Home Vznik záření v rentgence
Princip vzniku RTG záření v rentgence
Napsal uživatel Tomáš Michálek   
Sobota, 27 Únor 2010 19:55

RTG záření používané u RTG zobrazovacích systémů, jako signálový radiační tok, k přenosu informace mezi snímanou scénou a receptorem RTG obrazu, vzniká přeměnou potenciální energie elektronů umístěných v elektrickém poli na jejich kinetickou energii na dráze mezi katodou a anodou. Po dopadu na anodu je výsledkem interakce urychlených elektronů vznik zářivé energie, tvořené tokem fotonů.

Po dopadu na anodu pronikají elektrony několika vrstvami atomu anody, dokud neztratí svou kinetickou energii. Probíhají zde dvě základní interakce.

 

 

- interakce s polem jádra atomu – vedou ke vzniku tzv. brzdného záření

- interakce s obalovými elektrony – vedou ke vzniku tzv. charakteristického záření

 

Brzdné RTG záření je nejčastější typ záření vznikajícího v rentgence. Vzniká zpomalením letícího elektronu blízko jádra atomu. Jádro je kladně nabité a přitahuje elektron. Ten pak změní směr letu a zpomalí. Rozdíl energie je pak vyzářen ve formě záření. Čím více se elektron přiblíží k jádru a čím větší je jeho energie, tím větší bude energie vznikajícího kvanta RTG záření. Účinnost přeměny energie na RTG záření v rentgence je však pouze 1%. Zbytek energie se přemění na záření tepelné. Při tomto procesu elektron odevzdá část nebo celou svou energii ve formě záření o frekvenci υkterou můžeme vyjádřit vztahem E = h . υ, kde h je Planckova konstanta (h = 6,626 . 10-34 J.s). Při tomto způsobu zabrždění elektronu se mohou vyzářit všechny možné frekvence. Získané spektrum nazýváme spojité. Rentgenová spektra jsou tedy vytvořena dvěma složkami. Spojitým (brzdným) spektrem a spektrem čárovým (charakteristickým). Maximální energie εmax fotonu brzdného záření odpovídá situaci, kdy se celá kinetická energie elektronu dopadajícího na anodu přemění na energii emitovaného fotonu. Platí tedy εmax = h . c / λmin  kde
λmin je minimální vlnová délka ve spektru brzdného rtg záření
h = 6,626 . 10-34 Js je Planckova konstatnta
c = 3 . 10ms-1 je rychlost šíření světla ve vakuu

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Charakteristické RTG záření vzniká při srážce letícího elektronu a elektronu z elektronového obalu atomu. Původní elektron je vyražen ven z atomu s nižší rychlostí. Vznikne “díra”, která je ale následně zaplněna elektronem z jedné z hladin vzdálenějších od jádra. Při tomto přeskoku se uvolní značné množství energie ve formě fotonu RTG záření. Energie záření je rovna energetickému rozdílu mezi elektronovými hladinami, mezi kterými došlo k přeskoku elektronu.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Spektrum RTG záření

 

 

Aktualizováno Úterý, 17 Srpen 2010 14:04
 
Internetový portál RTG, Powered by Joomla! and designed by SiteGround Joomla Templates