تحقیق اشعة ایکس وتهیة آن

اختصاصی از هایدی تحقیق اشعة ایکس وتهیة آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

44 صفحه

اشعةایکس درسال1895 توسط رونتگنRontgon کشف شد . این دانشمندضمن آزمایش هایی که دربارة فلورسانس انجام می داد ، مشاهده نمودکه اگر جدارة لولة کروکس را با کاغذ سیاهی بپوشاند ، تشعشع حاصل به هنگام تخلیة الکتریکی در داخل لولة کروکس ، صفحه و فیلم عکاسی موجود درخارج لولة کروکس پوشانده شده با کاغذ سیاه را متأثر می سازد . یعنی دراثر بمباران ماده توسط الکترون ، اشعه ای حاصل می شود که از اجسام کدر عبور می نماید. چون در ابتدای امر طبیعت این اشعه مجهول بود آن را اشعة ایکس نامید . امروزه اشعة ایکس را می توان توسط لامپ های یونی و لامپ های الکترونی تهیه نمود .

دانلود مقاله اشعة ایکس وتهیة آن

اختصاصی از هایدی دانلود مقاله اشعة ایکس وتهیة آن دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

اشعةایکس درسال1895 توسط رونتگنRontgon کشف شد . این دانشمندضمن آزمایش هایی که دربارة فلورسانس انجام می داد ، مشاهده نمودکه اگر جدارة لولة کروکس را با کاغذ سیاهی بپوشاند ، تشعشع حاصل به هنگام تخلیة الکتریکی در داخل لولة کروکس ، صفحه و فیلم عکاسی موجود درخارج لولة کروکس پوشانده شده با کاغذ سیاه را متأثر می سازد . یعنی دراثر بمباران ماده توسط الکترون ، اشعه ای حاصل می شود که از اجسام کدر عبور می نماید. چون در ابتدای امر طبیعت این اشعه مجهول بود آن را اشعة ایکس نامید . امروزه اشعة ایکس را می توان توسط لامپ های یونی و لامپ های الکترونی تهیه نمود .
1ـ لامپ های یونی: لامپ های یونی ازحباب شیشه ای که دارای دوالکترود می باشد و فشار هوای داخل آن در حدود 0.5 میلیمتر جیوه می باشد درست شده است . به طوریکه در صورت ایجاد اختلاف پتانسیل نسبتا‏‎ً زیاد بین دو الکترود یا دو قطب اشعة کاتودیک حاصل شده و در اثر برخورد این اشعة کاتودیک بر آند ،که آن را آنتی کاتد می نامیم ،اشعة ایکس تولید می ـ شود . چون قسمت اعظم انرژی الکترون ها به صورت حرارت درآنتی کاتد ظاهر می شود ، لذا برای جلوگیری از ذوب آنتی کاتد آن را از فلزات دیرگداز مانند پلاتین و یا تنگستن می سازند در شکل زیر نمونه ای از یک لامپ یونی را مشاهده می کنید .

2ـ لامپ های الکترونی یا لامپ های کولیج Coolidge :
این لامپ در 1912توسط کولیج ساخته شده است . مکانیسم این لامپ مانند یک لامپ دو قطبی می باشد بدین ترتیب که یک فیلمان یا رشته سیم ازجنس تنگستن بااستفاده ازولتاژ 6.3ولت گرم شده و فلز دهندة الکترون را طبق پدیدة ترمویونیک گرم می نماید . الکترون های به وجود آمده تحت تاُثیر پتانسیل DC بالا که بین همین فلز دهندة الکترون (کاتد) و فلز آند (آنتی کاتد) الکترون ها سرعت نزدیک به ثلث تا نصف سرعت نور به خود اختصاص می دهد ،که ضمن برخورد با آنتی کاتد نیز متوقف شده و در نتیجه تمام انرژی آن به حرارت تبدیل می شود لذا ضمن این که آنتی کاتد از فلزات دیر گداز نظیر مس ـ آهن ـ کبالت ـ کُرم ـ مولیبدن ـ تنگستن و نقره می سازند و آن را توسط جریان هوا یا آب خنک می نمایند .لامپ های مولد اشعة ایکس که براساس لامپ کولیج شناخته شده بر دو نوع :
الف ـ تیوپ بسته
ب ـ تیوپ های جدا شدنی
می باشد که هر دو در خلأ کار می کنند و بازده این نوع لامپ ها از رابطة زیر به دست می آیند :

z V 10-9 × 1.1 
که درآن z عدد اتمی آنتی کاتد و Vاختلاف پتانسیلی است که بین آند و کاتد بسته می شود مثلاّ بازده لامپ اشعة ایکس تنگستنی که با 100kv کار می کند برابر 0.8 درصد و لامپ اشعة ایکس مسی که با 30kv کار می کند برابر 0.2 درصد می باشد .
در زیر ، شکل و اجزای تشکیل دهندة تیوپ های بستة مولد اشعة ایکس را ملاحظه می کنید که متشکل از یک محفظة شیشه ای با فشار داخلی 105 میلیمتر جیوه ، یک کاتد و یک آند می باشد . نیمی از یک محفظة شیشه ای دریک غلاف فلزی قرار دارد که جنس آن از آلیاژ کووار covar (مس ، فولاد ، کُرم و مولیبدن ) است البته جنس شیشه طوری است که مانع عبور اشعة ایکس می باشد . دراین لامپ فیلمان یا رشته سیم تولیدکنندة گرما والکترون با استفاده از پدیدة ترمویونیک از جنس تنگستن انتخاب شده و به عنوان کاتد استفاده می شود ، شیشة جوش خورده و انتهایش به طرف ولتاژ کم AC هدایت می شود . اطراف رشته سیم تولید کنندة گرما را محفظة فلزی احاطه کرده که تولید کننده و متمرکزکنندة الکترون های خروجی در اثر پدیدة ترمویونیک بر روی سطح آنتی کاتد است اگر پتانسیل لازم بین کاتد و آنتی کاتد برقرار باشد . بنا بر این سطحی که محل برخورد الکترون ها با آنتی کاتد است کوچک می باشد . این سطح را « سطح کانونی » نامند . با تغییر شدت جریان گذرنده از رشته سیم تعداد الکترون های آزاد شده و همچنین شدت اشعة ایکس را تغییر داد . البته چون الکترون هایی که به آنتی کاتد برخورد می کنند توسط آنتی کاتد متوقف می شوند و در واقع انرژی جنبشی خود را از دست داده و تبدیل به حرارت می شود برای جلوگیری از ذوب شدن آنتی کاتد آن را با جریان هوا یا آب خنک می کنند .
اشعة ایکس تولید شده از دریچه هایی که روی بدنة لامپ تعبیه شده است ، خارج می شود ، ایجاد این دریچه ها از نظر مکانی و از نظر جنس یکی از کارهای اساسی سازندگان مولد اشعة ایکس است .
ازآن جایی که شیشه های معمولی مانع عبور اشعة ایکس بخصوص اشعة ایکس حاصل از آنتی کاتد مس و کُرم هستند ، به جای شیشة معمولی ، ابتدا از شیشة « لن دومان » ـ که از عناصر سبک نظیر لیتیوم و بُر ساخته می شود ـ استفاده می کردند . ولی به خاطر جذب اشعة ایکس از آنتی کُرم و جذب رطوبت زود از بین می رفت ، درلامپ های جدید از ورقه های نازک فلز برلیوم که بسیار محکم و در عین حال جاذب اشعة ایکس نیست ، استفاده می کنند که غالباً همراه با ورقة نازکی از میکا به کاربرده می شود .
شکل و ابعاد سطح کانونی لامپ اشعة ایکس
مولدهای اشعة ایکس بر اساس قدرت تشعشعی که دارند ، دسته بندی می شوند ، این قدرت تشعشعی برحسب جنس آنتی کاتد و ساختمان سطح کانونی آن بستگی دارد ، طبق تعریف و قرار داد ، سطح کانونی مساحتی از آنتی کاتد است که درمعرض برخورد الکترون ها قرار می گیرد ، بنابراین می توان گفت که قدرت تشعشعی یک مولد اشعة ایکس به قدرت تحمل سطح کانونی آن بستگی دارد . معمولاً مساحت سطح کانونی از مساحت مورد نیاز بیشتر است . با وجود آن ارزش لامپ های مولد اشعة ایکس به دو عامل اساسی بستگی دارد :
1ـ سطح کانونی
در شکل زیر ( الف ) سطح کانونی حقیقی و سطوح کانونی ظاهری را در دو امتداد عمود برهم مشاهده می کنیدکه سطح کانون حقیقی لامپ مولد اشعة ایکس تجارتی مربع مستطیل به ابعاد 1× 10‍ میلیمتر و سطح کانونی ظاهری
خطی آن به شکل مربع مستطیل به ابعاد 0.1 × 10 میلیمتر و سطح کانونی ظاهری نقطة آن به شکل مربع به ابعاد1 ×1 میلیمتر می باشد .
2ـ نحوة پخش بار الکترونی در روی سطح کانونی
این پخش باید تا حدّ ممکن یکنواخت باشد . که نحوة توزیع بار الکترونی در روی سطح کانونی درلامپ های بسته از مشخصات اصلی لامپ است . و تنها عاملی که تا حدودی در اختیار است زاویة شعاع های خروجی با سطح آنتی کاتد است .
پرتوهایی که به وسیلة آنتی کاتد فرستاده می شوند ، درتمام جهات ، دارای شدت مساوی هستند . اگر  زاویة میانگین پرتوهای خروجی از دریچة S با سطح آنتی کاتد باشد (شکل ب صفحه قبل ) ، طبق تعریف سطح مفید سطح کانونی برابر S /Sin  خواهد بود .
با توجه به این که مولد اشعة ایکس مانند یک منبع نورانی نیست و تغییر زاویة منبع نسبت به سطح ورودی دریافت کننده ، سبب تغییر انرژی دسته اشعة ایکس نمی شود . یعنی درخشندگی منبع مقدار ثابت بوده و به امتداد تابش بستگی ندارد « قانون لامبر » ، لذا زاویة  را چه برای ازدیاد انرژی و چه برای ازدیاد سطح ظاهری کانون «S/Sin  » باید کوچک کرد ولی چون ناهمواری سطح آنتی کاتد حتی در سطح میکروسکپی باعث جذب شعاع های مماسی می شود ، تقلیل دارای حدی است .
زاویة  در بهترین تیوپ های بسته1.5 درجه است ، واضح است که در چنین مولد هایی سطح آنتی کاتد باید کاملاً صیقلی شده باشد .
معمولاً  درلامپ های تجارتی بین 4 تا 6 درجه تغییر می کند. دراین نوع لامپ ها به جای دو دریچه ، دو جفت دریچه درست می کنند ، به طوریکه محور هرجفت دریچه بر محورجفت دریچة دیگر عمود باشد . البته مولدهایی نیز می توان یافت که سطوح کانونی آن ها دوایری به قطریک میلیمتراست . بهترین مولد اشعة ایکس آن هایی هستند که توزیع و نحوة پخش الکترون روی آنتی کاتد آن ها یکنواخت باشد برای این کار به هنگام تنظیم دستگاه یکی از دو آزمایش زیر را انجام می دهند :
صفحة سوراخ داری که حائل پرتو ایکس است و ابعاد سوراخ آن به مراتب از ابعاد سطح کانونی کوچکتر است ( 0.02 میلیمتر ) در مسیر دسته اشعة ایکس قرار می دهند تا تصویر دایره ای شکل روی قطعه فیلم مستقر در پشت صفحة سوراخ دار که به نسبت P / S بزرگ شده است ، به دست آید البته می توان به جای سوراخ دایره ای شکل یک شکاف مربع مستطیل قرار داد و تصویر سطح کانونی را در دو امتداد تهیه نمود و نحوة توزیع شدت تشعشع پرتو ایکس را دردو امتداد طولی وعرضی بررسی واصلاح های لازم را جهت توزیع یکنواخت روی آنتی کاتد انجام داد . در مولدهای تجارتی ، کمتر می توان یک چنین مولدهای اصلاح شده را به دست آورد . لازم به تذکر است که سطح کانونی ، به مرور کارکرد مولد شکل خود را از دست می دهد ، و بدین ترتیب ازارزش مولد کاسته می شود .
تهیة تصویر از سطح کانونی توسط سوراخ دایره ای شکل و شکاف مستطیل شکل
نمونه ای از تصاویر سطح کانونی یک تیوپ بسته
الف – سطح کانونی با وضعیت بد
ب- سطح کانونی مطلوب به ابعاد 0.6×1 میلیمتر
ج – سطح کانونی مطلوب ریز به ابعاد 0.05 ×0.5 میلیمتر
مکانیسم تولید اشعة ایکس
در پدیدة فتوالکتریک دراثر تابش نور به سطح یک فلز ، فوتون نور تمام انرژی الکترومغناطیسی خود را به الکترون فلز منتقل می سازد . قسمتی از این انرژی برای مقابله با پیوند اتصالی الکترون به هسته صرف می شود و قسمتی دیگر به صورت انرژی جنبشی درالکترون ظاهرمی شود . عکس این پدیده درتولید اشعة ایکس اتفاق می افتد . درلامپ اشعة ایکس الکترون های آزاد شده در فیلمان و اطراف در اثر پتانسیل موجود بین آند وکاتد با سرعت نزدیک به سرعت نور به طرف آنتی کاتد کشیده شده و به آن برخورد نموده و در آن نفوذ کرده تا این که انرژی خود را از دست بدهد .
برای الکترونی که در داخل آنتی کاتد نفوذ کرده دو اتفاق می افتد :
1ـ به علت عبور از کنار هستة اتم که بار مثبت دارد ، از مسیر خود منحرف می شود (طبق شکل زیر ) با وجود این که الکترون دارای سرعت ثابت است ولی دراثر این انحراف شتابی به خود می گیرد . طبق نظریة الکترومانیتیک هر ذرة بارداری که دارای شتاب باشد تشعشع الکترومانیتیک از خود ساطع می کند که به صورت فوتون ظاهر می شود .

فرکانس این فوتون  خواهد بود به طوریکه اگر انرژی جنبشی الکترون قبل از عبور از کنار هستة اتم K1 و بعد از عبور K2 باشد طبق اصل بقای انرژی می توان نوشت :

K1- K2 = h

که درآن h ثابت پلانک برابر 10-34 j.s× 6.6262 می باشد . ازآن جایی که الکترون ها حین نفوذ از فواصل متفاوت هسته عبور می کنند و به یک اندازه نقصان انرژی پیدا نمی نمایند لذا اشعة ایکس تولید شده یکرنگ نخواهد بود بلکه تشکیل طیف متصلی را می دهد .
اگر بار الکترون e و اختلاف پتانسیل بین آند
وکاتد V باشد ، ماکزیمم انرژی که الکترون
می تواند آزاد سازد هنگامی است که در اثر
برخورد برهستة اتم توسط هستة اتم متوقف
شود دراین حال انرژی آزاد شده مساوی eV
خواهد بود ، بنا بر این :
eV = h و یا eV = hc / 
خواهد بود واضح است که فرکانس چنین اشعه ای ماکزیمم و طول موج آن مینیمم می باشد یعنی :
 max =eV / h و min = hc / eV
لذا اشعة ایکس تولید شده از طرف طول موج های کوتاه محدود به minو از طرف طول موجهای بلند محدودیتی نخواهد داشت .
2ـ زمانی که آنتی کاتد به وسیلة الکترون های سریع بمباران می شود تعدادی از این الکترون ها به علت سرعت زیادی که دارند . داخل ساختمان اتمی شده و برخورد با الکترون های لایه های … , M , L , K نموده و با خارج راندن الکترونی از این لایه ها به خارج لایة مذکور اتم یونیزه شده و واضح است که به محض خارج شدن یک الکترون از لایة داخلی الکترون دیگری از لایه های بالاتر فوراً سقوط کرده و حفرة موجود را پر می نماید . چون هرچه الکترون در لایه های دورتر از هسته باشد ، دارای انرژی بیشتری است ، لذا سقوط یک الکترون از قشر بالاتر به قشر پایین تر مقدار انرژی آزاد می سازد واین انرژی نیز به صورت فوتون ایکس ولی یکرنگ ظاهرمی شود. از این نظر درطیف اشعة ایکس علاوه بر یک طیف متصل که به طول موج min محدود است چند تشعشع یکرنگ نیز که از خطوط مشخصة عنصر یا عناصر تشکیل دهندة آنتی کاتد خواهد بود ، دیده می شود . در شکل زیر طیف های پیوستة فلز مولیبدن را برحسب ولتاژهای مختلف اعمال شده بین آند و کاتد و همچنین خطوط مشخصة آن را که مربوط به لایة K می باشد
ملاحظه می کنید .
اگر پتانسیل بین آند وکاتد را تغییر دهیم حدّ
طول موج min تغییر می نماید ولی طول
موج خطوط مشخصة آنتی کاتد ثابت می ـ
ماند در صورتی که اگرآنتی کاتد عوض شود
با ولتاژ ثابت حدّ min ثابت مانده وخطوط
مشخصة جدیدی ظاهر می شود که وابسته
به جنس آنتی کاتد است . اگراختلاف پتانسیل بین آند وکاتد مولد اشعة ایکس مساویV باشد ، مقدارحداقل طول موج یعنی min حاصل برابر خواهد بود با :
V)=×10-19×108)/(1.6×3×10-34×min = hc / eV =(6.62
10-7) / V (m)×(12.4
) ْmin =12400 / V (A

ازرابطة فوق معلوم می شودکه برای تهیة اشعة ایکس با طول موج کوتاه (یعنی اشعة ایکس سخت ) لازم است که اختلاف پتانسیل بین آند و کاتد زیاد باشد . درلامپ های یونی به علت وجود گاز نمی توان این اختلاف پتانسیل رازیاد بالابرد،زیرا دراین حال تخلیة الکتریکی به صورت جرقه ظاهرمی شود . ازاین نظراست که این مولدها فقط برای تهیة اشعة ایکس با طول موج بلند (اشعة ایکس نرم) بکار می رود. در طب وصنعت که نیاز به داشتن اشعة ایکس سخت است ، از لامپ کولیج استفاده می شود.
طول موج خطوط مشخصه : در شکل زیر نمایشی از طول موج خطوط اصلی یک سری از عناصر برحسب افزایش عدد اتمی را مشاهده می کنید . به روشنی ازآن دو عمل اساسی نتیجه می شود : طیف های خیلی ساده ، در برگیرندة غیر از یک عدد کوچک از خطوط با طیف های تمامی عناصر متشابه هستند . آن ها ساخته شده اند توسط گروه های خطوط به نام سری … , M , L , K . هرسری شامل یک دسته از خطوط است که به صورت زاویة متقابل در طیف های همة عناصر جایگزین یکدیگر می شوند . شدت نسبی خطوط در تقریب اول برای عناصرمختلف یکسان است . فرکانس یک خط تعریف شده با عدد اتمی تغییر می کند بنا براین قانون ساده موزلی :
1/2 = C ( Z - )
که در آن Z عدد اتمی و C و  مقادیر ثابت هستند (1 ~ ) . در شکل زیرخطوط مشخصة واقع در ناحیة طول موج های به کار رفته در رادیوکریستالوگرافی را ملاحظه می کنید .
سری K خیلی مهم است : که شامل سه خط با شدت قابل ذکراست . دوتا با شدت زیاد یک خط دوگانه خیلی نزد هم KK را تشکیل می دهد ، به طوریکه دو مؤلفه دارای شدت قابل مقایسه هستند( K ، دو مرتبه شدتش زیادتراز K است و طول موج کوتاهتر دارد). اختلاف طول موج  تا اندازه ای برای تمامی عناصر ثابت است ،این که موجب می شودکه مقدار نسبی  افزایش پیدا می کند با عدداتمی عناصر (1.7/ 1000 برای Cr و 23/ 1000 برای W ) . ولی درحالت خوب که درآن جا خط دوگانه حاکم نیست برای K می پذیریم طول موج زیر را :
( 2 K + K ) / 3

سومین خط قوی سری K نامیده می شود : دارای یک طول موج خیلی کوتاه تقریباً % 10 ، و شدتی درحدود1/7 شدت K می باشد . جدول زیر طول موج های سریK عناصر را می دهدکه ، برای خواص فیزیکی آن ها ، آنتی کاتد خوب هستند و بنا براین خط Kدر ناحیة بکارگیری رادیوکریستالوگرافی است .
سری خطوط L شامل یک تعداد زیاد از خطوط است واین تنها برای عناصر سنگین است .

Vk طول موج ( ْ A ) آنتی کاتد
K K - K عدد اتمی نام
5950

7100

7700

8300

9000

20000

23400

24500

25600

69500 2.085

1.757

1.621

1.500

1.392

0.6323

0.5456

0.5205

0.4970

0.1844 2.294-2.290

1.940-1.936

1.793-1.783

1.662-1.658

1.544-1.540

0.7135-0.7093

0.6176-0.6132

0.5898-0.5854

0.5638-0.5594

0.2138-0.2090 24

26

27

28

29

42

45

46

47

74 Chromium
Fer

Cobalt

Nickel

Cu

Molybdenum

Rhodium

Palladium

Ag

Tungsten

پایین تر از کلسیم ، که در ناحیة طول موج عموماً قابل استفاده هستند . ماهیت وتشخیص اشعةایکس
محققانی که بعد از رونتگن با اشعة ایکس کار می کردند مشاهده کردند که
بعضی ازخواص اشعة ایکس مانند اشعه های نورانی و بعضی دیگرکاملاً ازآن مجزا می باشد ،یعنی اشعة ایکس همانند اشعه های نورانی شیشة حساس عکاسی را متأثر می سازد و به خط مستقیم نیز منتشر می شود ، از این رو معتقد شدند که ذات این اشعه باید مشابه اشعه های نورانی باشد . تجربه دیگری که مؤید نظریة آنان بود ، منحرف شدن این اشعه در یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی است . پدیدة تفرق بعلت کوچک بودن طول موج اشعة ایکس غیر قابل ملاحظه است . یعنی زاویة تفرق نوار مرکزی ( Sin D ) قابل سنجش نیست ، اشعة ایکس تقریباً منعکس نشده وانعکاس آن درشرایط مخصوص امکان پذیر است . اشعة ایکس برحسب شدت تشعشع و زمان تأثیر آن باعث ضعف و فاسد شدن سلولهای حیاتی می شود . شدت اشعة ایکس به دو عامل یعنی طول موج تشعشع و تعداد الکترون هایی که در زمان معینی ازالکترود (کاتد) خارج می شود بستگی دارد. عامل اول با اختلاف پتانسیل V بین آند و کاتد و عامل دوم با مشخصات فیلمان (تولید کنندة الکترون) تغییر می کند .
با پیشرفت علم ،کلّیة خواصی که برای اشعه های نورانی پیدا شد ، برای اشعة ایکس نیز قطعیت پیدا کرد ، مثلاً با توجه به نظریة الکترومانیتیک ماکسول برای اشعة نورانی ، اشعة ایکس نیز از نوع اشعة الکترومانیتیک عرضی می باشد . یعنی انتشار امواج اشعة ایکس یا هر موج نوری ، نتیجة انتشار یک میدان مغناطیسی(H) و یک میدان الکتریکی (E) عمود بر هم می باشد . این دو بردار عمود بر هم سطحی را درست می کنند که عمود بر امتداد انتشار امواج است و به نام سطح موج خوانده می شود ، وقتی E در دستگاه u . e . s و H در دستگاه u . e . m بیان شوند ، با هم برابرند ولی بر همدیگر عمود می باشند . به خاطر شبیه بودن E و H از هر جهت مگردر راستا وسوی آن ها که برهم عمود هستند می توان فقط درمورد بردار E بحث نمود . اگر E به صورت یک تابع متناوب باشد :
E = a Sin ( t -)
ویا: E = a eI (t-)
دراین صورت شدت اشعه یا انرژی حمل شده توسط موج با مجذور دامنه متناسب است یعنی :
I ~ a2 و یا I = E . E*
که در آن E* مزدوج E می باشد یعنی :
E = a Cos (t -  + ia Sin (t -
E* = a Cos (t - ia Sin (t -
خواهد بود .
این نظریه در مورد تمام طول موج های نوری که درجدول زیرآمده صادق است . همان طوریکه درجدول مذکور ملاحظه می کنید طول موج اشعة ایکس به مراتب ازطول موج مرئی کمتر است . حدّ فاصل بین اشعة ایکس و اشعة گاما و اشعة ماوراء بنفش را نمی توان به طوردقیق مشخص نمود . برای مثال با ایجاد 106 × 2 ولت بین آند و کاتد اشعة ایکس به طول موج ْْ0.006 A و یا توسط بتاترون صد ملیون ولتی طول موجی در حدود ْ0.00012 A‎‎ تولید نمود و یا برعکس اشعة ایکسی می توان تهیه کردکه طول موج آن ها از مرز طول موج های ماوراء بنفش بیشتر باشد ولی در بلورشناسی از اشعه های ایکسی استفاده می کنیم که طول موج آن ها بین0.5 تا 2.5 آنگسترم باشد و در رادیوگرافی ازاشعة ایکس هایی با طول موج 0.5 تا 1 آنگسترم استفاده می شود .
باید توجه داشت که اشعة ایکس نیز مانند اشعة نورانی ، از خاصیت دوگانگی ذره بودن و موجی بودن برخوردار می باشد .
نوع اشعه طول موج ( ْA ) منبع تولید وسیلة تشخیص

اشعة  0.001 تا 1.4
0.06 تا 0.5 که در رادیولوژی بکار می رود

فعل و انفعالات و تجزیه
های هسته ای
نظیر وسایل تشخیص
اشعة ایکس

اشعة
ایکس 0.006 تا 1.19
با بتاترون می توان
اشعة ایکس 0.0001
هم تهیه کرد

تصادم الکترونهای سریع با اجسام
و توقف ان ها توسط جسم 1- فوتوگرافی ، 2- فسفرسانس
3- واکنش شیمیایی
4- یونیزاسیون
5- کنش فوتوالکتریک
6- پراش توسط بلورها
اشعة ماوراء
بنفش
136 تا 3900 اجسامی که در دماهای بالا تشعشع می کنند ، و تشعشع های حاصل از یونیزاسیون
گازی 1- فوتوگرافی و کنش
فوتوالکتریک
2- توری های ریز
اشعة
مرئی 3900 تا 7700
تشعشع اجسام گرم و تشعشع
حاصل از یونیزاسیون گازها چشم ، منشور ،
توری و غیره
اشعة مادون قرمز 7700 تا 106 × 4 تشعشع های حرارتی ترموکوپل ، صفحات عکاسی
مخصوص
تشعشعهای
خورشیدی 2960 تا 53000
امواج
هرتز 106 تا 1014 × 3 نوسانات حاصل ازلامپهای سه
قطبی تخلیة قوس الکتریکی
( درمدار LC )
کوهرور
امواج کوتاه هرتز 106 تا 1011 کوهرور ، انعکاس
انکسار ، پراش
امواج
رادیویی 1014 تا 1014 × 3
1012 ×2 تا
1012 ×5.5 تبدیل آن به جریان متناوب
و بالاخره صوت
امواج
الکتریکی 1014 × 3 تا
1016 × 3.5 چرخش یک بوبین در میدان
الکتریکی اثر حرارتی جریان متناوب
روش مکانیکی یا الکتریکی
برای تشخیص اشعة ایکس همان طوریکه در جدول صفحة قبل مشخص شده چند راه وجود دارد که ما دراینجا به شرح چند تایی از آنها می پردازیم :
1ـ با رؤیت ـ اشعة ایکس به علت کوتاهی طول موج خود نمی تواند شبکیة چشم را متأثر نماید . برای تشخیص آن از خاصیت فلورسانس اجسام استفاده می کنیم ، بدین معنی که اشعة ایکس را بر صفحه ای که قشری از یک مادة فلورسان یا فسفر برروی آن کشیده شده است می تابانیم ، در نتیجه وجود اشعة ایکس به رنگ سبز مغز پسته ای دیده می شود مادة فلورسانس پلاتینوسیانورباریم است .
2ـ با عکاسی ـ اشعة ایکس صفحات حساس عکاسی را متاُثر می کند . برای تشدید تأثیر اشعة ایکس بر املاح نقره روی صفحات حساس را قشری از یک مادهُ فلورسانس می پوشانند .
3ـ با یونیزه کردن گازها ـ اشعة ایکس گازها را یونیزه می کند . به طوری که هرگاه یک دسته اشعة ایکس را بین دو
صفحة خازن که در داخل گازی غوطه ور
است بتابانیم گاز یونیزه شده و با قراردادن
اختلاف پتانسیل بین دو صفحةخازن جریانی
از مدار عبور می کند ، شکل روبرو .
با این دستگاه که اطاق یونیزاسیون نامیده می شود ، می توان شدت تشعشع را نیز اندازه گرفت زیرا اگر مشخصات گاز ثابت و اختلاف پتانسیل موجود بین دو سلاح معلوم باشد با اندازه گیری شدت جریان می توان شدت اشعة ایکس را به دست آورد . اگر اطاق یونیزاسیون برای اندازه گیری اشعة ایکس یا اشعة گاما به کاررود آنراR-Meter ( Rate-Meter ) نامند . شدت اشعة ایکس را ممکن است با تاباندن اشعة ایکس بر ورقة ضخیمی از فلز و اندازه گیری ازدیاد درجه حرارت آن نیز تعین نمود. شدت اشعة ایکس را با واحدی بنام واحد رونگتن یا واحد r اندازه می گیرند. طبق قراردادکنگرة سال 1937 یک واحد رونگتن تشعشع اشعة ایکس یا اشعة گاما شدتی است که اشعة مذکور بتواند یک سانتیمتر مکعب هوا را در شرایط متعارفی یونیزه کند و تولید 10-19 × 1/3 واحد الکترواستاتیک الکتریسیتة مثبت یا منفی تهیه کند . محسبات نشان می دهد که انرژی جذب شده به وسیلة یک گرم از جسمی دراثرتابش یک رونگتن اشعة ایکس معادل (92) ارگ است.این مقدار انرژی جذب شده را با نماد(Rontgok equivalont Physical ) نشان می ـ دهند . بطور کلی می توان از 17 خاصیت مهم اشعة ایکس به شرح زیر نام برد :
1ـ اشعة ایکس غیر مرئی است .
2ـ اشعة ایکس به خط مستقیم منتشر می شود .

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  46  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

دانلود پایان نامه کارشناسی برق - سیستم تجسس و دستگاه بازرسی اشعة X فرودگاه با فرمت ورد

اختصاصی از هایدی دانلود پایان نامه کارشناسی برق - سیستم تجسس و دستگاه بازرسی اشعة X فرودگاه با فرمت ورد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مقدمه..................................................................................................................... 1

فصل اول: تولید اشعه............................................................................................ 2

• تولید اشعة X............................................................................................. 3

2-1- تخلیه الکتریکی در گازهای رقیق................................................................. 5

3-1- اشعه کاتدیک............................................................................................... 5

4-1- مولدهای اشعة X........................................................................................ 6

5-1- بتاترون Betatron......................................................................................... 8

6-1- دستگاههای مولد اشعة X........................................................................... 9

7-1- مدار دستگاه مولد اشعة X با ترانسفورماتور ............................................ 10

8-1- تولید اشعة X نافذ....................................................................................... 12

9-1- شتاب دهندة خطی....................................................................................... 13

10-1- خواص اشعة X......................................................................................... 15

11-1- اشعه نرم................................................................................................... 15         

12-1- پدیده های مربوط به انتشار اشعة X در ماده.......................................... 16

فصل دوم: دستگاه اشعه X نمونه......................................................................... 19

• نماد کلی یک دستگاه اشعة X.................................................................... 20

2-2- شرح عمومی دستگاه اشعة X..................................................................... 21

3-2- X- RAY...................................................................................................... 24

فصل سوم: سخت افزار........................................................................................ 28

• معرفی کلی قسمتهای مختلف سخت افزار دستگاه..................................... 29

1-1-3- سیستم سوئیچهای اصلی........................................................................ 29

2-1-3- سیستم برق Power................................................................................. 30

3-1-3- سیستم چشم الکترونیکی......................................................................... 31

4-1-3- سیستم کنترل.......................................................................................... 32

5-1-3- سیستم تسمه نقاله.................................................................................. 34

6-1-3- سیستم تولید اشعة X.............................................................................. 36

7-1-3- سیستم تولید تصویر............................................................................... 36

2-3- سیستم سوئیچهای اصلی Main switching system...................................... 37

1-2-3- مدار Fan unit , Power- on...................................................................... 39

3-3- سیستم تغذیه Power system........................................................................ 40

1-3-3- تولید ولتاژ run-Tim meter , DC.............................................................. 40

2-3-3- کلید روشن سیستم تولید X- RAY و نمایشگر X- RAY........................ 41

4-3- سیستم چشم الکترونیکی Lightbarrir system............................................... 43

5-3- سیستم کنترل Control system..................................................................... 48

1-5-3- کی برد (Keyboard)................................................................................ 50

2-5-3- سوئیچ سرویس service switch............................................................... 51

3-5-3- سوئیچ پایی Foot mat Switch................................................................. 51

4-5-3- سوئیچ دستی Hi- Top............................................................................. 51

5-5-3-علامت گذاری چمدانها با لامپ یا زنگ Luggage marking lamps/buzzer.. 51

6-5-3- چمدان (بسته) شمار یا شمارنده 1 ثانیه Luggage counter..................... 52

6-3- سیستم تسمه نقاله Conveyor system.......................................................... 52

1-6-3- سیستم تسمه نقاله با موتور تکفاز.......................................................... 52

2-6-3- Conveyor system equipped with streimetz circuit................................. 55

3-6-3- MOTION PICK UP............................................................................... 58

7-3- سیستم تولید اشعه X- RAY generating system X..................................... 59

1-7-3- منبع ولتاژ VOLTAGE SUPPLY........................................................... 60

2-7-3- تولیدهای تنش HIGH TENSION GERERATION............................... 61

3-7-3-آشکارساز خطا ERRORE DE TECTION.............................................. 61

4-7-3- آشکارساز خطا ERRORE DE TECTION............................................. 61

5-7-3- نمایش دهنده X- Ray ON indication X-Ray on..................................... 63

8-3- سیستم تولید تصویر Image generating System.......................................... 63

1-8-3- خط الکترونیکی line electronics............................................................... 64

2-8-3- پردازشگر سیگنال خط line signal processor (zsps-)............................... 67

9-3- پردازش سیگنال خط line signal processing................................................ 67

1-9-3- در وضعیت offset (جبران)،.................................................................... 68

10-3- برنامه های تست و تشخیص Test and diagnostic programs.................... 69

11-3- حافظه ویدئو Viddeo memory BSP 1/3 BSP 1/3...................................... 70

فصل چهارم: نرم افزار......................................................................................... 73

مقدمه: نرم افزار، صفحه کلید (کی برد) Keyboard............................................... 74

1-4- روشن کردن سیستم................................................................................... 77

2-4- پروسة بازرسی........................................................................................... 78

1-2-4- وقفه و تداوم بازرسی............................................................................. 80

2-2-4- ارزیابی تصویر و علامت گذاری بسته ها............................................... 82

3-4- برنامه ریزی سیستم................................................................................... 83

1-3-4- منوی اصلی MAIN MENU................................................................... 84

2-3-4- منوی سوپروایزر: SUPER VISOR MENU.......................................... 86

3-3-4- سیستم Hi- TOP SYSTEM HI- TOP..................................................... 88

4-3-4- بزرگنمایی ZOOM.................................................................................. 89

5-3-4- مرور مدام یا جاروب ممتد CONTINUOS SCANNING...................... 90

6-3-4- جاروب یا مرور معکوس REVERSE SCANNING.............................. 90

4-4- ارزیابی تصویر IMAGE EVALLUATION............................................... 91

1-4-4- تصویر سیاه و سفید B/ W image........................................................... 92

2-4-4- سیستم / Hi- MAT تصویر رنگی Hi- MAT تشخیص مواد.................... 92

3-4-4- توابع ارزیابی تصویر WINDOW , VARI- MAT.................................. 93

4-4-4- توابع خاص VARY- 02/02 VARY- SO , OS) برای تصاویر رنگی Hi- MAT)..... 97

5-4-4- تابع ارزیابی تصویر SUPER- ENHANCEMENT................................. 98

6-4-4- کنتراست اضافی HIGH.......................................................................... 98

7-4-4-تابع CAT.................................................................................................. 98

8-4-4- تابع NEG (منفی)..................................................................................... 99

9-4-4- تصویر رنگی HI- CAT........................................................................... 99

10-4-4- تصویر HI- CAT برای سیستمهای HI- MAT...................................... 100

11-4-4- توابع ارزیابی تصویر VARY- CAT.................................................... 101

1-11-4-4- تابع تمرکز (بزرگنمایی ZOOM FUNCTION)................................. 101

2-11-4-4- تابع ضبط دیجیتالی DIGIREC SYSTEM....................................... 102

فهرست منابع و مأخذ............................................................................................ 103