Рентгенографи я
жүктеу/скачать 4.56 Mb.
|
| 10-сурет. а) рентген түтігіндегі эмиссия тоғының ІТ катодқа берілген токтың ІН әсеріне және вольфрам қысымының температурасына тәуелділігі. б) катодты қоздыратын тоқтың шамасы өзгергендегі рентген түтігінің қанығу (Іқ) тоғының тәуелділігі.
үшінші әріп – салқындату әдісі; К – желдеткішпен салқындату; М – майлы радиатормен салқындату; В – су радиаторымен салқындту; егер әріп болмаса онда жасанды салқындатқыш жоқ болғаны. Рентген құрылымдық сараптамада қолданылатын рентген түтіктерінде, анодтық кернеудің орынына, анод айнасы жасалған матриал көрсетіледі. Ондай материал ретінде Cr, Fe, Co, Ni, Cu, Mo, Ag, W және кейбір таза металдар қолданылады. Мысалы, рентген түтігінде мынадай белгілеу болсын: 0,7 БСВ -2-Со. Осы белгіні былай түсіну керек: қуатты 0,7 кВт, қауыпсыз, құрылымдық сараптама жасауда, сумен салқындайтын 2-типті, кобальт анодты рентген түтігі. 0,4 БМП -2-120 деген белгісі бар рентген түтігі мынадай: қуаты 0,4 кВт, қауыпсыз, заттардың құрылысын анықтауда – дефектоскопияда, майлы салқындатқышты, 2- типті, анодтың кернеуі 120 кВт рентген түтігі. Бақылау сұрақтары Рентген сәулесін байқау үшін нені қолданамыз? Қандай құбылысты термоэлектрондық эмиссия деп атамыз? Тежеулік рентген сәулесі дегеніміз не? Сипаттамалық рентген сәулесі дегеніміз не және оның спектрі қандай болады? Мозли заңына анықтама беріңіз. Рентген сәулесінің интенсивтілігі деп нені атаймыз? Бугер заңына анықтама беріңіз. Массалық жұтылу коэффициенті нені көрсетеді? Фотоэффект құбылысына анықтама беріңіз. Қайтымды электрон дегеніміз не? Лауэ теңдеуіне анықтама беріңіз. Вульф-Брегг теңдеуіне анықтама беріңіз. Дифракция дегеніміз не? Рентген түтіктерінің іші қандай болады? Қазіргі кезеңде қандай рентген түтігі кеңінен қолданылады? Үшкір фокусты түтік деп нені айтамыз? Анодты салқындату үшін нені қолданамыз? Катод қылсымының температурасы қанша градусқа жеткенде рентген түтігіне ток өтеді? Өндірістен шығатын рентген түтіктері қалай белгіленеді? Анодтық кернеудің орнына қандай материалдар қолданылады? 2 Рентген сәулесін қолдану 2.1 Рентген сәулесін тіркеу Рентген сәулесін тіркеу үшін люминесценттік, фотографиялық, электрофотографиялық және ионизациялық әдістері қолданылады. Люминесценттік затпен қапталған экранға рентген сәулесі келіп түскенде экранда көрінетін суық жарық шығады. Мұндай құбылысты флуоресценция дейді. Экранға келіп түскен рентген сәулесінің интенсивтілігіне сәйкес экранның жарықталынуы да әртүрлі болады. Жарықталынудың интенсивтілігі әсерлесу затының құрылымын сипаттайтын болғандықтан, флуоресценция құрлысын заттың құрылымын анықтауға қолданылады. Осы әдіс әрі өнімді, әрі үнемді. Себебі аз уақыттың ішінде көптеген сараптама жасауға болады және фотоматериалға шығын шықпайды. Ең жақсы люминофор ретінде сары-жасыл жарқыл шығаратын 50 % -ы ZnS-пен 50% CdS-тің қоспасы қолданылады. Рентген сәулесінің көмегімен алынған нәрсенің кескінін экранда көзбен көріп бақылау үшін осындай люминофорлар кеңінен қолданылады. Рентгендік дифрактометрлердің және рентгендік камералардың бұрыштық ауытқуын (гониометр) реттеу үшін (юстировка) шағын электрондар ағыны қолданылады. Рентген сәулесінің фотографиялық әсерін күшейту үшін көк-күлгін жарқыл шығаратын СаWO4 люминофоры қолданылады. Ол үшін экранға эмульсиялы фотоүлбіні (фотопленка) жабыстырады. Осы әдіс үлбіге сәулемен әсер ету уақытын қысқартады (фотография) да нәрсенің кескінін алуға мүмкіндік жасайды. Рентген сәулелерін фотографиялық әдіспен тіркеу аса кең тараған әдістің бірі. Осы әдіс аса сезгіш (чувствительный) және құжат жасауға өте қолайлы. Бірақ осы әдістің басты кемшілігі – көптеген фотоматериалдарды қажет етумен қатар, өңдеуде көп уақыт алады. Қарапайым фотоматериалдармен салыстырғанда рентген үлбілерінің екі жағы бірдей бромды күміспен қапталған. Фотоэмульсия AgBz –ның аса ұсақ кристалдарынан (1 мкм) тұратын болғандықтан құрылымдық ақау (дефект) тудырады. Сондықтан көрінбейтін кескіннің (скрытое изображение) қозу центрі пайда болады. Эмульсияда энергиясы рентген сәулелерінің энергиясы жұтылса, онда көрінетін жарықтың әсері сияқты, мынадай прцесс өтеді: AgBz+ħν=Ag+Bz Күмістің 20-100 атомы жинақталғанда фотореагенттің (проявительдің) әсерінен көрінбейтін кескіннің центрі пайда болады. Көрінбейтін кескіннің центрін құрайтын ұсақ кристалдар металл күміске айналады. Центрі жоқ және айқындауыштың (проявитель) әсерінен қалпына қайта келмеген AgBz кристалдары эмульсиядан бекіткіш (закрепитель) ерітіндісімен жуылып кетеді. Соның нәтижесінде фотоүлбіде металл күмістің түйіршіктері ғана қалады. Осындай түйіршіктердің саны, сәулелендіруге сәйкес фотоүлбінің қараюына әсер етеді. Сәулелендіру – рентген сәулесінің интенсивтілігі мен сәулемен әсер ету уақытына байланысты болады. Рентгенограммалардың қараю дәрежесін анықтаудың екі әдісі бар. Олар – қарапайым көзбен бақылау әдісі және жоғарғы дәлдікпен анықтау үшін фотометрлік әдіс. Фотометрлік әдістің көмегімен фотоүлбінің қараюының таралымын жазып алуға және қараю дәрежесін нақты анықтауға болады. Электрографиялық әдіс ксреография-фотометрлік әдіске өте ұқсас, бірақ оған қажетті материалдар тұрғысынан қарағанда аса үнемді. Оның жұмыс принципі көбейткіш аппараттарының жұмыс принципіне ұқсас. Бұл әдісті алдымен потенциалы 5-10кВ электр тоғымен арнайы құрылымда қалыңдығы 100мкм аморфты селенмен қапталған үлбіні зарядтайды. Содан кейін фотометрлік әдістегі сияқты, осындай ксерографиялық үлбіні жарық өткізбейтін қорапқа салады да оны рентген сәулесімен сәулендіреді. Сәуленің әсерінен ортаның кедергісі азаяды да, сәулендіру уақытына сәйкес үлбінің заряды селенен өтеді. Соның нәтижесінде көрінбейтін электростатикалық кескін пайда болады. Ол кескінді айқындау үшін селендік қабаттың зарядына қарама-қарсы зарядталған ұнтақ себіледі. Осы участокте заряд неғұрлым көп болса, яғни сәулендірудің интенсивтілігі аз болса, онда бөлшектер көп жабысады. Кескінді қағазға жазу үшін шайырлы зат қосылған ұнтақ пайдаланады. Тозаңдатылған әдіспен алынған ұнтақтың үстіне қағаз салады. Қағазға ұнтақ бөлшектерінің зарядына қарама-қарсы таңбалы потенциал беріледі. Сонда ұнтақтың бір бөлігі қағазға көшеді. Кескінді ацетонның буымен бекітеді. Ацетонның буы шайырлы затты жұмсартып ұнтақтың ұсақ бөлшектерін қағазға жабысуын қаматамасыз етеді. Осылай сәулеленген үлбіден бірнеше көшірме алуға болады. Үлбідегі кескіннің қалдығын тазартып және разрядтап селенді үлбінді қайта қолдануға болады. Бұл әдіс құрылымдық сараптама жасау үшін сирек қолданылғанымен дефектоскопияда, әсеріне рентгендік микроскоп деп аталатын микродефектоскопияда кеңінен қолданылады . Ионизацияалық әдіспен рентген сәуленің интенсивтілігін жоғары дәлелдікпен анықтауға болады. Бірақ есептеудің кірісіндегі терезенің және өлшеудің саңылаулардың размерлері өте тар болғандықтан, өлшеу жүргізетін алаң да кіші болады. Сондықтан рентген сәулелерінің кеңістікте таралуын өлшеу үшін сканерлеу әдісі қолданылады. Сканерлеу - есептеуішті рентген сәулесінің барлық шашырау бұрыштарына сәйкес жылжыту. Осындай ерекшелігі бұл әдіс дефектоскопияда нәрсенің ақауын анықтауда қолдануға мүмкіндік жасайды. Соны- мен қатар қымбат электрондық аппаратты қолдануды қажет еткенімен бұл әдіс- рентген құрылымдық сараптамада қолданылатын бірден-бір әдіс болып табылады Рентген сәулелерінің кванттары заттың атомдарымен әсерлескенде оларды иондайды. Осыған негізделген әдісті ионазациялық әдіс дейді. Егер газдың ионизациясы жазық конденсатордың өрісінде болса онда пайда болған иондар өздерінің таңбаларына қарама-қарсы зарядталған электродтарға қарай қозғалып иондық ток тудырады. Конденсатор астарларындағы электр өрісінің кернеулігі артқан сайын иондардың қозғалыс жылдамдығы да артады. Таңбалары қарама-қарсы иондар бір-бірімен соқтығысқанда олардың бейтараптану ықтималдығы азаяды, яғни ионизациялық ток өседі. Егер кернеу U>U болса онда иондардың бейтараптануы өте аз болады да иондану тогы қанығу шамасына жетеді (11-сурет) Кернеуді U=U шамасына дейін өсіргенде иондардың қозғалыс жылдамдығы артқанымен иондану тогы өспейді. U>U болғанда иондардың қозғалыс жылдамдығы кенет артып, газ молекулаларының соққылық иондануы туындайды. Кернеу өскен сайын газдық күшеюдің әсерінен тоқ сызықты өсе бастайды.
Бұл камералардың иондағыш бөлшектерді санау жылдамдығы баяу – минутына небәрі (1-2)102 импульстардан артық санай алмайды. Сондықтан олар сирек қолданылады.Пропорционалдық есептеуіштердің жұмысы толық пропорционалдық режимге негізделген. Олар ұзынтолқынды рентген сәулелерін тіркеуде кеңінен қолданылады. Мысалы, толқын ұзындығы берилийден бастап басқадай жеңіл элементтердің сипаттамалық сәуле шығаруын тіркеуге болады. Пропорционалдық есептеуіштің импульстары иондағыш бөлшектердің энергиясына тәуелді. Сондықтан дискриминаторды қолданып белгілі бір энергия аралығындағы кванттарды бөліп алып, оларды толқын ұзындығына сәйкес жіктеуге және санауға болады. Газдық разрядтарды есептеуіштер өзара тең импульстер облысында жұмыс істейді. Импульстардың амплитудасы иондағыш бөлшектердің негізіне және энергиясына тәуелді болмағанымен көшкінді разрядтың әсерінен 10 Е дейін өте тез өседі. Бұл тіркуді жеңілдеткенімен есептеуіштің «өлі уақытын» ұзартып, есептеудің максималды жылдамдығын 5*10 имп/с-дейін азайтады. Ал пропорционалдық есептеуіш болса, ол 10 имп/с жылдамдықпен есептейді. Сондықтан газдық разрядты есептеуіштер интененивтілігі аз иондағыш бөлшектерді тіркеуге қолданылады. Газдық разрядты есептеуіштерді Гейгер есептеуіші дейді. Бұл есептеуіште көшкінді разрядты басу үшін түтіктің ішіне «басытқы (гасящие) қоспалар»-органикалық заттар (этил спирті немесе метилаль) және галогендер қосылады. Гейгер есептеуішінің жұмыс қасиетін сипаттау үшін саналған импульстfр санының есептеуіштің электродтарындағы кернеуге тәуелділігін анықтайды (12-сурет). Кернеуі U1 -тұтандыру кернеуі деп аталатын шамаға жеткенде есептеуіш жұмыс істей бастайды. Кернеудің шамасын арттырғанда санау жылдамдығы да артады. Одан кейін кернеудің шамасы мен - тің арасында болғанда есептеу жылдамдығы өте баяу өзгереді, сол өзгерісті ескермеуге де болады. мен -тің арасын «ПЛАТО» облысы дейді
жүктеу/скачать 4.56 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|