Transcript 2. Ders Slayt - Doç. Dr. Faruk DEMİR

www.farukdemir.info.tr
X-ışınları
2. Ders
Doç. Dr. Faruk DEMİR
X-IŞINININ TANIMI
www.farukdemir.info.tr
Radyasyon kaynağından doğru çizgiler boyunca dalga veya parçaçık
şeklinde ıraksayan enerji olarak tanımlanır, bununla birlikte yüklü
parçacıklar şeklindeki radyasyon elektrik veya manyetik alanda lineer
yolundan saptırılabilir.
Bütün radyasyon tipleri ikili özelliğe
sahiptir çünkü onlar parçacıklara göre en
iyi açıklanabilen bazı özellikler gösterir
ve dalgaya göre en iyi açıklanan diğer
özellikleri gösterir. Yine de çoğu
radyasyon baskın olarak ya parçacık ya
da dalgadır ve bu iki kategoriye bütün
radyasyon
tiplerini
sınıflandırmak
uygundur.
2
http://www.lisefizik.com/lise4/resimler/eq001b_emwave_nw.gif
http://www.acikbilim.com/wp-content/uploads/2013/11/6.jpg
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINININ TANIMI
Parçacık şeklindeki radyasyon türleri
•  parçacıkları veya He++ çekirdeği,
http://3.bp.blogspot.com/VWdKSDHo5TE/U42dxjds6eI/AAAAAAAABt0/IiKa7e1NRM/s1600/alfa.png
• - parçacıkları veya elektronları (e-),
http://legacy.jefferson.kctcs.edu/techcenter/Classes/Physics/At
omicNuclearandModernPhysics/BetaMinusDecaySmall.jpg
3
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINININ TANIMI
Parçacık şeklindeki radyasyon türleri
• Pozitronlar + veya pozitif olarak
yüklenmiş elektronlar,
http://depts.washington.edu/nucmed/IRL/pet_intro/intro_src/fig1_small.JPG
• Nötronlar (n),
• Çoğunlukla H+ çekirdeği olan yüksek
enerjili protonlar p+’dan ibaret olan
primer kozmik ışınlar,
http://cdn.frm2.tum.de/fileadmin/stuff/technics/pics/neutronproduction_en.jpg
4
MMM216 X- ışınları 1. Ders
X-IŞINININ TANIMI
www.farukdemir.info.tr
Dalga radyasyon üstüste binmiş bölgelere bölünmüş oluşan elektromanyetik
spektrumdan oluşur. Görünebilir bölge (4000-7500 Å) insanın görsel tepkisi olarak
tanımlanır. Gama () ışınları bölgesi radyoaktif bozunmaya uğrayan atomların
çekirdeğinde üretilen yüksek enerjili elektromanyetik radyasyondur.
http://www.acikbilim.com/wp-content/uploads/2013/11/6.jpg
5
MMM216 X- ışınları 1. Ders
X-IŞINININ TANIMI
www.farukdemir.info.tr
X-ışınları yüksek enerjili elektronların yavaşlatılmasıyla veya atomun iç tabakaları
arasında elektron geçişiyle üretilen 10-5-100 Å dalga boylu elektromanyetik dalgadır.
10-5 Å dalga boylu radyasyon 1GV’ta çalışan betatronlarda üretilir; 100 Å en hafif
elementin K-band spektrumunu temsil eder.
http://www.amptek.com/wp-content/uploads/2013/12/xrf_3.gif
6
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
Genel Özellikler
• Sürekli spektrumu bulunur
• Karakteristik çizgi spektrumu bulunur
http://www.oxford-instruments.com/OxfordInstruments/media/xray-technology/images/Bremsstrahlung.jpg
• Karakteristik band spektrumu bulunur
http://cdn4.explainthatstuff.com/electromagnetic-spectrum-xrays.jpg
7
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
Genel Özellikler
• Karakteristik soğurma spektrumu verir
• Işık hızında ilerler
• Düz çizgiler boyunca ilerler
• Madde transfer etmeksizin ilerler
http://www.chemicalghosts.org/wp-content/uploads/2012/11/xas.png
• Elektrik ve manyetik alan tarafından saptırılmaz ve etkilenmez
• Görünmez ve dolayısıyla insan gözüyle görülmez
8
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
Maddeyle karşılaştığında, X-ışınları aşağıdaki olayların herhangi birine
maruz kalabilir.
Fotoelektron
Yansıma
Gelen X-ışını
Kırılma
Kırınım
9
N
U
M
U
N
E
Elektronlar
AUGER elektronu
Compton Elektronu
Etkilenmeden geçme
İnkoherent Saçılma
Saçılan X-ışınları
Koherent Saçılma
Çift Oluşum
Saçılan X-ışınları
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınının soğurulması esnasında madde aşağıdaki olaylardan biri
gerçekleşebilir
 Sıcaklığı artar,
 Dielektrik özellikleri değişir,
 Elektrik özellikleri değişir,
 İyonlaşma (özellikle gazlarda ve sıvılarda),
 Decomposition (bileşenlerin yaniden şekillenmesi), kimyasal reaksiyon,
çökelme, gaz çıkışı, serbest radikal üretimi v.b. sonucu olan radyoliz
(fotoliz),
1
0
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınının soğurulması esnasında madde aşağıdaki olaylardan biri
gerçekleşebilir
 Fotografik etki, renk merkezleri vediğer örgü kusurlarının oluşması,
 Radyasyon zararı,
 Flöresans ve/veya fosforesans (kızıl ötesi, görünür, ultraviyole),
 İkincil karakteristik x-ışını çizgi ve bant spektrumunun uyarılması,
 Foto, Auger ve geri tepme elektronlarının uyarılması,
 Uyarma, zarar, genetik değişim veya ölüm (biyolojik dokularda).
1
1
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınlarının ve maddenin değişimi aşağıdaki radyasyon tiplerinden
herhangi birinin yayınlanması ile sonuçlanır
1. Tanecik
2. Elektromanyetik
a) Gelen X-ışınları (Sürekli veya Çizgi)
b) Yayınlanan X-ışınları
c) Diğerleri
1
2
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınlarının ve maddenin değişimi aşağıdaki radyasyon tiplerinden
herhangi birinin yayınlanması ile sonuçlanır
 İyonlar,
1. Tanecik
 X-ışınları tarafından uyarılan fotoelektronlar,
 Görünür ve mor ötesi folöresans tarafından uyarılan fotoelektronlar,
 Auger elektronları,
 Geri tepme elektronları,
 Elektron pozitron çiftleri (1,02 MeV’den daha büyük enerjiye sahip
x-ışınlarından).
1
3
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınlarının ve maddenin değişimi aşağıdaki radyasyon tiplerinden
herhangi birinin yayınlanması ile sonuçlanır
2. Elektromanyetik
a) Gelen x-ışınları (sürekli veya çizgi)
 Tranmisyon olanlar (etkilenmeden geçenler),
 Yansıyanlar,
 Kırılanlar,
 Kutuplananlar (veya polarize olanlar),
 Kırınımı uğrayanlar,
 Koherent olarak saçılanlar,
1
4
 İnkoherent olarak saçılanlar.
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınlarının ve maddenin değişimi aşağıdaki radyasyon tiplerinden
herhangi birinin yayınlanması ile sonuçlanır
2. Elektromanyetik
b) Yayınlanan X-ışınları
 Diyagram spektral çizgiler,
 Nondiyagram (Satellite) spektral çizgiler,
 Foto, Auger ve geri tepme elektronları tarafından uyarılan süreklilik
(Breamstrahlung)
1
5
MMM216 X- ışınları 1. Ders
www.farukdemir.info.tr
X-IŞINLARININ ÖZELLİKLERİ
X-ışınlarının ve maddenin değişimi aşağıdaki radyasyon tiplerinden
herhangi birinin yayınlanması ile sonuçlanır
2. Elektromanyetik
c) Diğerleri

Kızıl ötesi (termal),
 Kızıl ötesi, görünür veya mor ötesi flöresans ya da fosforesans,
 Elektron-pozitron çiftlerinin yeniden birleşmesiyle (rekombinasyon)
oluşan yok olma (Annihilation) radyasyonu,
 Çok yüksek enerjili x-ışınları tarafından üretilen çok yüksek hızlı
elektronlardan kaynaklanan Cerenkov radyasyonu
*Cerenkov radyasyonu yüklü bir parçacık bir ortamda o ortamdaki ışık hızından daha büyük bir hızda hareket
ettiğinde üretilen belli belirsiz görünebilir ışıktır ve ona sonik gürültünün optik analoğu olarak bakılabilir.
1
6
MMM216 X- ışınları 1. Ders