAR
  • Рентгенолог
  • Отражение (физика)
  • Резонансное неупругое рассеяние рентгеновских лучей (RIXS)
  • Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (МУРР)
  • Рентгеновские лучи - британский короткометражный немая комедия 1897 года
  • Рентгеновская абсорбционная спектроскопия
  • Рентгеновский маркер
  • Рентгеновский нанозонд
  • Рентгеновская отражательная способность
  • рентгеновское зрение
  • Рентгеновская сварка

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Рентгеновские лучи» . Управление научной миссии . НАСА .
  2. ^ Novelline, Роберт (1997). Основы радиологии Сквайра . Издательство Гарвардского университета. 5-е издание. ISBN 0-674-83339-2 . 
  3. ^ «Рентген» . Оксфордский словарь английского языка (Интернет-изд.). Издательство Оксфордского университета. (Требуется подписка или членство в учреждении-участнике .)
  4. ^ Филлер, Аарон (2009). «История, развитие и влияние компьютерной визуализации в неврологической диагностике и нейрохирургии: КТ, МРТ и DTI» . Природа предшествует . DOI : 10.1038 / npre.2009.3267.5 ..
  5. ^ Морган, Уильям (1785-02-24). «Электрические эксперименты, проводимые с целью определения непроводящей способности идеального вакуума и т. Д.» . Философские труды Королевского общества . Лондонское королевское общество. 75 : 272–278. DOI : 10,1098 / rstl.1785.0014 .
  6. ^ Андерсон, JG (январь 1945), "Уильям Морган и рентгеновские лучи" , Труды факультета актуариев , 17 : 219-221, DOI : 10,1017 / s0071368600003001
  7. Перейти ↑ Wyman, Thomas (Spring 2005). «Фернандо Сэнфорд и открытие рентгеновских лучей». «Отпечаток», от сотрудников библиотек Стэнфордского университета : 5–15.
  8. ^ Томсон, Джозеф Дж. (1903). Разряд электричества через газ . США: Сыновья Чарльза Скрибнера. С. 182–186.
  9. ↑ Гайда, Роман; и другие. (1997). «Украинский физик способствует открытию рентгеновских лучей» . Труды клиники Мэйо . Фонд Мэйо медицинского образования и исследований . 72 (7): 658. DOI : 10.1016 / s0025-6196 (11) 63573-8 . PMID 9212769 . Архивировано из оригинала на 2008-05-28 . Проверено 6 апреля 2008 . 
  10. ^ Wiedmann в Annalen , Vol. XLVIII
  11. ^ Hrabak, M .; Падован, РС; Кралик, М; Озретич, Д; Потоцкий, К. (2008). «Сцены из прошлого: Никола Тесла и открытие рентгеновских лучей» . RadioGraphics . 28 (4): 1189–92. DOI : 10,1148 / rg.284075206 . PMID 18635636 . 
  12. ^ Chadda, PK (2009). Гидроэнергетика и ее энергетический потенциал . Pinnacle Technology. С. 88–. ISBN 978-1-61820-149-2.
  13. ↑ Из его технических публикаций указывается, что он изобрел и разработал специальную одноэлектродную рентгеновскую трубку: Мортон, Уильям Джеймс и Хаммер, Эдвин В. (1896) American Technical Book Co. , стр. 68., патент США 514,170 «Электрический свет накаливания» и патент США 454,622 «Система электрического освещения». Они отличались от других рентгеновских трубок тем, что не имели целевого электрода и работали с выходом катушки Тесла .
  14. ^ Стэнтон, Артур (1896-01-23). «Вильгельм Конрад Рентген о новом виде лучей: перевод статьи, прочитанной перед Вюрцбургским физико-медицинским обществом, 1895» . Природа . 53 (1369): 274–6. Bibcode : 1896Natur..53R.274. . DOI : 10.1038 / 053274b0 . см. также стр. 268 и 276 того же выпуска.
  15. ↑ Карлссон, Эрик Б. (9 февраля 2000 г.). «Нобелевские премии по физике 1901–2000 гг.» . Стокгольм: Нобелевский фонд . Проверено 24 ноября 2011 года .
  16. ^ Петерс, Питер (1995). «У. К. Рентген и открытие рентгеновских лучей» . Учебник радиологии . Medcyclopedia.com, GE Healthcare. Архивировано из оригинального 11 мая 2008 года . Проверено 5 мая 2008 года .
  17. ^ Глассер, Отто (1993). Вильгельм Конрад Рентген и ранняя история рентгеновских лучей . Норман Паблишинг. С. 10–15. ISBN 978-0930405229.
  18. ^ Артур, Чарльз (2010-11-08). «Google doodle празднует 115-летие рентгеновских лучей» . Хранитель . Хранитель США . Дата обращения 5 февраля 2019 .
  19. ^ Kevles, Bettyann Хольцманн (1996). Обнаженная до мозга костей Медицинская визуализация в двадцатом веке . Камден, Нью-Джерси: Издательство Университета Рутгерса . С.  19–22 . ISBN 978-0-8135-2358-3.
  20. ^ Образец, Шарро (2007-03-27). «Рентген» . Электромагнитный спектр . НАСА . Проверено 3 декабря 2007 .
  21. ^ Маркел, Ховард (20 декабря 2012 г.). « „ Я видел мою смерть“: Как мир обнаружившего X-Ray» . PBS NewsHour . PBS . Проверено 23 марта 2019 года .
  22. ^ Глассер, Отто (1958). Д-р WC Ro Rontgen . Спрингфилд: Томас.
  23. ^ Натале, Симона (2011-11-01). «Невидимое стало видимым» . История СМИ . 17 (4): 345–358. DOI : 10.1080 / 13688804.2011.602856 . hdl : 2134/19408 . S2CID 142518799 . 
  24. ^ Натале, Симона (2011-08-04). «Космология невидимых жидкостей: беспроводные, рентгеновские и психические исследования около 1900 года» . Канадский журнал коммуникации . 36 (2). DOI : 10,22230 / cjc.2011v36n2a2368 .
  25. ^ Grove, Allen W. (1997-01-01). «Призраки Рентгена: фотография, рентгеновские лучи и викторианское воображение». Литература и медицина . 16 (2): 141–173. DOI : 10,1353 / lm.1997.0016 . PMID 9368224 . S2CID 35604474 .  
  26. ^ a b c d e f Фельдман, A (1989). «Очерк технической истории радиологии с 1896 по 1920 годы». Рентгенография . 9 (6): 1113–1128. DOI : 10,1148 / radiographics.9.6.2685937 . PMID 2685937 . 
  27. ^ "Майор Джон Холл-Эдвардс" . Городской совет Бирмингема. Архивировано из оригинального 28 сентября 2012 года . Проверено 17 мая 2012 .
  28. ^ Кудряшов Ю.Б. (2008). Радиационная биофизика . Nova Publishers. п. xxi. ISBN 9781600212802 . 
  29. ^ a b Шпигель, П. К. (1995). «Первый клинический рентген, сделанный в Америке - 100 лет» . Американский журнал рентгенологии . 164 (1): 241–243. DOI : 10,2214 / ajr.164.1.7998549 . PMID 7998549 . 
  30. ^ Николаас А. Рупке, Выдающиеся жизни в науке и религии двадцатого века , стр. 300, Питер Ланг, 2009 ISBN 3631581203 
  31. ^ Национальная медицинская библиотека. « Могли ли рентгеновские лучи спасти президента Уильяма МакКинли? » Видимые доказательства: судебно-медицинские исследования тела .
  32. Перейти ↑ Daniel, J. (10 апреля 1896 г.). «Рентген» . Наука . 3 (67): 562–563. Bibcode : 1896Sci ..... 3..562D . DOI : 10.1126 / science.3.67.562 . PMID 17779817 . 
  33. ^ Флеминг, Уолтер Линвуд (1909). Юг в строительстве нации: биография AJ . Пеликан Паблишинг. п. 300. ISBN 978-1589809468.
  34. ^ Ce4Rt (март 2014). Понимание ионизирующего излучения и защиты . п. 174.
  35. ^ Глассер, Отто (1934). Вильгельм Конрад Рентген и ранняя история рентгеновских лучей . Норман Паблишинг. п. 294. ISBN 978-0930405229.
  36. ^ Sansare К, Кханна В, Karjodkar F (2011). «Ранние жертвы рентгеновских лучей: дань уважения и современное восприятие» . Челюстно-лицевая радиология . 40 (2): 123–125. DOI : 10.1259 / dmfr / 73488299 . PMC 3520298 . PMID 21239576 .  
  37. ^ a b Катерн, Рональд Л. и Цимер, Пол Л. Первые пятьдесят лет радиационной защиты , Physics.isu.edu
  38. ^ Hrabak M, Padovan RS, Кралика M, Ozretic D, K Потоцкий (июль 2008). «Никола Тесла и открытие рентгеновских лучей» . RadioGraphics . 28 (4): 1189–92. DOI : 10,1148 / rg.284075206 . PMID 18635636 . 
  39. ^ Калифорния, отчеты похоронного бюро области Сан-Франциско, 1835–1979. База данных с изображениями. FamilySearch. Якоб Флейшман на входе для Элизабет Ашхайм. 3 августа 1905 г. Ссылается на похоронное бюро Дж. С. Годо, Сан-Франциско, Сан-Франциско, Калифорния. Книга рекордов Vol. 06, стр. 1-400, 1904–1906. Публичная библиотека Сан-Франциско. Центр истории и архивов Сан-Франциско.
  40. ^ Редактор. (5 августа 1905 г.). Ашхайм. Некрологи. Экзаменатор Сан-Франциско . Сан - Франциско, Калифорния.
  41. ^ Редактор. (5 августа 1905 г.). Уведомление о некрологе. Элизабет Флейшманн. Хроники Сан-Франциско . Стр.10.
  42. ^ a b Шалл, К. (1905). Электромедицинские инструменты и управление ими . Bemrose & Sons Ltd. Принтеры. С.  96 , 107.
  43. ^ Бирмингем Сити Совет: майор Джон Холл-Эдвардс архивации 28 сентября 2012, в Wayback Machine
  44. ^ «Рентгеновские фильмы показывают, как сваренное вкрутую яйцо борется с органами пищеварения (1913)» . Новости-Палладий . 1913-04-04. п. 2 . Проверено 26 ноября 2020 .
  45. ^ "Рентгеновские движущиеся картинки последние (1913)" . Чикаго Трибьюн . 1913-06-22. п. 32 . Проверено 26 ноября 2020 .
  46. ^ "Гомеопаты показывают фильмы о работе органов тела (1915)" . Центральные новости Нью-Джерси . 1915-05-10. п. 6 . Проверено 26 ноября 2020 .
  47. ^ «Как снимаются рентгеновские фильмы (1918)» . Клиппер округа Дэвис . 1918-03-15. п. 2 . Проверено 26 ноября 2020 .
  48. ^ "Рентгеновские фильмы (1919)" . Тампа Бэй Таймс . 1919-01-12. п. 16 . Проверено 26 ноября 2020 .
  49. ^ «Доработанные рентгеновские фильмы. Покажут движения костей и суставов человеческого тела. (1918)» . Солнце . 1918-01-07. п. 7 . Проверено 26 ноября 2020 .
  50. ^ "Разговоры дешевы? Рентген, используемый Институтом Фонетики (1920)" . New Castle Herald . 1920-01-02. п. 13 . Проверено 26 ноября 2020 .
  51. ↑ Йоргенсен, Тимоти Дж. (10 октября 2017 г.). «Вклад Марии Кюри и ее рентгеновских аппаратов в медицину на поле боя Первой мировой войны» . Разговор . Проверено 23 февраля 2018 года .
  52. ^ «Рентгеновские лучи для примерки ботинок» . Warwick Daily News (Qld .: 1919-1954) . 1921-08-25. п. 4 . Проверено 27 ноября 2020 .
  53. ^ "ФИТИНГ РЕНТГЕНОВСКОЙ ОБУВИ TC BEIRNE" . Телеграф (Брисбен, Квартал: 1872–1947) . 1925-07-17. п. 8 . Проверено 5 ноября 2017 .
  54. ^ "ПЕДОСКОП" . Sunday Times (Перт, Вашингтон: 1902–1954) . 1928-07-15. п. 5 . Проверено 5 ноября 2017 .
  55. ^ "РЕНТГЕНОВСКИЕ ОБУВИ" . Биз (Фэрфилд, Новый Южный Уэльс: 1928–1972) . 1955-07-27. п. 10 . Проверено 5 ноября 2017 .
  56. ^ "ОБУВЬ РЕНТГЕНОВСКИЕ ОПАСНОСТИ" . Brisbane Telegraph (Кв.: 1948–1954) . 1951-02-28. п. 7 . Проверено 5 ноября 2017 .
  57. ^ "Рентгеновские наборы обуви в SA" под контролем " " . Новости (Аделаида, SA: 1923–1954) . 1951-04-27. п. 12 . Проверено 5 ноября 2017 .
  58. ^ "Возмущен запрет на использование рентгеновских аппаратов для обуви" . Канберра Таймс (ДЕЙСТВИЕ: 1926–1995) . 1957-06-26. п. 4 . Проверено 5 ноября 2017 .
  59. ^ Фитцджеральд, Ричард (2000). «Фазочувствительная рентгеновская визуализация». Физика сегодня . 53 (7): 23–26. Bibcode : 2000PhT .... 53g..23F . DOI : 10.1063 / 1.1292471 .
  60. ^ а б Дэвид, C, Нохаммер, B, Солак, HH, & Ziegler E (2002). «Дифференциальная рентгеновская фазово-контрастная визуализация с использованием интерферометра сдвига». Письма по прикладной физике . 81 (17): 3287–3289. Bibcode : 2002ApPhL..81.3287D . DOI : 10.1063 / 1.1516611 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  61. Перейти ↑ Wilkins, SW, Gureyev, TE, Gao, D, Pogany, A & Stevenson, AW (1996). «Фазово-контрастное изображение с использованием полихроматического жесткого рентгеновского излучения». Природа . 384 (6607): 335–338. Bibcode : 1996Natur.384..335W . DOI : 10.1038 / 384335a0 . S2CID 4273199 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  62. Перейти ↑ Davis, TJ, Gao, D, Gureyev, TE, Stevenson, AW & Wilkins, SW (1995). «Фазово-контрастное изображение слабопоглощающих материалов с использованием жесткого рентгеновского излучения». Природа . 373 (6515): 595–598. Bibcode : 1995Natur.373..595D . DOI : 10.1038 / 373595a0 . S2CID 4287341 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  63. ^ Momose А, Такеда Т, Итай Y, Хирано К (1996). «Фазоконтрастная рентгеновская компьютерная томография для наблюдения биологических мягких тканей». Природная медицина . 2 (4): 473–475. DOI : 10.1038 / nm0496-473 . PMID 8597962 . S2CID 23523144 .  
  64. ^ Этвуд, Дэвид (1999). Мягкие рентгеновские лучи и экстремальное ультрафиолетовое излучение . Кембриджский университет. п. 2. ISBN 978-0-521-65214-8. Архивировано из оригинала на 2012-11-11 . Проверено 4 ноября 2012 .
  65. ^ "Physics.nist.gov" . Physics.nist.gov . Проверено 8 ноября 2011 .
  66. ^ а б Денни, PP; Хитон, Б. (1999). Физика для диагностической радиологии . США: CRC Press. п. 12. ISBN 978-0-7503-0591-4.
  67. ^ Фейнман, Ричард; Лейтон, Роберт; Пески, Мэтью (1963). Лекции Фейнмана по физике, Том 1 . США: Аддисон-Уэсли. С. 2–5. ISBN 978-0-201-02116-5.
  68. ^ L'Annunziata, Майкл; Абраде, Мохаммад (2003). Справочник по радиоактивному анализу . Академическая пресса. п. 58. ISBN 978-0-12-436603-9.
  69. ^ Grupen, Клаус; Cowan, G .; Эйдельман, SD; Стро, Т. (2005). Физика астрономических частиц . Springer. п. 109. ISBN 978-3-540-25312-9.
  70. ^ Ходжман, Чарльз, изд. (1961). CRC Справочник по химии и физике, 44-е изд . США: Chemical Rubber Co., стр. 2850.
  71. ^ Правительство Канады, Канадский центр охраны труда и техники безопасности (2019-05-09). «Излучение - количества и единицы ионизирующего излучения: ответы по охране труда» . www.ccohs.ca . Проверено 9 мая 2019 .
  72. ^ Бушберг, Джерольд Т .; Зайберт, Дж. Энтони; Leidholdt, Edwin M .; Бун, Джон М. (2002). Основы физики медицинской визуализации . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 42. ISBN 978-0-683-30118-2.
  73. ^ Бушберг, Джерольд Т .; Зайберт, Дж. Энтони; Leidholdt, Edwin M .; Бун, Джон М. (2002). Основы физики медицинской визуализации . Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 38. ISBN 978-0-683-30118-2.
  74. ^ Кисель, Линн (2000-09-02). «RTAB: база данных по рэлеевскому рассеянию» . Радиационная физика и химия . Линн Киссель. 59 (2): 185–200. Bibcode : 2000RaPC ... 59..185K . DOI : 10.1016 / S0969-806X (00) 00290-5 . Архивировано из оригинала на 2011-12-12 . Проверено 8 ноября 2012 .
  75. ^ Этвуд, Дэвид (1999). «3» . Мягкие рентгеновские лучи и экстремальное ультрафиолетовое излучение . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-65214-8. Архивировано из оригинала на 2012-11-11 . Проверено 4 ноября 2012 .
  76. ^ "База данных энергий рентгеновского перехода" . Лаборатория физических измерений NIST. 2011-12-09 . Проверено 19 февраля 2016 .
  77. ^ "Таблица 1-3 буклета рентгеновских данных" (PDF) . Центр рентгеновской оптики и передовых источников света, Национальная лаборатория Лоуренса Беркли. 2009-10-01. Архивировано из оригинального (PDF) 23 апреля 2009 года . Проверено 19 февраля 2016 .
  78. ^ Whaites, Эрик; Коусон, Родерик (2002). Основы стоматологической радиографии и радиологии . Elsevier Health Sciences. С. 15–20. ISBN 978-0-443-07027-3.
  79. ^ Бушбург, Джеррольд; Зайберт, Энтони; Лейдхольдт, Эдвин; Бун, Джон (2002). Основы физики медицинской визуализации . США: Липпинкотт Уильямс и Уилкинс. п. 116. ISBN 978-0-683-30118-2.
  80. ^ Эмилио, Бураттини; Баллерна, Антонелла (1994). «Предисловие» . Биомедицинские применения синхротронного излучения: материалы 128-го курса Международной школы физики Энрико Ферми, 12–22 июля 1994 г., Варенна, Италия . IOS Press. п. XV. ISBN 90-5199-248-3.
  81. ^ Камара, CG; Эскобар, СП; Hird, JR; Путтерман, SJ (2008). «Корреляция между наносекундными рентгеновскими вспышками и трением прерывистого скольжения в отслаивающейся ленте» (PDF) . Природа . 455 (7216): 1089–1092. Bibcode : 2008Natur.455.1089C . DOI : 10,1038 / природа07378 . S2CID 4372536 . Проверено 2 февраля 2013 года .  
  82. ^ Пол, Гельмут; Мур, Йоханнес (1986). «Обзор экспериментальных сечений ионизации K-оболочки легкими ионами». Отчеты по физике . 135 (2): 47–97. Полномочный код : 1986PhR ... 135 ... 47P . DOI : 10.1016 / 0370-1573 (86) 90149-3 .
  83. ^ Кён, Кристоф; Эберт, Юте (2014). «Угловое распределение тормозных фотонов и позитронов для расчета земных гамма-вспышек и позитронных пучков» . Атмосферные исследования . 135–136: 432–465. arXiv : 1202,4879 . Bibcode : 2014AtmRe.135..432K . DOI : 10.1016 / j.atmosres.2013.03.012 . S2CID 10679475 . 
  84. ^ Кён, Кристоф; Эберт, Юте (2015). «Расчет пучков позитронов, нейтронов и протонов, связанных с земными гамма-вспышками» . Журнал геофизических исследований: атмосферы . 120 (4): 1620–1635. Bibcode : 2015JGRD..120.1620K . DOI : 10.1002 / 2014JD022229 .
  85. ^ Кочкин, Павел; Кон, Кристоф; Эберт, Юте; Ван Дерсен, Лекс (2016). «Анализ рентгеновского излучения от отрицательных выбросов метрового масштаба в атмосферный воздух» . Наука и технологии источников плазмы . 25 (4): 044002. Bibcode : 2016PSST ... 25d4002K . DOI : 10.1088 / 0963-0252 / 25/4/044002 .
  86. ^ Курей, Вернон; Аревало, Лилиана; Рахман, Махбубур; Дуайер, Джозеф; Расул, Хамид (2009). «О возможном происхождении рентгеновских лучей в длинных лабораторных искрах». Журнал атмосферной и солнечно-земной физики . 71 (17–18): 1890–1898. Bibcode : 2009JASTP..71.1890C . DOI : 10.1016 / j.jastp.2009.07.010 .
  87. ^ Köhn, C; Чанрион, О; Нойберт, Т (2017). «Ускорение электронов при столкновении стримеров в воздухе» . Письма о геофизических исследованиях . 44 (5): 2604–2613. Bibcode : 2017GeoRL..44.2604K . DOI : 10.1002 / 2016GL072216 . PMC 5405581 . PMID 28503005 .  
  88. ^ Köhn, C; Чанрион, О; Бабич, Л.П .; Нойберт, Т (2018). «Свойства стримеров и связанные с ними рентгеновские лучи в возмущенном воздухе» . Наука и технологии источников плазмы . 27 (1): 015017. Bibcode : 2018PSST ... 27a5017K . DOI : 10.1088 / 1361-6595 / aaa5d8 .
  89. ^ Köhn, C; Чанрион, О; Нойберт, Т (2018). «Выбросы высоких энергий, вызванные колебаниями плотности воздуха при выбросах» . Письма о геофизических исследованиях . 45 (10): 5194–5203. Bibcode : 2018GeoRL..45.5194K . DOI : 10.1029 / 2018GL077788 . PMC 6049893 . PMID 30034044 .  
  90. ^ Förster, A; Brandstetter, S; Шульце-Бризе, К. (2019). «Трансформирующее обнаружение рентгеновских лучей с гибридными детекторами счета фотонов» . Философские труды Королевского общества A: математические, физические и технические науки . 377 (2147): 20180241. Bibcode : 2019RSPTA.37780241F . DOI : 10,1098 / rsta.2018.0241 . PMC 6501887 . PMID 31030653 .  
  91. ^ «Открытие рентгеновского излучения Рентгеном» . www.bl.uk . Проверено 9 мая 2019 .
  92. ^ a b Руботтом CA, Митчелл G, Морган-Хьюз G (2010). «Стратегии снижения радиации в компьютерной томографической ангиографии сердца». Clin Radiol . 65 (11): 859–67. DOI : 10.1016 / j.crad.2010.04.021 . PMID 20933639 . Из 5 миллиардов исследований изображений, выполненных во всем мире ... 
  93. ^ a b Медицинское радиационное облучение населения США значительно увеличилось с начала 1980-х годов , Science Daily, 5 марта 2009 г.
  94. ^ Точность общей оценки положения имплантата коленного сустава на основе послеоперационных рентгеновских снимков, зарегистрированных в предоперационных 3D-моделях на основе компьютерной томографии. Аннемике ван Хавер, Шорд Колк, Себастьян де Бодт, Карс Валкеринг, Питер Вердонк. Ортопедические материалы, опубликовано 20 февраля 2017 г. http://bjjprocs.boneandjoint.org.uk/content/99-B/SUPP_4/80
  95. ^ Оценка точности регистрации 2D-рентгеновского снимка до 3D-КТ для измерения 3D послеоперационного положения имплантата. Лара Виньерон, Хендрик Делпорт, Себастьян де Бодт. Официальный документ, опубликованный в 2014 г. http://www.materialise.com/en/system/files/uploads/resources/X-ray.pdf
  96. ^ Герман, Габор Т. (2009). Основы компьютерной томографии: реконструкция изображения по проекциям (2-е изд.). Springer. ISBN 978-1-85233-617-2.
  97. ^ Достижения в дозиметрии рентгеновских лучей киловольтного напряжения в Hill R, Healy B, Holloway L, Kuncic Z, Thwaites D, Baldock C (2014). «Достижения в дозиметрии киловольтного рентгеновского излучения». Phys Med Biol . 59 (6): R183–231. Bibcode : 2014PMB .... 59R.183H . DOI : 10,1088 / 0031-9155 / 59/6 / r183 . PMID 24584183 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  98. ^ Туэйтс Дэвид I (2006). «Назад в будущее: история и развитие клинического линейного ускорителя» . Физика в медицине и биологии . 51 (13): R343 – R362. Bibcode : 2006PMB .... 51R.343T . DOI : 10.1088 / 0031-9155 / 51/13 / R20 . PMID 16790912 . S2CID 7672187 .  
  99. Перейти ↑ Hall EJ, Brenner DJ (2008). «Риск рака от диагностической радиологии». Br J Radiol . 81 (965): 362–78. DOI : 10.1259 / BJR / 01948454 . PMID 18440940 . 
  100. Перейти ↑ Brenner DJ (2010). «Стоит ли нам беспокоиться о быстром росте использования КТ?». Rev Environ Health . 25 (1): 63–8. DOI : 10,1515 / REVEH.2010.25.1.63 . PMID 20429161 . S2CID 17264651 .  
  101. ^ Де Сантис M, Cesari E, E Nobili, Straface G, Кавалер AF, Caruso A (2007). «Радиационное воздействие на развитие». Врожденные дефекты Res. C Эмбрион сегодня . 81 (3): 177–82. DOI : 10.1002 / bdrc.20099 . PMID 17963274 . 
  102. ^ «11-й отчет по канцерогенным веществам» . Ntp.niehs.nih.gov. Архивировано из оригинала на 2010-12-09 . Проверено 8 ноября 2010 .
  103. Перейти ↑ Brenner DJ, Hall EJ (2007). «Компьютерная томография - растущий источник радиационного облучения» . N. Engl. J. Med . 357 (22): 2277–84. DOI : 10.1056 / NEJMra072149 . PMID 18046031 . S2CID 2760372 .  
  104. Перейти ↑ Upton AC (2003). «Состояние дел в 1990-е годы: отчет NCRP № 136 о научных основах линейности зависимости доза-реакция для ионизирующего излучения». Физика здоровья . 85 (1): 15–22. DOI : 10.1097 / 00004032-200307000-00005 . PMID 12852466 . S2CID 13301920 .  
  105. ^ Калабрезе EJ, Baldwin LA (2003). «Токсикология переосмысливает свое центральное убеждение» (PDF) . Природа . 421 (6924): 691–2. Bibcode : 2003Natur.421..691C . DOI : 10.1038 / 421691a . PMID 12610596 . S2CID 4419048 . Архивировано из оригинального (PDF) 12 сентября 2011 года.   
  106. ^ Беррингтон де Гонсалес A, Дарби S (2004). «Риск рака от диагностического рентгеновского излучения: оценки для Великобритании и 14 других стран». Ланцет . 363 (9406): 345–351. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (04) 15433-0 . PMID 15070562 . S2CID 8516754 .  
  107. ^ a b Brenner DJ, Холл EJ (2007). «Компьютерная томография - растущий источник радиационного облучения» . Медицинский журнал Новой Англии . 357 (22): 2277–2284. DOI : 10.1056 / NEJMra072149 . PMID 18046031 . S2CID 2760372 .  
  108. ^ a b Radiologyinfo.org , Радиологическое общество Северной Америки и Американский колледж радиологии
  109. ^ "Национальный институт рака: данные эпидемиологии надзора и конечных результатов (SEER)" . Seer.cancer.gov. 2010-06-30 . Проверено 8 ноября 2011 .
  110. ^ Caon, М., Bibbo, Г. & Паттисон, J. (2000). «Монте-Карло рассчитал эффективную дозу для девочек-подростков по результатам компьютерной томографии». Дозиметрия радиационной защиты . 90 (4): 445–448. DOI : 10.1093 / oxfordjournals.rpd.a033172 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  111. ^ Шримптон, ПК; Миллер, ХК; Льюис, Массачусетс; Данн, М. Дозы при компьютерной томографии (КТ) в Великобритании - обзор 2003 г. Архивировано 22 сентября 2011 г., в Wayback Machine
  112. ^ Грегори KJ, Биббо G, Паттисон JE (2008). «О неопределенностях в оценке эффективных доз при КТ-сканировании головы взрослых». Медицинская физика . 35 (8): 3501–10. Bibcode : 2008MedPh..35.3501G . DOI : 10.1118 / 1.2952359 . PMID 18777910 . 
  113. Перейти ↑ Giles D, Hewitt D, Stewart A, Webb J (1956). «Предварительное сообщение: злокачественные заболевания в детстве и диагностическое облучение в утробе матери». Ланцет . 271 (6940): 447. DOI : 10.1016 / S0140-6736 (56) 91923-7 . PMID 13358242 . 
  114. ^ «Беременные женщины и облучение» . eMedicine Live онлайн-медицинская консультация . Medscape . 28 декабря 2008 года Архивировано из оригинала 23 января 2009 года . Проверено 16 января 2009 .
  115. ^ Доннелли LF (2005). «Снижение дозы облучения, связанной с детской компьютерной томографией, за счет уменьшения количества ненужных обследований». Американский журнал рентгенологии . 184 (2): 655–7. DOI : 10,2214 / ajr.184.2.01840655 . PMID 15671393 . 
  116. ^ Национальный исследовательский совет США (2006). Риски для здоровья от низких уровней ионизирующего излучения, BEIR 7, фаза 2 . Национальная академия прессы. С. 5, рис.ПС – 2. ISBN 978-0-309-09156-5., данные зачислены в NCRP (Национальный комитет США по радиационной защите) 1987 г.
  117. ^ «ANS / Общественная информация / Ресурсы / Калькулятор доз радиации» .
  118. ^ Вариант ядерной энергии , Бернард Коэн, Plenum Press 1990 гл. 5 Архивировано 20 ноября 2013 года в Wayback Machine.
  119. ^ Мюллер, Ричард. Физика для будущих президентов , Princeton University Press, 2010
  120. ↑ X-Rays Архивировано 15 марта 2007 г. в Wayback Machine . Doctorspiller.com (2007-05-09). Проверено 05 мая 2011.
  121. ↑ X-Ray Safety. Архивировано 4 апреля 2007 года в Wayback Machine . Dentalgentlecare.com (06 февраля 2008 г.). Проверено 05 мая 2011.
  122. ^ "Стоматологические рентгеновские лучи" . Государственный университет Айдахо . Проверено 7 ноября 2012 года .
  123. ↑ DOE - About Radiation, архивная копия от 27 апреля 2012 г., на Wayback Machine
  124. ^ Chalkley, M .; Листль, С. (30 декабря 2017 г.). «Сначала не навреди - влияние финансовых стимулов на стоматологические рентгеновские снимки» . Журнал экономики здравоохранения . 58 (март 2018 г.): 1–9. DOI : 10.1016 / j.jhealeco.2017.12.005 . PMID 29408150 . 
  125. ^ https://www.open.edu/openlearn/body-mind/using-lasers-instead-x-rays
  126. ^ https://www.engadget.com/2015/02/12/visible-light-super-vision/
  127. ^ Вольфрам, Стивен (2002). Новый вид науки . Шампейн, Иллинойс: Wolfram Media, Inc., стр. 586 . ISBN 978-1579550080. Проверено 15 марта 2018 года .
  128. ^ Касаи, Нобутами; Какудо, Масао (2005). Рентгеновская дифракция на макромолекулах . Токио: Коданша. С. 291–2. ISBN 978-3-540-25317-4.
  129. ^ Монико L, Ван дер Сникт G, Янссенс K, Де Нольф W, Милиани C, Вербек J, Тиан Х, Тан Х, Дик Дж, Радепонт М, Котт М (2011). «Процесс разложения хромата свинца в картинах Винсента Ван Гога, изученный с помощью синхротронной рентгеновской спектромикроскопии и родственных методов. 1. Искусственно состаренные образцы моделей». Аналитическая химия . 83 (4): 1214–1223. DOI : 10.1021 / ac102424h . PMID 21314201 .  Монико Л., Ван дер Сникт Г., Янссенс К., Де Нольф В., Милиани С., Дик Дж., Радепонт М., Хендрикс Е., Гелдоф М., Котт М. (2011). «Процесс разложения хромата свинца в картинах Винсента Ван Гога, изученный с помощью синхротронной рентгеновской спектромикроскопии и родственных методов. 2. Образцы исходного красочного слоя» (PDF) . Аналитическая химия . 83 (4): 1224–1231. DOI : 10.1021 / ac1025122 . PMID  21314202 .
  130. ^ Ахи, Kiarash (26 мая 2016). Анвар, Мехди Ф; Кроу, Томас В.; Манзур, Тарик (ред.). «Передовые терагерцовые методы контроля качества и обнаружения подделок» . Proc. SPIE 9856, Терагерцовая физика, устройства и системы X: передовые приложения в промышленности и обороне, 98560G . Терагерцовая физика, устройства и системы X: передовые приложения в промышленности и обороне. 9856 : 98560G. Bibcode : 2016SPIE.9856E..0GA . DOI : 10.1117 / 12.2228684 . S2CID 138587594 . Проверено 26 мая 2016 года . 
  131. ^ Бикмор, Хелен (2003). Методы удаления волос Миледи: подробное руководство . ISBN 978-1401815554.
  132. ^ Кадр, Пол. «Вильгельм Рентген и невидимый свет» . Сказки из атомного века . Ассоциированные университеты Ок-Ридж . Проверено 19 мая 2008 .
  133. ^ Альс-Нильсен, Йенс; Макморроу, Дес (2001). Элементы современной рентгеновской физики . John Wiley & Sons Ltd., стр. 40–41. ISBN 978-0-471-49858-2.

Внешние ссылки [ править ]

  • Исторические рентгеновские трубки
  • Статья Рентгена 1895 года в сети и проанализирована в BibNum [щелкните 'à télécharger' для анализа на английском языке]
  • Пример рентгенограммы: перелом плечевой кости
  • Фотография рентгеновского аппарата
  • Рентгеновская безопасность
  • Демонстрация рентгеновской трубки (Анимация)
  • 1896 г. Статья: «О новом виде лучей».
  • «Проект цифровых рентгеновских технологий»
  • Что такое радиология? простой учебник
  • 50 000 рентгеновских снимков, МРТ и КТ-изображений База данных медицинских изображений MedPix
  • Указатель ранних статей о тормозном излучении
  • Необычайные рентгеновские лучи - слайд-шоу от Life
  • Рентгеновские лучи и кристаллы