پرتو Xچیست

اشعه X یک نوع تششع الکترو مغناطیسی است که از بسته های پر انرژی ، به نام فوتون تشکیل شده است که در محدوده طیف فرکانس الکترومغناطیس ، دارای طول موجی حدود ده به توان منهای هشت تا ده به توان منهای دوازده میباشد که بین اشعه ، ماوراءبنفش و اشعه گاما قرارگرفته است و با توجه به خصوصیات فیزیکی آن میتواند برای انسان مضر باشد اما نه هر مقدار از آن ، زیرا بطور طبیعی ما همواره در معرض دریافت پرتو Xهستیم که شرح کامل آن در این مختصر مقدور نیست اما جدول ذیل بطور مختصر چگونگی دریافت پرتو Xدر زندگی روزمره را نشان می دهد .

 سنسورهای نوری

این سنسورها که با استفاده ازامواج مادون قرمز کار میکنند در ورودی تونل (در دستگاه هائی که نوارنقاله آنها در یک جهت جهت کار می کند ) و در ورودی و خروجی تونل (در دستگاه هائی که نوارنقاله آنها در دو جهت جهت کار می کند ) نصب شده اند و به محض اینکه بسته ای وارد تونل میشود ، باقطع شدن شعاع نوری بین فرستنده وگیرنده آن ، سیگنالی به قسمت کنترل فرستاده میشود تابرقراری اشعه ایکس جهت تابیده شدن به جسم شروع گردد

قسمت تولید اشعه ایکس

منبع اشعه ایکس که شامل : ترانسفورماتورهای افزاینده ، ترانسفورماتور کاهنده ، چند برابر کننده ولتاژ ، لامپ اشعه ایکس ، مقاومتهای نمونه گیر و روغن خنک کننده می باشد به صورت یک بسته کامل توسط کارخانه سازنده ارائه و در دستگاه X-RAY نصب می گردد . با روشن کردن دستگاه ، ولتاژ دویست و بیست ولت برق شهر (220 Vac) به ترانسفورماتورهای افزاینده اعمال می شود ، سپس ولتاژ خروجی نهائی توسط یکسو کننده های مناسب به ولتاژ مستقیم (DC) تبدیل و به چند برابر کننده ولتاژ ارسال میگردد ، حال ولتاژهای تقویت شده ( تاحدود چند ده کیلو ولت ، مثلاً 70 KV ) بترتیب به آند وکاتد لامپ اشعه ایکس متصل گردیده تا اختلاف پتانسیل حدود دو برابر ( 140 KV) را در دو سر لامپ ایجاد کند .

از طرف دیگر برق شهر (220 Vac) توسط یک ترانس کاهنده تا حدود ده ولت (10 Vac) جهت تغذیه فیلامان به کاتد لامپ متصل میگردد ، خروجی این ترانس باعث گرم شدن فیلمان ( درحد سرخ شدن ) وآمادگی لامپ جهت تولید اشعه ایکس میشود ، حال اگر ولتاژ بیشتر از یکصدو چهل کیلو ولت (140 KV) به دوسر لامپ اعمال گردد الکترونهای موجود درفیلامان کاملا گرم شده با سرعت بسیار زیاد به سمت آند حرکت میکنند که پس از برخورد به آند ، انرژی با طیف فرکانسی در حدود 1014 تا 1021 هرتز آزاد میشود که اشعه ایکس را نیز شامل میگردد .

قسمت دریافت اشعه ایکس

اشعه ایکس پس از تابش توسط کلیماتور Collimator ) ( و عبور از جسم به یک سری آشکار ساز برخورد میکند آشکارسازها شامل چند برد قابل تعویض ( مثلاً ده برد ) میباشند که انرژی اشعه ایکس را به جریان الکتریکی تبدیل می کنند ، برای این منظور برروی هربرد تعدادی بطور مثال شصت وچهار عدد کریستال سینتیلا تور به همراه شصت وچهار عدد فتودیود و شصت وچهار عدد تقویت کننده ولتاژ وجود دارد ، از آنجا ئیکه بردهای آشکار ساز بصورت ال مانند در تونل قرارگرفته اند ومنبع اشعه ایکس هم از گوشه روبروی آنها تابیده میشود ، لذا تمام قسمتهای تونل اسکن میشود ، بعبارت دیگر اشیاء بزرگ کاملاً بازرسی میشوند .

سیستم پردازش ونمایش تصویر

این سیستم از آشکارساز پرتو X ، یک برد رابط ویک برد جهت پردازش اطلاعات دریافتی تشکیل شده است تشخیص مواد با استفاده از یک یا دو ردیف ( حسب نوع دستگاه ) آشکارساز پرتو X که به شکل ال ( L ) قرارمیگیرند انجام میشود ، عمل آشکارساز پرتو X برداشت کامل تصویر بسته ، بدون ایجاد سایه است که دارای تابش قطری میباشد ، هرآشکارساز شامل کریستال ، فتودیود و تقویت کننده سیگنال میباشند ، اشعه ایکس پس از برخورد به جسم و نفوذ در آن ، از جسم خارج شده وبه آشکارسازها می رسد ، چون اشعه ایکس از نوع امواج غیر مرئی میباشد ، نمی تواند توسط فتودیودها آشکار شود ، بنابراین بایستی توسط کریستالهای مخصوص ، فرکانس آن کاهش یافته تا به سطح نور مرئی برسد . تا توسط فتو دیود ها آشکار گردد ، در این مرحله یک کامپیوتر که میتواند در داخل ویا در خارج از دستگاه قرار گیرد ، برای پردازش ، بازسازی ، حفظ و نمایش تصاویر ، مورد استفاده قرار میگیرد ، توجه نمایید که در بعضی از دستگاه های گیت X-RAY فقط ازیک ردیف آشکارساز استفاده میگردد (آشکارساز پرتو Xنرم ) به همین دلیل در این دستگاه ها پارامتر های نرم افزاری ذیل پشتیبانی نمی شود :

  • تفکیک مواد آلی و مواد غیر آلی Organic/inorganic Objects Strip
  • نمایش لایه ها حسب قدرت نفوذ اشعه H/L Penetration
  • نمایش تصویر مواد حسب ضریب انرژی Multi-energy

اما در برخی از دستگاه های X-RAY به منظور افزایش ضریب دقت ارزیابی تصویر از دوسری آشکار ساز استفاده می گردد که برروی یکدیگر قرارگرفته اند ، یکی برای آشکار کردن پرتوی پرتو X سخت با قدرت نفوذ بالا ودیگری برای آشکار کردن پرتو X نرم با قدرت نفوذ کم ، پس در موقع اسکن کردن ، دو ولتاژ خروجی بدست می آید که حاصل آن بطور مختصر عبارتست از :

  1. ارزیابی دقیقتر تصویر دریافتی نسبت به دستگاه های که با یک ردیف آشکارساز کار می کنند .
  2. نمایش مواد مختلف با استفاده از سه رنگ نارنجی ، سبز و آبی برحسب چگالی آنها .

در واقع در این سیستم مواد وعناصر موجود در طبیعت به سه دسته کلی تقسیم میشوند که عبارتند از :
مواد سبک
عناصری هستند که عدد اتمی آنها زیر ده می باشد ، این مواد دارای درجه جذب پائینی از اشعه ایکس می باشند و یا بعبارت دیگر اشعه ایکس براحتی در آنها نفوذ میکند ، بیشتر این عناصر همان مواد آلی (( Organic Material می باشند که در سیستم ارزیابی تصویر) ( HI – MAT به رنگ نارنجی دیده میشوند .
مواد نیمه سنگین
عناصری میباشند که عدد اتمی آنها بین یازده تا هجده می باشد ، این مواد که به آنها اصطلاحاً مواد نیمه سنگین گفته میشود دارای جذب متوسطی از اشعه ایکس میباشند ، آلومینیوم وشیشه مثالهایی از این نوع مواد هستند که در سیستم مانیتورینگ بازرسی با اشعه ایکس به رنگ سبز دیده میشوند .
مواد سنگین
دسته سوم شامل عناصر با عدد اتمی بیشتر از هجده میباشد ، اکثر این عناصر فلز هستند که میزان جذب اشعه ایکس آنها زیاد میباشد و در سیستم مانیتورینگ بازرسی با اشعه ایکس به رنگ آبی نشانداده میشوند .

باید در نظر داشت که نفوذ اشعه ایکس در اینگونه مواد به جنس و ضخامت آنها بستگی دارد ، بعنوان مثال در فلزی مانند فولاد ، اشعه ایکس تا حدی میتواند نفوذ کند ، بطوریکه حداکثر نفوذ اشعه ایکس حسب توان منبع پرتو Xدر فولاد حدود 25 الی 35 میلیمتر می باشد ، بنابراین قسمتهائی از جسم مورد بازرسی که با فولاد ضخیم و یا با فلز سرب که جزو سنگین ترین فلزات است پوشیده شده باشد نمیتواند مورد ارزیابی قرار گیرد و به همین دلیل این قسمت از تصویر در مونیتور سیاه دیده می شود .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

این فیلد را پر کنید
این فیلد را پر کنید
لطفاً یک نشانی ایمیل معتبر بنویسید.
برای ادامه، شما باید با قوانین موافقت کنید

تماس با ما: