Lektion 5 Røntgen stråling

Lektion 5Røntgen stråling

Hvad er røntgenstråling?Hvordan virker et røntgen rør?Hvad bliver der af røntgenstrålerne når de rammer væv?Hvordan får man et billede ud af et røntgen apparat?Hvordan virker en CT-scanner?Er røntgenstråling sundt?

2

Røntgen stråling

Bølgelængde mellem 1pm og 10nm, Frekvens mellem 1016 og 1020 Hz. Energier mellem 10 og 150 keV

c f

E hf

12,4Å keV

E

3

William Konrad Røntgen (1845--1923)

4

Crooks vakuum rør

5

Røntgen rør

Elektronstrømmen i røntgenrøret

Den kinetiske energi af elektronerne

Den kinetiske energi for én elektron

1V = 1J/C1eV = 1,60*10-19C*V=1,69*10-19J

2 exp /tube fI BT W kT A

22

kin

QE QV CV

C

kinE qV eV

6

Bremsestråling

• Energien af en foton udsendt ved bremse-stråling

• Kramers lov

2 1E E E hf

0 0

0

( ) , for

( ) 0, for br tube

br

I E BZI E E E E

I E E E

7

Bremsestråling

• Den samlede intensitet af bremse-strålingen

2, 0br tot tubeI BZI V

8

Emissions stråling

2 2

20

, hvor 1, 2,3,...2e

n

k e ZE n

a n

9

Emissions stråling

10

X-ray tape?

11

Dæmpning af røntgenstråler i væv

• Koherent spredning• Inkoherent spredning• Fotoelektriske effekt tot coh incoh fotoel

12

Beer-Lambers lov igen

Udledning af Beer-Lambers lov

0 0exp expI I z I z

0 0 0

00

00

( ) ( )

ln( ) ln( ) ln 0

exp exp

I x x

I

I x I x dx dI I dx

dIdx

I

dIdx dx

I

II I x

I

Ix I I x

I

13

Kontrast

Subjects Contrast (SC)

2

1

lnI

SCI

0 2

0 1

2 1

1 2 1 2

expln

exp

ln exp ln exp

I xSC

I x

x x

x x x

14

Billeddannelse

0( , ) exp ( , , )I x y I x y s ds

15

Digital billedoptagelse

16

CT-scanning

17

CT-scanning

18

CT-scanning

19

CT-scanning

20

Strålings eksponering

• Strålingsskader• somatiske skader • genetiske skader

• Dosis eksponering

• Dosis ekvivalens

/exD E m

/eqD RBE E m

Radiation RBE

Røntgen og Gamma- stråling 1,0

Beta partikler 1,0-1,7

Alpha partikler 10-20

Termiske neutroner 4-5

Hurtige neutroner og protroner 10

Tunge ioner 20