بخشی از پاورپوینت

--- پاورپوینت شامل تصاویر میباشد ----

اسلاید 1 :

موضوع: بر هم کنش یا برخورد پرتو رنتگن با ماده

1 - پراکندگی همدوس     2- اثر فتوالکتريک   3- پراکندگی کمپتون  4- توليد جفت          5 - تجزيه توسط فوتون

رفرنس: فيزيك پزشكي (دكتر تكاور)(368 - 359)

 اهداف:

اهميت موضوع وكاربرد محتواي درس:

اولويت تدريس:

منابع بيشترجهت پژوهش و امتحان: فيزيك راديولوژي تشخيصي (كريستينسن) – فيزيك تشعشع و راديولوژي(نجم آبادي ) – فيزيك پزشكي (كامرون)

نحوه ارزيابي: كوييز- امتحان - حضور و غياب

رفع اشكالات درسي::( يك شنبه 10 -12) ( دوشنبه 11- 12) ( سه شنبه 10- 12)

اسلاید 2 :

-3 بر هم کنش یا برخورد پرتو رنتگن با ماده

dI = -μ dx.I

عبور پرتو اولیه با شدت Io از ضخامت ماده (X ) و کاهش شدت آن

             I = Ioe -μx

وابستگی به جنس ماده    ( μ ضریب کاهش خطی)

ضریب کاهش خطی]        μ cm-1 [

کاهش کسری از انرژی پرتو که در اثر عبور از یک سانتیمتر ماده صورت می گیرد.

شکل (25-5)

ضریب کاهش جرمی   ρ/ μ             cm2/g

کاهش کسری از شدت پرتو اولیه به وسیله ضخامت

1 g/cm2 ماده

اسلاید 3 :

 برخوردهای اساسی بين اشعه X و ماده

پنج راه اصلی برای برخورد يک فوتون اشعه  X با ماده

1- پراکندگی كلاسيك (همدوس)     2- اثر فتوالکتريک      3- پراکندگی کمپتون

 4- توليد جفت          5 - تجزيه توسط فوتون

 

1-پراکندگی كلاسيك (همدوس):  اشعه با انرژی کم به الکترونهای يک اتم

 برخورد کرده و آنها را با فرکانس معادل فرکانس  خود

 به نوسان در می آورد← الکترون به نوسان درآمده از خود فوتون تابش ميکند ← انرژي فوتون برخورد كننده  برابر با انرژي فتون تابشي

 *  پراکندگی بدون تغيير                     

 *  بدون تغيير در طول موج پرتو, هيچگونه انرژی انتقال نمی شود.

 *  برخورد فوتون با اتم در نتيجه برانگيختگی اتم 

 *  فقط تغيير جهت پرتو

 *  عدم ايجاد يونش در  ماده

 *  مه آلودگی روی فيلم

اسلاید 4 :

اثر فتو الکتريک

A- برخورد يک فوتون با الکترون لايه داخلی (K ,L ) با انرژی کمی بيش از انرژی همبستگي

e Ei  =  E b +  E

B- انتقال انرژی فوتون به الکترون , ناپديد شدن فوتون

C- تغيير الکترون به يون منفی و جذب ماده

D- پر شدن الکترون لايه K توسط لايهL  از دست دادن انرژی و توليد اشعه X اختصاصی(ويژه)

E- انتقال الکترون لايه K  ← کل اتم يک الکترون کم ← يون مثبت

 

 

محصول اثر فتوالکتريک :

توليد اشعه اختصاصی (ويژه)

توليد يون منفی (رهايي الکترون)

يون مثبت (اتمی با کمبود يک الکترون )

 

اسلاید 5 :

احتمال وقوع برخورد فتوالکتريک

1- دارا بودن انرژی کافی فوتون برای غلبه بر انرژی همبستگی الکترون

2- دارا بودن  تشابه انرژی فوتون با الکترون

مثال: همبستگی انرژی K يد Kev 33 و Kev 34 فوتون بهتر ازkev 100               

اگر الکترون بصورت محکمتر در مدار باشد, احتمال بيشتر (عدد اتمی بالا بيشتر)

 اثر فتو الکتريک متناسب  3 (عدد اتمی هدف)  3Z

 

بررسی تشعشع اختصاصی:

فرايند توليد اشعه X اختصاصی در فتوالکتريک

توليد اشعه X اختصاصی در هدف دستگاه راديولوژی

در فتوالکتريک: فوتون اشعه باعث جدا شدن الکترون

اتم ماده در دستگاه راديولوژی: الکترون با سرعت

 زياد باعث جدا شدن الکترون هدف

تشعع اختصاصی: اشعه ثانويه نام دارد.و معادل نيست با اشعه اسكتر

 

 

اسلاید 6 :

کاربرد فتو الکتريک در راديولوژی تشخيصی

جنبه خوب: توليد تصاوير با کيفيت عالی ←  اثر فتو الکتريک باعث افزايش کنتراست

 وکنتراست بهتر◄ کيفيت بهتر

افزايش اختلاف بين بافت سخت و نرم ( تفاوت جنس )

 

عوامل موثر برخورد فتو الکتريک: انرژی اشعه و عدد اتمی ماده جاذب

 جنبه بد: دريافت بيشتر اشعه توسط بيمار← جذب تمامی انرژی

فوتون تابشي توسط بيمار

 

به حداقل رسانيدن اکسپوژر , استفاده از بالاترين انرژی اشعه X (KVP بالا)جهت به حداقل رسانيدن  اثر فتو الکتريک

اسلاید 7 :

پراکندگی کمپتون

 ( فوتون اسکتر = پرتو پراکنده) و توليد مه الودگي در فيلم

A- برخورد فوتون با انرژی بالا با الکترون آزاد از لايه خارجی اتم يک ماده

 -Bخارج شدن الکترون از مدار

 - Cانحراف فوتون و حرکت در جهت جديد

 - Dتوليد جفت يون يونيزاسيون ( اتم بار مثبت و يک الکترون بنام الکترون برگشتی)

 

انرژی زيادی صرف جدا شدن الکترون نمی گردد ( الکترون آزاد

 در مدار خارجی)

 

فوتون  هرگز تمام انرژی را از دست نمی دهد.

 ميزان انرژی باقيمانده :        انرژی اوليه فوتون

                                       زاويه پراکندگی

 

فوتون با انرژی کم:  بيشتر فوتونها با زاويه 180 به عقب بازگشت

اسلاید 8 :

محاسبه تغيير در طول موج فوتون:

 ( 1- cosӨ0/024) = ( 1- cosӨ )  ((h/mc= λ ∆

تغيير در طول موج : λ ∆

زاويه انحرافӨ  :

 12.4/KVp = λ

Ei = Ec + (Eb + Eke )

 

انرژی فوتون برخوردی    : Ei

انرژی فوتون بخش: Ec            

انرژی همبستگی : Eb                 

انرژی جنبشی الکترون  : Eke

 

 عوارض: پرتوهای اسکتر( مه آلودگی)← مه آلودگی روی فيلم ,كنتراست کم

حذف مشکل , نمی توان از فيلتر استفاده کرد (زياد پرتو اسکتر) تابش از طريق بيمار

( فلوروسکوپی) به متصدی فلوروسکوپی

احتمال وقوع:

بستگی به:انرژی پرتو و دانسيته ماده جاذب  و

الکترونهای آزاد جسم جاذب (الکترونهای لايه خارجی) و

عدم بستگی به عدد اتمی ماده جاذب

 

اسلاید 9 :

4- توليد جفت:

در محدوده انرژی اشعه X تشخيصی رخ نمی دهد.

A- فوتون تحت تاثير نيروی هسته اتم ← تبديل انرژی به ماده       

 

B- انرژی فوتون >       1. 2 Me v تا بوقوع بپيوند.

 

برخورد اشعه X با ابر الکتريکی, تحت تاثير ميدان نيروی هسته

← اثر متقابل بين فوتون و نيروی هسته , ناپديد شدن فوتون

تجزيه فوتون به الکترون و پوزيترون

 

5- تجزيه توسط فوتون:

 

*  برخورد اشعه X  مستقيما با هسته و جذب هسته در نتيجه هسته بر انگيخته

* تجزيه هسته اتم

* حداقل انرژی فوتون Mev 7

* تجزيه هسته به نوترون   ,    پروتون و ذره α

* بدون اهميت در راديولوژی تشخيصی (انرژی ماکس 150 kev )

 

تعداد نسبی وقوع برخوردهای اساسی:

  -1پراکندگی همدوس: 5 %

 -2پراکندگی گمپتون: 20 % 

  -3فتو الکتريک: 75 %  

        3 و  2در راديولوژی تشخيصی با اهميت   

اسلاید 10 :

c ) اثر فتوالکتریکی:

 وابسته به Z3   و انرژی 1/E3

احتمال برخورد فتوالکتریک در استخوان

        [13.8 / 7.4] 3 = 6.49

 d ) تولید جفت

شکل 27-5

در متن اصلی پاورپوینت به هم ریختگی وجود ندارد. برای مطالعه بیشتر پاورپوینت آن را خریداری کنید