진단 방사선에 사용되는 방사선 발생장치의 구조와 발생 원리

소개글

진단 방사선에 사용되는 방사선 발생장치의 구조와 발생 원리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 본론
1. 방사선의 정의와 종류
2. 방사선의 발생 원리
3.. 발생원리
4. 방사선과 물질과의 상호 작용

Ⅲ. 결론

본문내용

과에 의해 떨어져 나간 전자를 광전자라 한다.
그 결과 그림 1.6에서 와 같이 K각에 전자의 공석이 생기면 K각보다 에너지의
순위가 높은 L 전자, M 전자가 그 공석을 메우며, 이 때 의
특성 X 선이 발생한다.
이 발생기구는 X 선관에 의한 특성 X 선의 경우와 같다.
차이점은 X 선관의 경우는 가속 전자가 K 전자에 작용한 것이지만 광전효과의
경우는 X 선의 광양자가 작용한 것이다. 발생한 특성 X 선은 어떠한 경우에도 동일하나
광전효과에 의해 발생한 특성 X선을 특히 형광 X 선이라고 구별하기도 한다.
광전효과는 광양자의 에너지가 궤도 전자의 여기 에너지보다 큰 경우에만 일어난다.

4.2 톰슨산란(Rayleigh 산란)
X 선이 물질에 입사한 방향을 바꾸는 것이 산란이다.
이 때 방향을 바꾸어도 X 선의 파장이 변하지 않는 산란을 톰슨산란 또는 레이리 산란이라 한다.
또한 이 산란은 광양자의 에너지가 변하지 않기 때문에 탄성산란이라고도 한다.
톰슨산란의 경우는 파장이 변화하지 않기 때문에 각각의 전자에 의해서 산란된
X 선이 서로 간섭을 일으키므로 간섭성 산란이라 한다.
결정체에 의한 X 선의 회절은 이 산란선의 간섭의 결과이다.
톰슨산란이 일어나는 정도는 원자번호에 비례한다.
4.3 콤프턴 효과(콤프턴 산란)
X 선이 물질에 입사하여 산란할 때 산란 후 X 선 광양자의 에너지가 감소하는
현상을 콤프턴 효과 또는 콤프톤 산란이라 한다.
콤프턴 산란에서는 산란할 때 충돌한 전자에 에너지를 주어 원자 바깥으로
튀어나가게 하기 때문에 산란한 X 선의 에너지 은 입사 X 선의 에너지 보다
낮아진다. 이 때 튀어나간 전자를 되튐전자라고 한다.
콤퓨턴 효과가 일어나기 전후에 효과에 관여한 X 선의 광양자와 전자의 사이에는
에너지 보존법칙과 운동량 보존법칙이 성립한다.
입사 X 선의 방향에 대하여 산란 방향의 각도(산란각) 가 커지면 에너지
의 차는 커지게 된다.
콤퓨턴 효과는 궤도전자에 의해서보다는 주로 물질 내의 자유전자와의 상호작용에 의해 발생한다.
4.4 전자쌍생성
전자쌍생성은 아주 높은 에너지의 X 선의 광양자가 원자핵 근처의 강한 전장을 통과할 때, 광양자가 소멸하고 그 대신에 음전자와 양전자가 생성하는 현상이다.
따라서 광양자의 에너지는 음전자와 양전자의 정지 질량의 합에 해당하는
에너지 이상의 에너지를 갖지 않으면 안 된다.
여기서 전자 한 개의 질량에 해당하는 에너지는 이다.
Ⅲ. 결론
진단방사선 발생장치를 살펴보면서 생각하기를 물리학과 관련이 있을까 하는 생각이 들었다. 하지만 살펴보면서 여러 가지 관련된 요소들을 발견 할 수 있었다.
1. 방사선은 전자, 양자, 중성자 등의 입자(Corpuscule)의 흐름이다.
2. 방사선은 입자로써 정의 될 수 있고 파로써 정의될 수 있다.
3. 진단 방사선 발생장치는 진공으로 만든 유리관과 양극, 음극, 관용기, 그리고 고전압 발생장치로 구성되어있다.
4. 방사선의 발생은 전자를 고전압 발생장치에서 발생시킨 고전압이 음극에서 가속시켜 회전 양극으로 이동시킨 전자가 양극(타겟)을 통해 부딪히면서 방사선이 발생된다. 이때 발생하는 X선의 양은 1%이며 나머지 99%는 열로 변환된다. 99%의 열은 관용기내에 존재하는 냉각유에 의해 냉각된다.
5. 발생장치에서 발생되는 방사선에는 가속에 따라 두 가지 종류가 있다.
1) 특성방사선(선 스팩트럼): 빠른 속도로 지나가는 전자에 의해 양극 원자의 최 내각 전자가 방출될 때 원자는 특성 방사선을 생기고 에너지 준위가 낮은 기저상태로 되돌아간다.
2) 저지 X선(연속 스팩트럼): X-ray tube내에서 속도가 빠른 전자가 양극의 원자핵 근처를 지날 때 원자핵이 끌어당기는 힘에 의해 방향이 예리하게 바뀌면서 전자는 에너지를 잃고 속도도 느려지면서 방사선이 생기게 된다.
5. 방사선 발생장치에 사용되는 요소는 관전압과 관전류 조사시간과 피사체와의 거리에 따라 달라진다. 각각의 요소는 독립적이지만 서로 상호 보완적이다. 각각의 요소를 적절히 사용해야 피사체가 X선을 최소화 하는 상태에서 진단을 할 수 가있다. 6. 방사선이 발생하기위해서는 여러 가지 물질과의 상호작용을 통해 이루어진다.
1)광전효과
2)톰슨 산란
3)전자쌍생성
우리생활에 꼭 필요한 인공방사선은 어쩌면 필요악 이라고 볼 수 있다. 잘만 사용한다면 어디에서든 충분히 활용할 수 있는 것이고 잘못사용하게 된다면 오히려 좋지 않은 효과를 보게 되는 것이다. 그러나 사람들이 생각하고 있는 것처럼 방사선이 그렇게 위험하지는 않다. 일반적으로 진단에 사용되는 방사선은 자연에서 발생하는 방사선의 양보다 훨씬 적다. 따라서 안심하고 사용해도 되는 것이다.
참고문헌
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