2. Rentgen nurlari spektori

Rentgen nurlarining qo'llanilishi

Dorilar

Dastlab rentgen nurlari o'zlarining dori-darmonlarida bir asr oldin topilgan; bugungi kunda dunyo bo'ylab har yili millionlab rentgen tekshiruvlari o'tkazilmoqda. Ular tibbiyot fanida diagnostika va davolash uchun eng foydali vositalardan biridir. Suyaklar va tishlar, asosan kaltsiydan tayyorlangan bo'lib, ular juda qattiq va ular orqali rentgen nurlarining o'tishiga yo'l qo'ymaydi. Ammo bizning terimiz va mushaklarimiz yumshoq to'qimalardan iborat bo'lib, ular uglerod, vodorod, kislorod va boshqalar kabi organik moddalardan tashkil topgan bo'lib, ularning hammasi atom soniga ega, ya'ni rentgen nurlari ularni chetlab o'tishlari osonroq. Shuning uchun rentgen hisobotini ko'rib chiqishda, bu sizning tanangizdagi turli xil narsalarning soyalariga o'xshaydi, ammo bu aslida tibbiy diagnostikada juda foydalidir. X-nurlari suyaklardagi sinishlarni, hujayralardagi o'smalarni va amfizem va sil kabi o'pkaning ayrim holatlarini aniqlay oladi. Tish shifokorlari sizning og'zingizda nima bo'layotganini tushunish uchun rentgen nurlaridan foydalanadilar, bu sizning tishlaringiz va tish go'shtingizning sog'lig'i va holatini baholashga imkon beradi, ular boshqa asboblar / vositalar bilan ko'ra olmaydi.

Xavfsizlik

X-nurlari tanamizdagi asosiy joylarni skanerlashga yordam bergani kabi, aeroportlardagi xavfsizlik punktlarida sumkalarimiz ichidagi narsalarni tekshirishda ham foydali bo'lishi mumkin. Rentgen nurlari plastik yoki charm kabi yumshoq materiallar orqali o'tishi mumkin, ammo ko'pincha qurol va o'q-dorilarda, shu jumladan pichoq, qurol va boshqa qurollarda ishlatiladigan og'ir materiallar tomonidan so'riladi. Umuman olganda, xavfsizlik xizmati xodimlari chamadon va sumkalarning ichki qismini real vaqt rejimida efirga uzatadigan kuzatuvchi kompyuter ekraniga ega, shuning uchun zobit har qanday gumon qilingan / taqiqlangan materialni kuzatishi mumkin.
Rentgen nurlanish spektroskopiyasi (XES) shaklidir Rentgen spektroskopiyasi unda Rentgen chiziq spektrlar a bilan o'lchanadi spektral o'lchamlari kimyoviy muhitning rentgen chizig'i energiyasiga va tarmoqlanish nisbatlariga ta'sirini tahlil qilish uchun etarli. elektronlar ulardan qobiq va keyin chiqarilgan narsalarni tomosha qiling fotonlar rekombinatsiya qiluvchi elektronlarning



XESning bir nechta turlari mavjud va ularni rezonansli XES (XES) deb tasniflash mumkin, bu o'z ichiga oladi - o'lchovlar, valentlikdan yadrogacha (VtC / V2C) - o'lchovlar va () o'lchovlar yoki rezonansli XES (RXES oder) RIXS ), bu XXAS + XES 2D o'lchovini o'z ichiga oladi, yuqori aniqlikda XAS, 2p3d RIXS va Messbauer -XES bilan birgalikda o'lchovlar.^[1] Bunga qo'chimcha, Yumshoq rentgen nurlanish spektroskopiyasi (SXES) ni aniqlashda ishlatiladi elektron tuzilish materiallarBirinchi XES tajribalari Lind va Lundquist tomonidan 1924 yilda nashr etilgan^[2]

Ushbu dastlabki tadqiqotlarda mualliflar yadro elektronlarini qo'zg'atish va olish uchun rentgen naychasining elektron nuridan foydalanganlar. - chiziqli spektrlari oltingugurt va boshqalar elementlar. Uch yil o'tgach, Coster va Druyvesteyn foton qo'zg'alishi yordamida birinchi tajribalarni o'tkazdilar^[3]. Ularning ishi elektron nurlarning hosil bo'lishini ko'rsatdi asarlar Shunday qilib, yadro teshigini yaratish uchun rentgen fotonlaridan foydalanishni rag'batlantiradi. Keyingi tajribalar savdo rentgen spektrometrlari bilan, shuningdek yuqori aniqlikdagi spektrometrlar bilan o'tkazildi.

Ushbu dastlabki tadqiqotlar kichik molekulalarning elektron konfiguratsiyasi haqida asosiy tushunchalarni bergan bo'lsa-da, XES faqat yuqori intensivlikdagi rentgen nurlari mavjud bo'lganda keng foydalanishga kirishdi. sinxrotron nurlanishi (kimyoviy) suyultirilgan namunalarni o'lchashga imkon beradigan vositalar.^[4]Eksperimental yutuqlardan tashqari, bu kvant kimyoviy hisoblashdagi taraqqiyotdir, bu esa XESni elektron tuzilishini o'rganish uchun qiziqarli vositaga aylantiradi. kimyoviy birikmalar.
Genri Mozli, ingliz fizigi, o'rtasidagi munosabatni birinchi bo'lib kashf etdi - tekshirilgan elementlarning chiziqlari va atom raqamlari. Bu zamonaviy rentgen spektroskopiyasining tug'ilish vaqti edi, keyinroq ushbu chiziqlar namunaviy tarkibni aniqlash uchun elementar tahlilda ishlatilishi mumkin edi.
Uilyam Lourens Bragg keyinchalik foton energiyasi va uning kristal ichidagi difraksiyasi o'rtasidagi bog'liqlikni topdi. U o'rnatgan formulasi, ma'lum bir energiyaga ega rentgen fotoni kristal ichida aniq belgilangan burchakka egilishini aytadi
Maxsus turdagi monoxromator rentgen-manbalarida hosil bo'lgan nurlanishni difraktsiyalash uchun zarur. Buning sababi shundaki, rentgen nurlari sinish ko'rsatkichiga ega n-1. Bragg tenglama rentgen tasvirlangan /neytron difraktsiya bu zarralar kristall panjaradan o'tganda. (Rentgen difraksiyasi )
Shu maqsadda "mukammal kristallar "asbobning geometriyasi va energiya diapazoniga qarab juda ko'p shakllarda ishlab chiqarilgan. Ular mukammal deb nomlangan bo'lsada, kristalli strukturada notekisliklar mavjud bo'lib, Rowland samolyoti.Ushbu ofsetlarni ma'lum bir energiyaga qarab kristallni burab tuzatish mumkin (masalan: - 8027.83eV da misning chizig'i) .Signalning intensivligi maksimal darajaga ko'tarilganda, kristall bilan difraksiyalangan fotonlar Rowland tekisligidagi detektorga uriladi, endi asbobning gorizontal tekisligida biroz siljish bo'ladi, uni tuzatish mumkin. detektor burchagini oshirish yoki kamaytirish orqali.
Von Xamos geometriyasida silindrsimon egilgan kristal nurlanishni sirt tekisligi bo'yicha fl bo'ylab tarqaladi va uni egrilik o'qi bo'ylab xususiyatga o'xshash chiziqqa qaratadi.

Shakl 3: Rowland Circle (Johann) ikkita buyurtma bilan
Kenglik bo'yicha taqsimlangan signal umumiy spektrni ta'minlovchi kristalning fokuslash o'qida pozitsiyani sezgir detektor bilan qayd etiladi, alternativ to'lqin uzunligi dispersiyali tushunchalari Rowland doirasi ichida joylashgan manbaga ega Yoxansson geometriyasi asosida taklif qilingan va amalga oshirilgan, Yoxann geometriyasiga asoslangan asbob esa uning manbasi Rowland doirasiga joylashtirilgan.^[5][6]