RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E PRODUZIONE DI RAGGI X

Dimensione: px

Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E PRODUZIONE DI RAGGI X"

Antonietta Falcone
6 anni fa
Visualizzazioni

UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E PRODUZIONE

1 UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE E PRODUZIONE DI RAGGI X A.A Tecniche di Radiodiagnostica (MED/50) G. Mazzoni In Diagnostica per Immagini la formazione di un immagine si avvale di una grandezza fisica chiamata RADIAZIONE 1

2 Per Radiazione si intende il trasferimento in un mezzo (vuoto, aria, acqua, corpo solido, ecc.) di energia prodotta da parte di una sorgente Le radiazioni sono dette: Corpuscolari, se al trasporto di energia è associato un trasferimento di materia Elettromagnetiche, nel caso in cui trasportano solo energia In Diagnostica per Immagini la quasi totalità delle immagini viene ottenuta avvalendosi delle radiazioni elettromagnetiche 2

3 MODELLO ONDULATORIO Sono onde trasversali, prodotte da variazioni di campi elettrici (E) e campi magnetici (B) che oscillano su piani perpendicolari tra di loro ed a loro volta perpendicolari alla direzione di propagazione dell onda stessa MODELLO ONDULATORIO Rappresentazione grafica di un onda elettromagnetica 3

4 MODELLO ONDULATORIO Hanno una velocità di propagazione nel vuoto (c=νλ) pari a 3 x 10 8 m/sec Formano, nel loro insieme, il cosiddetto spettro elettromagnetico a seconda della loro λ (dell ordine di m per le onde radio, fino a m per i raggi cosmici) MODELLO ONDULATORIO Consente di descrivere correttamente i fenomeni di diffrazione e rifrazione delle radiazioni elettromagnetiche con la materia Non riesce a descrivere compiutamente i fenomeni assorbimento ed emissione delle radiazioni elettromagnetiche a seguito della loro interazione con la materia 4

5 Per descrivere correttamente i fenomeni di interazione (assorbimento ed emissione) delle radiazioni elettromagnetiche con la materia è stato sviluppato il MODELLO CORPUSCOLARE MODELLO CORPUSCOLARE L energia trasportata da un onda elettromagnetica è concentrata in particelle (quanti o fotoni), prive di massa e senza carica elettrica L energia trasportata da un quanto è legata alla frequenza secondo la relazione: E = hν dove h=6,63 x J sec (costante di Plank) 5

6 DUALISMO ONDA PARTICELLA La radiazione elettromagnetica presenta sia una natura ondulatoria che una natura corpuscolare I due modelli non sono in antitesi tra loro, ma complementari LA SCOPERTA DEI RAGGI X Avvenne nel 1895, da parte del fisico tedesco W.C. Roentgen, utilizzando un Tubo di Crookes in cui veniva effettuato un vuoto parziale e nel quale veniva applicata una differenza di potenziale fra due elettrodi, tramite un generatore di alta tensione I raggi catodici (elettroni), urtando l anodo, producevano radiazioni (Raggi X) in grado di generare luminescenza da parte di un materiale fluorescente quale li platino-cianuro di bario 6

Origine atomica extranucleare Elevata frequenza e breve lunghezza d onda Ionizzazione dei gas Elevata capacità di penetrazione nei corpi opachi con attenuazione differenziata Propagazione in linea

7 Origine atomica extranucleare Elevata frequenza e breve lunghezza d onda Ionizzazione dei gas Elevata capacità di penetrazione nei corpi opachi con attenuazione differenziata Propagazione in linea retta PROPRIETA DEI RAGGI X Mancata deflessione da parte di campi elettrici e magnetici Capacità di generare luminescenza nelle sostanze fluorescenti Capacità di impressionare lastre fotografiche (e sensibilizzare rilevatori di immagine) Roentgen riconobbe immediatamente il valore che la sua scoperta poteva avere per la medicina Fu il primo ad ottenere ed a pubblicare la prima immagine per uso medico ottenuta con i raggi X: la mano di sua moglie La scoperta fu considerata così importante che nel 1901 gli fu assegnato il premio Nobel per la Fisica PROPRIETA DEI RAGGI X 7

8 PRODUZIONE DEI RAGGI X I Raggi X sono prodotti dall impatto degli elettroni (prodotti dal catodo) con gli atomi costituenti l anodo Rappresentazione schematica di un tubo a Raggi X PRODUZIONE DEI RAGGI X Il catodo (elettrodo negativo), costituito da un filamento, emette elettroni a seguito di un suo riscaldamento (effetto termoionico) Gli elettroni vengono accelerati da una differenza di potenziale creata all interno dell ampolla di vetro in cui è stato fatto preventivamente del vuoto Gli elettroni incidono sull anodo (elettrodo positivo), costituito da materiale pesante, e trasferiscono ad esso la propria energia cinetica 8

9 PRODUZIONE DEI RAGGI X L interazione degli elettroni accelerati con la superficie dell anodo genera nello spazio, con distribuzione pressochè isotropica, i Raggi X I Raggi X vengono assorbiti da una cuffia di piombo, ad eccezione di quelli che fuoriescono da una piccola finestra I Raggi X così prodotti costituiscono il cosiddetto fascio primario che viene utilizzato per la produzione di immagini in Diagnostica per Immagini IL TUBO A RAGGI X (o Tubo Radiogeno) Parti principali di un moderno tubo a Raggi X 9

10 10

Documenti analoghi

LA PRODUZIONE DEI RAGGI X

UNIVERSITA POLITECNICA DELLE MARCHE Facoltà di Medicina e Chirurgia Corso di Laurea in Tecniche di Radiologia Medica, per Immagini e Radioterapia LA PRODUZIONE DEI RAGGI X A.A. 2015-2016 Tecniche di Radiodiagnostica