Wat is die ingenieurswese agter X-straalmasjiene? - Mediese Tegnologie - 2021
Hoe werk X-strale?
Die kans is groot dat u op 'n stadium in u lewe 'n röntgenfoto gehad het, maar het u geweet dat hierdie lewensreddende tegnologie eintlik per ongeluk uitgevind is? Die Duitse fisikus Wilhelm Roentgen het die tegnologie ontdek terwyl hy eksperimente gedoen het met elektronstrale en gasontladingsbuise - soos almal doen ...
Toe hy hierdie toetse uitgevoer het, het hy opgemerk dat 'n fluorescerende skerm in sy laboratorium groen begin skyn het terwyl die elektronstrale loop. Dit was op sigself nie verbasend nie, maar die skerm van Roentgen was beskerm deur swaar karton, wat hy gedink het die bestraling sou belemmer.
Die interessante deel van hierdie ontdekking was dat die aanvanklike aspek van Roentgen se ontdekking bloot die bestaan ​​van 'n soort deurdringende bestraling was, maar in die poging om uit te vind wat gebeur, het hy eintlik sy hand tussen die skerm en die elektronstraal gesit. Dit het 'n beeld van die bene in sy hand op die skerm geskep, wat die perfekte gebruik van X-straal onmiddellik na hul ontdekking onthul.
Hierdie dubbele ontdekking was waarskynlik een van die belangrikste mediese vooruitgang in die hele mensegeskiedenis. Dit het professionele persone die vermoë gegee om kwale in die menslike liggaam te sien sonder indringende chirurgie. Dit het hulle selfs in staat gestel om sagte weefsels met effense aanpassings te sien.
Niemand bevraagteken dat X-strale belangrik is vir moderne medisyne nie, maar die meeste mense het nie 'n goeie idee van wat eintlik gebeur as u een kry nie.
Hoe X-strale werk
U kan aan X-strale as ligstrale dink. Albei is elektromagnetiese energie wat deur fotone in golwe vervoer word. Die een groot verskil tussen hierdie soorte strale is die energievlak, of golflengte, van die strale.
Ons het die vermoë om ligstrale in die golflengtes van sigbare lig waar te neem, maar korter of langer golflengtes val buite ons sigbare spektrum. X-strale is golwe met hoër energie, en radiogolwe is langer golwe met laer energie.
VERWANTE: 5 MYTE OOR X-STRALE EN WAAROM ONS HULLE NODIG HET
X-strale word geproduseer deur die beweging van elektrone binne atome. Die spesifieke energievlak van 'n gegewe X-straal hang af van hoe ver die elektron tussen orbitale in 'n atoom val.
Wanneer enige foton met 'n ander atoom bots, kan die atoom die foton se energie absorbeer en 'n elektron na 'n hoër vlak verhoog. In hierdie geval moet die energie van die foton ooreenstem met die energieverskil tussen die twee elektrone. As dit nie gebeur nie, kan die foton nie tussen orbitale skuif nie.
Hierdie funksionaliteit beteken dat as die fotone van X-strale deur u liggaam gaan, absorbeer of reageer die weefsels se atome anders op fotone.
Die sagte weefsels in u liggaam bestaan ​​uit kleiner atome, dus absorbeer dit nie X-strale as gevolg van die hoë energie van die fotone nie. Aan die ander kant is die kalsiumatome van bene baie groter, dus absorbeer hulle die röntgenfoto's en lei dit dus tot 'n ander siening van die röntgenfoto.
Binne-in X-straalmasjiene is daar 'n elektrodepaar, 'n anode en 'n katode, binne-in 'n vakuumbuis, gewoonlik van glas. Die katode is gewoonlik 'n verhitte gloeidraad en die anode is 'n plat skyf van wolfram. Terwyl die katode opwaarts op pad is, spuit elektrone uit die gloeidraad en vind hul weg na die anode.
Die spanningsverskil tussen die anode en die katode is baie hoog, wat die elektrone met 'n hoë snelheid deur die lug laat beweeg. Aangesien hierdie elektrone in so 'n hoë tempo deur die buis beweeg en die wolframatome van die anode tref, klop dit los elektrone in die onderste orbitale van die atome. Aangesien elektrone van hoër orbitale na hierdie laer energievlakke val, word die ekstra energie vrygestel as 'n foton. Aangesien hierdie druppel groot is, stel dit 'n hoë-energie foton of 'n X-straal vry.
Dit is hoe normale X-strale geproduseer en funksioneer, maar in gevalle waar sagte weefsel, soos menslike organe, ondersoek moet word, moet kontrasmedia bygevoeg word. Kontrasmedia is vloeistowwe wat X-strale absorbeer en in sagte weefsels versamel. Om bloedvate te ondersoek, sal dokters hierdie media in die are spuit. In hierdie gevalle van sagteweefselbesigtiging sal dokters dikwels ook fluoroskope gebruik om die beeld in real-time te sien en kan selfs video's opneem met behulp van hierdie toestelle.
VERWANTE: DIE ONTDEKKING VAN DIE MAN ONTDEK LETTERLIK IN BEEN
Om die werklike beeld van 'n ekstra te versamel, gebruik dokters 'n film of sensor aan die ander kant van die pasiënt. Hierdie films werk byna identies aan normale fotografiese film, en die sensors is besonder sensitief vir X-strale.
Deur al hierdie beeldvorming kan dokters 'n wye verskeidenheid belangrike mediese data uit X-strale aflei.
Selfs met die betekenis van X-strale, kan dit steeds gevaarlik wees in hoë dosisse, aangesien dit 'n vorm van ioniserende straling is. Dit beteken dat wanneer 'n X-straal 'n atoom tref, dit elektrone kan afskakel om 'n ioon of 'n elektriese gelaaide atoom te vorm. Die vrye elektrone bots dan met ander atome om meer ione te skep. Ione kan onnatuurlike chemiese reaksies in die liggaam veroorsaak, wat mutasies in die pasiënt se DNA tot gevolg het. Hierdie mutasie kan dan kanker word.
Dit is die rede dat dokters spaarsaam X-strale gebruik, of dit ten minste slegs gebruik as dit absoluut noodsaaklik is. In lae dosisse is X-strale niks om voor bang te wees nie en kan dit 'n lewensreddende mediese tegnologie in die moderne era wees.
Alternatiewe vir X-strale
As u nie 'n röntgenfoto wil kry nie, omdat u bekommerd is oor die moontlike skadelike effekte, is daar min oplossings. In baie gevalle kan ultraklank werk om kwale onder die vel te ondersoek, maar nie altyd nie.
Ultraklank, ook bekend as sonografie, is in wese die beste opsie om x-strale te vermy. Hierdie beeldtegnieke werk deur klankgolwe met hoër as hoorbare frekwensies deur u liggaam te stuur. Geskandeerde liggame word geensins beïnvloed deur hierdie klankgolwe nie, wat 'n groot voordeel is.
Die ultraklankmasjien luister dan na veranderinge in die klankgolf en monitor verskillende opbrengskoerse om 'n lewendige beeld te skep van wat daaronder is.
Kyk die video: Het middelpunt vinden van een cirkel met een gegeven vergelijking (Mei 2021).
Navorsers visualiseer die hoeslugvloei onder verskillende maskers
Digitale nomades: 7 redes waarom die toekoms van die werk veraf is
Asfaltpaaie kan lugbesoedeling in die somer vererger
Die meer bome, hoe langer mense leef, onthul nuwe studie
VoltAero E-Plane toets Safran se nuwe elektriese motors
Ons leef waarskynlik in 'n simulasie. Hier is wat u moet weet oor simulasieteorie
MIT-navorsers gebruik 'DNA-origami' om entstof teen MIV en meer te skep
Youtube se hoogste verdiener is 'n 8-jarige wat in Texas woon met 'n bedrag van $ 26 miljoen
Elon Musk sê Tesla ontwikkel 'n "Beast" neurale netwerk-opleidingsrekenaar
Ace is die wêreld se voorste tegnologiese sertifiseringsreeks met hierdie bundel
Copyright 2021 \ 'N Toonaangewende gemeenskap toegewy aan alle liefhebbers van tegnologie, tegnologie en wetenskap \ Hoe werk X-strale?