TIA X

I. Phát hiện ra tia X:
Năm 1895, khi cho một ống tia catốt hoạt động, Rơn-ghen nhận thấy từ vỏ thủy tinh đối diện với catốt có một bức xạ không thấy được phóng ra. Bức xạ này tác dụng lên các tấm kính ảnh vốn được gói kín và được đặt trong hộp kín.
Rơn-ghen gọi loại bức xạ này là tia X. Ngày nay, đôi khi người ta gọi đây là tia Rơn-ghen để tỏ lòng kính trọng ông.
Kết luận rút ra từ các thí nghiệm tiếp theo của Rơn-ghen là:
Mỗi khi một chùm tia catốt - tức là một chùm electron có năng lượng lớn - đập vào một vật rắn thì vật đó phát ra tia X.
Ảnh chụp X quang bàn tay trái của vợ ông Rơnghen do chính ông Rơnghen thực hiện vào ngày 23 tháng 01 năm 1896 trong một buổi thuyết trình.. Tài liệu đăng tại wikipedia.org
II. Cách tạo ra tia X:
Ngày trước, người ta tạo ra tia X bằng ống Rơn-ghen, sau này người ta dùng ống Coolidge (Cu-lit-giơ).
1. Ống Rơn-ghen:
a) Cấu tạo: 
Ống Rơn-ghen là một bình cầu (chứa khí áp suất thấp - gọi là khí kém) bên trong có 3 điện cực:
  • Catốt có dạng chõm cầu có tác dụng làm các electron bật ra tập trung tại tâm của bình cầu.
  • Anốt là điện cực dương ở phía đối diện với catốt ở thành bình bên kia.
  • Đối catốt là một điện cực (thường được nối với anốt). Ở bề mặt của đối catốt là một kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy.
b) Hoạt động:
Đặt vào giữa anốt và catốt một hiệu điện thế không đổi (khoảng vài chục kV) thì electron bứt ra từ catốt được tăng tốc rất mạnh. Khi đập vào đối âm cực, các electron bị đột ngột hãm lại và làm phát ra tia X. Người ta gọi tia X là bức xạ hãm.


2. Ống Coolidge (Cu-lit-giơ)
a) Cấu tạo:
Ban đầu, ống Cooligde có dạng một bình hình cầu bên trong là chân không và có 2 điện cực:
  • Catốt là một chõm cầu có tác dụng làm tập trung các electron về phía tâm của bình cầu.
  • Một dây tim để nung nóng catốt.(để catốt phát ra electron) được cấp điện nhờ một nguồn điện riêng.
  • Anốt là điện cực dương. Bề mặt của anốt là một lớp kim loại có nguyên tử lượng lớn và khó nóng chảy. Để giải nhiệt cho anốt người ta cho một dòng nước chảy luồn bên trong anốt nhờ một ống nhỏ.
b) Hoạt động
Khi đặt một hiệu điện thế (xoay chiều hoặc một chiều) vào hai cực của ống Coolidge thì electron được tăng tốc mạnh và đến đập vào anốt, xuyên sâu vào lớp vỏ nguyên tử của chất làm anốt, tương tác với các lớp electron ở các lớp trong cùng  làm phát ra tia X.
Hiệu điện thế ở hai cực của ống Cooldge từ vài chục kV đến khoảng 120 kV.
Hiện nay người ta đã chế tạo các loại ống tia X có hình dạng khác nhau dù về nguyên tắc thì giống như ống Coolidge lúc đầu.
Trong nha khoa:
Trong máy chụp X quang thông thường:
Trong các máy CT hoặc CAT:

Mời bạn đọc thêm các tài liệu sau đây (bằng tiếng Anh)
III. Bản chất của tia X:
Tia X là bức xạ điện từ mà mắt không nhìn thấy được có bước sóng ngắn hơn bước sóng của tia tử ngoại nhưng lớn hơn bước sóng của tia gamma (xem bài Sự phóng xạ ở chương sau). Bước sóng của tia X có giá trị từ 10 - 11 m đến 10 - 8 m (tức là từ 0,01 nm đến khoảng vài nm).
  • Những tia X có bước sóng từ 0,01 nm đến 0,1 nm có tính đâm xuyên mạnh hơn nên gọi là tia X cứng
  • Những tia X có bước sóng từ 0,1 nm đến khoảng vài nm có tính đâm xuyên yếu hơn được gọi là tia X mềm.
IV. Tính chất của tia X:
  • Tia X có tính đâm xuyên mạnh.
  • Có tác dụng lên kính ảnh (làm đen kính ảnh dùng để chụp X quang)
  • Làm phát quang một số chất
  • Làm ion hóa không khí.
  • Có tác dụng sinh lý, hủy diệt tế bào.
V. Ứng dụng của tia X
  • Dùng để chụp điện, chiếu điện.
  • Dùng để dò tìm vết nứt bên trong các sản phẩm đúc.
  • Dùng trong kiểm tra hành lý ở sân bay.
  • Dùng để diệt khuẩn.
  • Dùng trong điều trị ung thư nông, gần da.
  • Dùng để nghiên cứu cấu trúc của mạng tinh thể.
V. Thang sóng điện từ
Sóng vô tuyến, tia hồng ngoại, ánh sáng thấy được, tia tử ngoại, tia X, tia gamma đều có bản chất là sóng điện từ chỉ khác nhau ở bước sóng dẫn đển sự thể hiện khác nhau.
Một bảng sắp xếp các loại sóng điện từ này theo thứ tụ bước sóng tăng dần (hoặc giảm dần) gọi là thang sóng điện từ
Bảng dưới đây là thang sóng điện từ có nguồn từ wikipedia.org được phiên dịch ra tiếng Việt

Xem bài Tia hồng ngoại - Tia tử ngoại  |  Về đầu trang  |  Trở về Trang chủ  |  Xem bài Hiện tượng quang điện ngoài

Comments