X-Işınları. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler. Numan Akdoğan.

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "X-Işınları. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler. Numan Akdoğan. akdogan@gyte.edu.tr"

Adem Sunay
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 X-Işınları 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler Numan Akdoğan Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümü Nanomanyetizma ve Spintronik Araştırma Merkezi (NASAM)

2 X-Işınları 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler KAYNAKLAR Elements of X-ray diffraction, B. D. Cullity and S. R. Stock X-ray science and technology, A. G. Michette and C. J. Buckly Introduction to solid state physics, C. Kittel

3 X-ışınları 1895 yılında Alman Fizikçi (University of Würzburg) Wilhelm Conrad Röntgen tarafından keşfedildi yılında Röntgen e Nobel Fizik Ödülü verildi (İlk Nobel ödülü).

4 1895 (Kasım) Röntgen tarafından X-ışınlarının keşfi (Ocak) X-ışınlarının ilk tıbbi uygulaması Edison (Mart) ve Stevens (Nisan) tarafından X-ışınlarının zararlı etkileri olduğu belirlendi Osmanlı-Yunan savaşı sırasında yaralı askerlerin Röntgen filmleri alındı (European Journal of Radiology 55, p.306, 2005) Barkla karakteristik radyasyonu keşfetti W. L. Bragg kristal kırınımını nλ =2dsinθ ile tanımladı H. G. Moseley karakteristik X-ışınları hakkında sistematik çalışmalar yaptı (10 Ağustos 1915 te Gelibolu da öldü!) İlk elektron hızlandırıcısı (synchrotron) radyasyonunun gözlenmesi X-ışınlarının uzay araştırmalarında kullanılmaya başlanması.

7 Elektromanyetik Spektrum

8 X-ışınlarının enerjisi: E 120 ev 120 kev E( kev ) 1.24keV nm = λ( nm) X-ışınlarının dalgaboyu : λ nm

9 Büyük voltaj farkı (kv mertebesinde) Cathode (-) (Sıcak filament) Anode (+) (Cu, Mo)

10 Sürekli Spektrum Yeterli kinetik enerjiye sahip yüklü parçacıklar (elektronlar) aniden yavaşlatılırsa X-ışınları yayınlanır. 1 V 2 ev = m = hv 2

11 Karakteristik (tipik) spektrum Bakır (Cu) için karakteristik X-ışını spektrumu

12 Karakteristik (tipik) spektrum Bakırın (Cu) enerji seviyeleri

13 Güvenlik Tedbirleri Bir X-ışını cihazı iki şekilde zarar verebilir: Elektrik çarpması (Yüksek voltaj, kv) Radyasyon tahribatı (Yanma, radyasyon hastalığı ve genlerde değişim) X-ışını cihazının zararları iki şekilde azaltılabilir: Cihazın uygun şekilde tasarlanması (Yüksek voltaj ve radyasyon koruması ) Kullanıcıların eğitimli ve dikkatli olması

14 Güvenlik Tedbirleri Radyasyondan korunmak için deney düzeneği kurşun bir kafesin içerisinde bulunur. Deney düzeneğini görebilmek için kurşunlu camlar kullanılır.

15 nın uygulama alanları Bilgisayarlı tomografi (Tıp) (X-ray computed tomography) Bilgisayarlı tomografi (Sanayi) (X-ray computed tomography) Vücudun iç kısımlarının 3-boyutlu görüntülenmesi Tahribatsız ve ürün kalitesi kontrol edilebilir Tıbbi görüntüleme İskelet sisteminin görüntülenmesi ve yumuşak dokulardaki hastalıkların belirlenmesi Uzaydaki cisimlerin görüntülenmesi X-ray astronomy Değerli tabloların kontrol edilmesi Tablo üzerinde yapılan değişikliklerin kontrol edilmesi

16 nın uygulama alanları Kristal yapının belirlenmesi Protein, yapay polimer, sıvı kristal, tek kristal Atomik yapının belirlenmesi Extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) Manyetik özelliklerin belirlenmesi XMCD, XRMS, PEEM (manyetik domenlerin görüntülenmesi) Entegre devre üretimi X-ray lithography Havaalanı ve sınır güvenliği Kaçakçılığın önlenmesi, zararlı nesnelerin tespit edilmesi

17 Ders içeriği X-ışınlarının üretilmesi X-ışınlarının maddeyle etkileşmesi (Saçılma, soğurma, geçiş) X-ışını detektörleri X-ışınlarıyla yapı analizi (Small-angle XRR, high-angle Bragg scattering, in-plane XRD, XAS) X-ışınlarıyla manyetik özelliklerin belirlenmesi (XMCD, XRMS) X-ışınlarıyla görüntüleme (CT, PEEM)

Benzer belgeler

X-Işınları. Numan Akdoğan. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler.

X-Işınları. Numan Akdoğan. 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler. X-Işınları 1. Ders: X-ışınları hakkında genel bilgiler Numan Akdoğan akdogan@gyte.edu.tr Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü Fizik Bölümü Nanomanyetizma ve Spintronik Araştırma Merkezi (NASAM) X-Işınları