Development of an electronic educational material for the analysing ...

2. Die klinische Bedeutung von Untersuchungsmethoden: Röntgen
2.2. Physikalische Grundlagen der Bildproduktion
Die physikalischen Grundlagen sind gültig für alle analogen, indirekt digitalen und direkt
digitalen Bild gebenden Verfahren. Der einzige Unterschied besteht zwischen den
theoretischen Grundlagen der Detektion von Röntgenstrahlung.
Theorie der Röntgenstrahlung
Röntgenstrahlen sind eine Form der elektromagnetischen Strahlung, eine Form der
Energieverteilung. Die physikalischen Eigenschaften:
C=μ×λ
μ= Frequenz
λ = Wellenlänge
C= Lichtgeschwindigkeit (ein konstanter Wert: 300.000km/s = 300.000.000 m/s)
Zwischen der Wellenlänge und der Frequenz besteht ein direkter physikalischer
Zusammenhang, sie sind umgekehrt proportional zueinander.
Die Röntgenstrahlen werden charakterisiert durch die Wellenlänge:
Je kürzer die Wellenlänge, desto härter ist die Röntgenstrahlung und umso größer ist ihr
Durchdringungsvermögen.
Übereinstimmend mit den Grundsätzen der Quantentheorie bestehen alle
elektromagnetischen Resonanzen (einschließlich der Röntgenstrahlen) aus Energiepaketen,
den Photonen. Alle Teilchen und auch Photonen besitzen Welleneigenschaften. In
Korrelation zu den Prinzipien der klassischen Mechanik weisen Röntgenstrahlen zusätzlich
Kollisionsphänomene auf. Die Röntgenstrahlung ist charakterisiert über ihre Intensität. Die
Intensität zeigt die ankommende Energie durch die Strahlung an; es ist die Energiedichte, die
senkrecht eine Einheitsoberfläche durchdringt.
Röntgenstrahlen werden durch eine Röntgenröhre erzeugt. Elektronen werden von einer
Hochspannungs-Gleichstromkathode zunächst beschleunigt und freigesetzt und treffen dann
innerhalb einer Vakuumröhre auf die metallische Anode. Die stark beschleunigten Elektronen
treffen auf die Anode und werden dort abgebremst. Hierdurch entsteht Röntgenstrahlung und
Wärme.
Der Aufbau einer Röntgenröhre:
Kathode Wolfram
Anode Wolfram-Rhenium-Molybdän
Netzspannung 10-20 kV
Beschleunigungsspannung 6-600 kV
Die Erzeugung von Röntgenstrahlung:
Man unterscheidet je nach Entstehungsmechanismus zwei Arten von Röntgenstrahlung:
- charakteristische Röntgenstrahlung
- Bremsstrahlung
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