Wilhelm Conrad Röntgen at the University of Wurzburg in Germany (1845-1923). ผู้คนพบรังสีเอกซ์ 9. รังสีเอกซ์ Röntgen wife’s hand

1. ไส้หลอด-ผลิตอิเล็กตรอน 2. เป้าโลหะหนักเช่น Cu ,Mo เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าความยาวคลื่นในช่วง 100 - 0.01 Å อำนาจการทะลุทะลวงสูง ในยุคหนึ่งถูกนำไปใช้ในร้านตัดรองเท้า เครื่องสร้างภาพเรืองแสง ลูกค้าสามารถมองเท้าโปร่งใสของตัวเองภายในรองเท้าว่าขนาดพอดีหรือไม่ หลอดผลิตรังสีเอ็กซ์ ส่วนประกอบ 1. ไส้หลอด-ผลิตอิเล็กตรอน 2. เป้าโลหะหนักเช่น Cu ,Mo 3. หลอดแก้วปิดที่ความดันต่ำ

สเปกตรัมต่อเนื่อง bremsstrahlung radiation เกิดจากการหน่วงความเร็วของอิเล็กตรอนขณะผ่านอะตอมเป้า จากการเร่ง ที่เหลือ X-ray ตำแหน่งสเปกตรัม ขึ้นกับค่าศักย์ที่ใช้เร่งอิเล็กตรอน ขอบล่างของสเปกตรัม h=6.625x10-34 J/s ไม่ขึ้นกับชนิดของอะตอม

สเปกตรัมเส้น characteristic x-ray เกิดจากชนของอิเล็กตรอนและอะตอมเป้า ทำให้อะตอมเป้ามีอิเล็กตรอนบางวงหลุดออกไปเป็นที่ว่าง อิเล็กตรอน วงที่มีพลังงานสูงกว่าจะยุบตัวลงมาเรื่อยๆ เกิดการคายพลังงานเป็นค่าที่แน่นอนออกมา ตำแหน่งสเปกตรัม ขึ้นกับชนิดของอะตอม แต่ไม่ขึ้นกับศักย์ที่ใช้เร่ง

เส้นสเปคตรัม Ka และ Kb ที่เป็นผลของการยุบตัวจากอิเลคตรอนในชั้น L (n = 2) และ M (n = 3)ไปสู่ที่ว่างในชั้น K (n = 1)

การดูดกลืนรังสี I0 I0+ DI Dx m -สัมประสิทธ์ของการดูดกลืนเชิงเส้น(เศษสัดส่วนของโฟตอนที่ถูกดูดกลืนต่อความหนาหนึ่งหน่วย) I0 เป็นความเข้มรังสีที่ x=0

mm จะมากขึ้นตามเลขอะตอมของวัสดุ การดูดกลืนรังสีขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของวัสดุ ให้ mm = m/r คือสัมประสิทธ์การดูดกลืนเชิงมวล Lambert’s Law ค่าครึ่งความหนา- ความหนาที่ความเข้มลดลงครึ่งหนึ่ง more energetic radiation is absorbed less than lower energy radiation; however, higher energy radiation will be absorbed strongly if it is energetic enough to ionize another element (E > Ec). This produces "teeth" on the intensity curve (Figures 2.6.1a and 2.6.1b). These teeth are termed absorption edges http://www4.nau.edu/microanalysis/Microprobe/BulkAbsorp.html mm จะมากขึ้นตามเลขอะตอมของวัสดุ mm จะลดลงสำหรับลำรังสีเอกซ์ที่มี E สูงขึ้น

Thomson scattering : R) หรือ (Rayleigh scattering ) จะเกิดขึ้นเมื่อโฟตอนในรังสีเอกซ์มีอันตรกิริยากับอะตอมหนึ่งและกระเจิงออกโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงพลังงานของทั้งอะตอมและโฟตอน (Photoelectric absorption :PE) เกิดขึ้นเมื่อโฟตอนในรังสีเอกซ์ชนกับอะตอมๆหนึ่งและถ่ายพลังงานส่วนหนึ่งให้กับอะตอมนั้น เป็นเหตุให้เกิดการปลดปล่อยอิเลคตรอน อะตอมที่เสียอิเลคตรอนไปจะกลับไปสู่สภาวะพื้นเช่นเดิมได้โดยการเปล่งรังสีเอกซ์ที่เป็นแบบเฉพาะออกไป (Compton Scattering : C) เกิดขึ้นเมื่อโฟตอนในรังสีเอกซ์เข้าชนกับอะตอมและทำให้อิเลคตรอน ในอะตอมนั้นหลุดออกมาพร้อมกับการลดลงของพลังงานโฟตอนที่กระเจิงออกมา (Pair Production : PP) เกิดขึ้นกับรังสีเอกซ์ที่พลังงานโฟตอนเกินกว่า 1.02 MeV ขึ้นไป โฟตอนที่หายไปจากการดูดกลืนโฟตอนนี้จะถูกเปลี่ยนเป็นคู่อิเลคตรอน-โพสิตรอน (เป็นอนุภาคประจุบวกที่เป็นคู่แฝดของอิเลคตรอน) ( Photodisintegration : PD) เกิดจากการจับโฟตอนของนิวเคลียส พร้อมกับการคายอนุภาคที่มีพลังงานสอดคล้องกับพลังงานของโฟตอนที่ดูดกลืนเข้าไป ออกมาจากจากนิวเคลียส กระบวนการนี้มีผลน้อยมากกับพลังงานรังสีเอกซ์ที่ใช้กันอยู่โดยทั่วไปจึงมักละเลยได้

ภาพเอกซ์เรย์บนระนาบ (Plain x-ray) เป็นภาพที่มีเงาของสิ่งกีดขวางหลายๆองค์ประกอบ ไปวางซ้อนรวมกันอยู่บนระนาบสองมิติ ได้ภาพชนิดกลับดำ-ขาว (Negative image) แสงความเข้มสูงกว่าจะทำให้เกิดเป็นบริเวณมืดบนฟิล์มมากกว่าแสงความเข้มต่ำ -ปอดเป็นโพรงอากาศมีดูดกลืนน้อยที่สุดเป็นสีดำ -ไขมันและเนื้อเยื่อจะดูดกลืนรังสีน้อยกว่าจึงออกมาเป็นสีเทา -กระดูกจะปรากฏเป็นบริเวณขาว -สิ่งแปลกปลอมต่างๆเช่นหัวกระสุน หรือกรรไกรผ่าตัด เป็นสีขาว

การปรับความแยกชัดของภาพกลืนหรือสูดดมสารเพิ่มความคมชัด (สารที่มีเลขอะตอมมาก) เช่น สาร ประกอบของแบเรียม(Z=56)มักใช้เพื่อเน้นส่วนลูเมนของกระเพาะอาหาร สารประกอบไอโอดีน(Z=53) มักใช้เพื่อเน้นโพรงในช่องท้องและระบบเลือด การดมก๊าซเฉื่อยซีนอน(Z=54) เพื่อเน้นส่วนของสมองและปอด เงามัวสามารถลดได้โดยให้ร่างกายที่ต้องการถ่ายภาพและฟิล์มแนบชิดกันให้มากที่สุดและอยู่ไกลจากแหล่งกำเนิดแสงให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

เอกซ์เรย์โทโมกราฟี (Computer tomography :CT หรือ Computer axial tomography :CAT) เก็บข้อมูล ประมวลผล ทั้งหลอดรังสีเอกซ์และชุดตรวจจับจะหมุนไปพร้อมๆกันรอบๆตัวคนไข้เพื่อเก็บข้อมูลการดูดกลืนรังสีเอกซ์ในมุมอื่นๆตลอดแผ่นตัดขวางแผ่น อนุกรมของภาพ 2D ที่ผ่านการกระบวนประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ จะได้ภาพภาคตัดขวาง --> เอกซ์เรย์โทโมกราฟีจัดเป็นการถ่ายภาพ 3D