2013臨床醫(yī)師實踐技能考試輔導：X射線的發(fā)展及原理

  　X射線的發(fā)展 

　　X射線是19世紀末20世紀初物理學的三大發(fā)現(xiàn)（X射線1895年、放射線1896年、電子1897年）之一，這一發(fā)現(xiàn)標志著現(xiàn)代物理學的產生。

　　自倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后，許多物理學家都在積極地研究和探索，1905年和1909年，巴克拉曾先后發(fā)現(xiàn)X射線的偏振現(xiàn)象，但對X射線究竟是一種電磁波還是微粒輻射，仍不清楚。1912年德國物理學家勞厄發(fā)現(xiàn)了X射線通過晶體時產生衍射現(xiàn)象，證明了X射線的波動性和晶體內部結構的周期性，發(fā)表了《X射線的干涉現(xiàn)象》一文。

　　勞厄的文章發(fā)表不久，就引起英國布拉格父子的關注，當時老布拉格（WH.Bragg）已是利茲大學的物理學教授，而小布拉格（WL.Bragg）則剛從劍橋大學畢業(yè)，在卡文迪許實驗室。由于都是X射線微粒論者，兩人都試圖用X射線的微粒理論來解釋勞厄的照片，但他們的嘗試未能取得成功。年輕的小布拉格經過反復研究，成功地解釋了勞厄的實驗事實。他以更簡潔的方式，清楚地解釋了X射線晶體衍射的形成，并提出了著名的布拉格公式：nX=Zdsino這一結果不僅證明了小布拉格的解釋的正確性，更重要的是證明了能夠用X射線來獲取關于晶體結構的信息。

　　1912年11月，年僅22歲的小布位格以《晶體對短波長電磁波衍射》為題向劍橋哲學學會報告了上述研究結果。老布拉格則于1913年元月設計出第一臺X射線分光計，并利用這臺儀器，發(fā)現(xiàn)了特征X射線。小布拉格在用特征X射線分析了一些堿金屬鹵化物的晶體結構之后，與其父親合作，成功地測定出了金剛石的晶體結構，并用勞厄法進行了驗證。金剛石結構的測定完美地說明了化學家長期以來認為的碳原子的四個鍵按正四面體形狀排列的結論。這對尚處于新生階段的X射線晶體學來說是一個非常重要的事件，它充分顯示了X射線衍射用于分析晶體結構的有效性，使其開始為物理學家和化學家普遍接受。月設計出第一臺X射線分光計，并利用這臺儀器，發(fā)現(xiàn)了特征X射線。小布拉格在用特征X射線分析了一些堿金屬鹵化物的晶體結構之后，與其父親合作，成功地測定出了金剛石的晶體結構，并用勞厄法進行了驗證。金剛石結構的測定完美地說明了化學家長期以來認為的碳原子的四個鍵按正四面體形狀排列的結論。這對尚處于新生階段的X射線晶體學來說是一個非常重要的事件，它充分顯示了X射線衍射用于分析晶體結構的有效性，使其開始為物理學家和化學家普遍接受。

　　X射線的原理 

　　當接通電源，按下啟動按鈕時，整機便開始工作。由主控器發(fā)出的脈沖信號，經功率放大，倍壓產生高壓給X射線管陽極，同樣主控Ⅱ發(fā)出的脈沖信號經放大給X射線管燈絲，使X射 21EHERO-50XA線管產生X射線，并通過數(shù)顯面板顯示出相應的值KV/μA.此時被測物體放在X射線源與像增強器之間，像增強器的顯示屏就顯示出被透視物的清晰圖像。為使儀器穩(wěn)定可靠地工作，系統(tǒng)采用脈沖寬調技術，使管電流、管電壓保持恒定，X射線管以最佳狀態(tài)工作。并有高壓慢啟動功能，使X射線管陽極無高壓過沖現(xiàn)象。主控制器采用微型貼片器件，并以20KHz頻率工作，使整個系統(tǒng)效率大為提高，消除了噪聲，為操作人員提供了安靜的使用環(huán)境，同時也縮小了體積。透視儀電源采用高頻高效率開關電源，并具有全面的保護措施。為確保透視儀的安全，整機加有多種保護裝置，使其安全可靠。