Рентгеновские лучи в медицине

В настоящее время рентгеновские лучи используются чаше всего такой отраслью медицины как травматология. Поступивших больных с подозрениями на закрытый перелом обязательно просматривают с помощью рентгеновской установки, для  того, чтобы выяснить, насколько серьезен перелом. Также используются рентгеновские лучи и в хирургии для определения характера заболевания, например воспаления легких. Используются и дантистами, для определения повреждения зуба.

Досмотр багажа и грузов

Рентгеновские аппараты применяются при досмотре багажа и грузов перед посадкой пассажиров в самолет, а также на таможне и в других местах при большом скоплении людей и в местах важных встреч. Этот аппарат позволяет выявить наличие запрещенных и опасных для жизни предметов, например пистолета. Так же появились переносные мини-версии аппарата рентгена для обследования людей в общественных местах.

Рентгеновская дефектоскопия

Рентгеновские аппараты используются в техники для выявления дефектов в различных деталях. Например, используется при присмотре качества сварных швов в машиностроении, транспорта, предназначенных для перевоза большого количества людей (например, самолеты) или же трубопроводе для транспортировки бензина или газа.

Рентгеноспектральный анализ

Элементы периодической системы обладают характерными спектрами при рентгеновском облучении. На этом основано определение химического состава исследуемого вещества. Существуют два метода рентгеноспектрального анализа. В первом изучаемое вещество помещается на место катода в рентгеновской трубке, а испускаемые им рентгеновские лучи исследуются. Во втором - образец облучается рентгеновскими лучами, а исследуются прошедшие сквозь него или отражённые волны.

Рентгеноструктурный анализ

Большинство твердых тел имеют кристаллическое строение, то есть атому в них расположены упорядоченно. Говорят, что атомы образуют трёхмерную кристаллическую решетку. Если рассматривать кристалл под разными углами, то в нём можно выделить множество плоскостей с характерным правильным расположением атомов. Рентгеновское излучение имеет длину волны, сравнимую с расстояниями между атомами в веществе. Поэтому при отражении рентгеновских лучей от кристалла образуется дифракционная картина, характерная для конкретного изучаемого образца. Поворачивая кристалл и изучая лучи, отражаемые от разных плоскостей, можно судить о структуре образца и распределении в нём атомов.

Рентгеновская микроскопия

С помощью обычного оптического микроскопа можно видеть объекты,  размеры которых больше чем 10-е доли микрона. Что бы рассматривать объекты меньших размеров используют электронные микроскопы – очень сложные дорогие устройства. Рентгеновские лучи имеют гораздо меньшую длину волны, чем световые волны. Поэтому с их помощью можно и разглядеть гораздо меньшие объекты – даже отдельные атомы. Рентгеновский микроскоп гораздо удобнее электронного, так как исследуемые образцы не надо при исследовании помещать в вакуум.

Рентгеновская астрономия.

Мы видим звезды, потому что они излучают электромагнитные волны, воспринимаемые глазом. Это обычный видимый свет. Но звезды излучают не только в видимом, а и во всём диапазоне электромагнитных волн, в том числе и в рентгеновском. Поэтому астрофизики создали рентгеновские телескопы – фактически рентгеновские микроскопы наоборот. После создания для тех и других специальных рентгеновских линз, у астрономов появилась возможность изучать небо в новом диапазоне волн с очень большим разрешением.

Рентгеновские лазеры.

Создание лазеров явилось одним из самых замечательных достижений физики второй половины XX века, которое привело к революционным изменениям во многих областях науки и техники. Лазеры или оптические квантовые генераторы – это современные источники так называемого когерентного излучения, обладающие целым рядом уникальных свойств. Первые устройства для получения когерентного (упорядоченного) излучения, созданные в 50-е годы, работали в радиодиапазоне. Они назывались мазарами. Чем короче длина волны, тем труднее осуществить её резонансное усиление – принцип действия лазера. В 60-е годы лазерам покорился видимый свет, в 70-е – ультрафиолет. И только в конце 80-х появились сообщения о первых удачных экспериментальных лазерах рентгеновского диапазона. К сожалению, многие исследования засекречены, так как рентгеновские лазеры можно использовать для противоракетной обороны или, наоборот, для поражения объектов противника из космоса. Эти лазеры могут возбуждаться энергией небольшого ядерного взрыва и передавать его сфокусированную энергию на большие расстояния. В 60-е годы, с появление лазеров оптического диапазона, многие популяризаторы науки сравнивали их с толстовским гиперболоидом инженера Гарина, но тогда это было преждевременно.

Здесь перечислены только основные применения рентгеновских лучей. На самом деле, за сто лет они нашли себя в сотнях направлений.