Kio estas Radioterapio difrakto?

Ĉi tiu artikolo priskribas tia aĵo kiel Radioterapio difrakto. Ĝi klarigas la fizikan bazon de ĉi tiu fenomeno kaj lia apliko.

Teknologio disvolviĝo de novaj materialoj

Novigo, nanoteknologio - tendenco de la moderna mondo. Novaĵoj plena de raportoj pri la revolucia nova materialoj. Sed malmultaj homoj komprenas kio grandega esploro aparato sciencistoj devas krei almenaŭ malgrandan plibonigon en la ekzistantaj teknologioj. Unu el la fundamentaj fenomenoj kiuj helpas homoj en ĝi, - Radioterapio difrakto.

elektromagneta radiado

Por komenci, ĝi devas klarigi ke tia elektromagneta radiado. Ajna moviĝas ŝargita korpo kreas ĉirkaŭ sin elektromagneta kampo. Ĉi tiuj kampoj pervade ĉirkaŭe, eĉ la vakuo de profunda spaco ne estas libera de ili. Se en tia kampo, perioda tumultojn kiuj kapablas disvastigi en spaco, ili estas nomataj elektromagneta radiado. Uzita por priskribi konceptojn kiel ekzemple ondolongo, frekvenco kaj ĝia energio. Kio energio intuicie klara, kaj la longitudo de ondo - distanco inter identa fazoj (ekz-e, inter du najbaraj pintoj). La pli alta ondolongo (kaj de ĉi tie frekvenco), des malpli energio. Revenigo, tiuj konceptoj devas priskribi kion la Radioterapio difrakto mallonge kaj klare.

elektromagneta spektro

Ĉiuj vario de elektromagneta radioj persvadas sur speciala skalo. Depende de la longitudo de ondo, distingi (de plej longa por plej mallonga):

• radiondoj;
• terahertz ondo;
• transruĝaj ondoj;
• videbla ondolongo;
• transviola ondolongo;
• Radioterapio ondolongo;
• radiado gamma.

Tiel, ni interesas la radiado havas tre malgranda longitudo de ondo kaj plej alta energio (do ĝi estas foje nomata malfacila). De ĉi tie, ni venas al la priskribo de kio la Radioterapio difrakto.

La origino de la Radioterapio

La pli alta la radiado de energio, la pli malfacila ĝi estas akiri ĝin artefarite. Spreading fajro, la persono ricevas multajn transruĝa radiado, ĉar ĝi kopias varmego. Sed ke estis Radioterapio difrakto de la spaca strukturo, necesas multa malfacila laboro. Do, ĉi tiu tipo de elektromagneta radiado estas liberigita, se la elbatos elektronon de la ŝelo de atomo, kiu estas proksima al la kerno. Elektronoj troviĝas supre, serĉi por plenigi la truon, iliaj transiroj kaj provizi Radioterapio fotonoj. Ankaŭ sub peza bremsado de eroj ŝarĝita havi pezon (ekz, elektronoj) produktita de ĉi tiuj altaj energio radioj. Tiel, la Radioterapio difrakto sur la kristalo krado estas akompanita de la elspezoj de sufiĉe granda kvanto de energio.

En industria skalo, ĉi tiu radiado estas:

1. La katodo elsendas elektronojn kun alta energio.
2. Elektronika alfrontas la anodo materialo.
3. Elektrona draste bremsas (elsendas x-radioj).
4. En alia kazo, la elektrono frapas malrapidigi la partiklo kun malalta orbito de la atomo de la anodo materialo, kiu ankaŭ generas la X-radioj.

Ĝi estas ankaŭ necesaj por kompreni ke, kiel ĉiu alia elektromagneta radiado en la Radioterapio havas propran gamo. Ĝi iras ĉi radiado estas uzata vaste sufiĉa. Ĉiu scias, ke rompita osto aŭ formado en la pulmojn serĉas helpe de ikso-radioj.

kristalstrukturo

Nun ni venis proksime al kio estas metodo de Radioterapio difrakto. Por fari tion, klarigi la strukturo de la solida. En scienco, solida korpo nomiĝas substanco en kristala stato. Ligno, argilo aŭ vitro solida, sed malhavas la ĉefa afero: perioda strukturo. Sed kristaloj havas tiun miriga proprieto. La tre nomo de tiu fenomeno enhavas ĝia esenco. Unue vi devas kompreni, ke en la kristalo atomoj fiksitaj firme. Kontakto inter ili havas iun gradon de elasteco, sed ili estas tro forta, tiel ke la atomoj ne povas movi ene de la krado. Tia epizodoj estas eblaj, sed kun tre forta ekstera efiko. Ekzemple, se la metalo kristalo fleksi, formiĝas en punkto difektojn de malsamaj tipoj: en kelkaj lokoj atomon postlasas sian sidlokon, formante pozicion, en aliaj - oni movis en la malĝusta pozicio, formante neperfektaĵo enkonduko. En la faldo kristalo perdas lia svelta kristalstrukturo, estas tre difektitaj, malfiksas. Tial, la klipo, kiu iam unbent, estas pli bone ne uzi, kiel la metalo perdis siajn proprietojn.

Se la atomoj rigide fiksitaj, ili ne povas esti poziciigita relative al unu la alian hazarde kiel en likvaj. Ili devas organizi por ke minimumigi la energio de lia interago. Tiel, la atomoj estas aranĝitaj en krado. En ĉiu el la aroj prezenti minimuma aro de atomoj aranĝitaj en speciala maniero en la spaco, - unueco ĉelo de la kristalo. Se ĉiuj de ĝi elsendo, tio estas, kombini la rando kun la alia per movado en ajna direkto, ni atingos la tuta kristalo. Tamen, ĝi valoras memori ke tiu estas - a modelo. Ajna reala kristalo havas difektojn, kaj tute preciza traduko estas preskaŭ neeble atingi. Moderna silicio memoro elementoj estas proksime al idealo kristaloj. Tamen, ilia produktado postulas enormajn kvantojn de energio kaj aliaj rimedoj. En la laboratorio, sciencistoj kompromitas strukturoj de malsamaj tipoj, sed kiel regulo, la kosto de krei ilin estas tro granda. Sed ni supozu, ke ĉiuj kristaloj estas idealaj: en ajna direkto la sama atomoj lokos samtempe distancoj de unu la alian. Tia strukturo estas nomita krado.

Esploro de la strukturo de kristaloj

Estas pro ĉi tiu fakto povas esti Radioterapio difrakto sur kristaloj. La perioda strukturo de kristaloj kreas en ili kelkaj el la aviadilon en kiu pli atomoj ol en aliaj direktoj. Foje tiuj estas donitaj krado aviadilon simetrio, foje - la reciproka aranĝo de la atomoj. Ĉiu ebeno estas asignita lia designación. Distanco inter la aviadiloj estas tre malgranda: de la ordo de pluraj angstroms (revokon angstroms - estas 10 ^-10 m aŭ 0.1 nanometro).

Tamen, la aviadiloj en unu direkto en ajna vera kristalo, eĉ tre malgranda multe. Radioterapio difrakto kiel metodo uzas tiun fakton: ĉiuj ondoj kiuj ŝanĝis la direkton de la aviadiloj en unu direkto, estas resumitaj, donante la eligo signalo estas klara sufiĉe. Do scienculoj povas diveni kion areoj situas ene de la kristalo tiuj aviadiloj, kaj estas juĝitaj en la interna strukturo de la kristalo strukturo. Tamen, nur la datumoj ne sufiĉas. Krom la angulo de deklivo, bezonas scii la distancon inter la aviadiloj. Sen ĝi, vi povas akiri milojn da malsamaj modeloj de la strukturo, sed ne scias la ĝusta respondo. Pri kiel sciencistoj lerni pri la distanco inter la aviadiloj estos diskutita sube.

difrakto fenomeno

Ni jam ricevis la fizika bazo de kio la Radioterapio difrakto sur la spaca krado de kristaloj. Tamen, ni ankoraŭ ne klarigis la esencon de la fenomeno de difrakto. Tiel, difrakto - a Bending de ondoj (inkluzive elektromagneta) obstaklojn. Tiu fenomeno ŝajnas esti malobservo de la leĝoj de lineara optiko, sed ĝi ne estas. Ĝi estas proksime ligita kun la enmiksiĝo kaj la ondo propraĵoj, kiel fotonoj. Se la lumo vojo valoras obstaklo, pro difrakto de fotonoj povas "vidi" ĉirkaŭ la angulo. Kiom devii de la direkto de lumo disvastigo rekte dependas de la grandeco de la obstrukcoj. La pli malgranda la obstaklo, la pli malgranda estu la longo de la elektromagneta ondo. Tial la Radioterapio difrakto sur ununura kristaloj uzante tiaj mallongaj ondolongoj: distanco inter aviadiloj estas tre malgrandaj, optika fotonoj estas simple ne "trairi" inter ili, kaj nur reflektis de la surfaco.

Tia koncepto estas vera, sed konsideras tro mallarĝa en moderna scienco. Etendi ĝia difino, tiel kiel ĝenerala scio nuna metodoj demonstracioj difrakto ondoj.

1. Ŝanĝoj en spaca ondo strukturo. Ekzemple, la angulo de la ondo vastiĝo de la trabo disvastiĝis aŭ devio de ondo da ondoj en iu prefera direkto. Estas por ĉi tiu klaso de fenomenoj rilataj kliniĝante de ondoj de obstakloj.
2. Ekspansio ondoj en la spektro.
3. Ŝanĝi la polarizo de ondoj.
4. Konvertiĝo ondo fazo strukturo.

La fenomeno de difrakto, kaj ankaŭ la enmiksiĝo respondecas pri tio, ke la direkto de la fasko de lumo en mallarĝa breĉo malantaŭ ĝi ni vidas ne unu, sed pluraj malpezaj altoj. La pli malproksime la plej el la mezo de la breĉo, la pli alta la ordo. Ankaŭ, kiam la ĝusta formulado eksperimento ombro de konvencia kudri kudrilo (nature maldikaj) estas dividita en pluraj bandoj, kie la kudrilo precize observis maksimuman lumon, ne la minimuma.

formulo Bragg

Ni jam menciis, ke la fina signalo estas aldonita de ĉiuj radiografaĵo fotonoj kiuj estas reflektitaj de la aviadiloj kun la sama deklivo ene de la kristalo. Sed precize kalkulita strukturo permesas alian gravan proporcion. Sen tio estus senutila Radioterapio difrakto. Bragg formulo aspektas jene: 2dsinƟ = nλ. Ĉi tie, d - la distanco inter la aviadiloj kun la sama angulo de inklino, θ - slip angulo (Bragg angulo), aŭ la angulo de efiko al la ebena, n - la ordo de la difrakto pinto, λ - ondolongo. Ekde ĝi estas konata precize kiel la Radioterapio spektro uzata por datumoj akiraĵo kaj la angulo de lumo falas estas, tiu formulo permesas kalkuli la valoron de d. Iomete pli supre ni diris ke sen tiu informo precize akiri la strukturo de materio estas neebla.

Moderna uzo de ikso-radioj difrakto

La demando: en kio kazoj bezonas tiun analizon, sciencistoj ne vere estis esplorita tuta mondo strukturo, kaj eble ĉefe en la produktado de novaj substancoj ne implikas popolo, kia rezultoj ili volas? Kvar respondojn.

1. Jes, ni scias nia planedo estas sufiĉe bona. Sed ĉiujare estas novaj mineraloj. Kelkfoje ili eĉ sugestas la strukturo ne funkcios sen ikso-radioj.
2. Multaj sciencistoj provas plibonigi la proprietojn de ekzistantaj materialoj. Ĉi tiuj substancoj estas submetitaj al malsamaj tipoj de traktado (premo, temperaturo, laseroj kaj similaj. D.). Foje en lia strukturo por aldoni aŭ forigi elementojn de ĝi. Kompreni kion interna restrukturado samtempe okazis, ĉu Radioterapio difrakto sur kristaloj.
3. Por iuj aplikoj (ekz, por laseron aktiva amaskomunikiloj, memoro kartoj, optika elementoj de la observado sistemo) kristaloj devas precize konformiĝi. Sekve, ilia strukturo estas testita uzante tiun metodon.
4. Radioterapio difrakto - tio estas la sola vojo por eltrovi kiom da kaj kio okazis en la sintezo fazoj en multicomponente sistemoj. Ekzemploj de tiaj sistemoj povas servi kiel elementoj de moderna ceramiko teknologio. La ĉeesto de nedezirindaj fazoj povas kunportas seriozajn konsekvencojn.

spaco aktivecoj

Multaj homoj demandis: "Kial ni havas grandegan observatorio orbitando la Tero, kial ni bezonas la rover, se homaro ankoraŭ ne solvis la problemojn de malriĉeco kaj milito?"

Ĉiu povas trovi sian argumentojn "por" kaj "kontraŭ", sed estas evidente ke la homaro devas esti sonĝo.

Sekve, rigardante la stelojn, ni povas nun diri kun certeco, ke ni scias pri ili pli kaj pli ĉiutage.

X-radioj de la procezoj okazantaj en spaco, ne atingas la surfacon de nia planedo, ili estas sorbitaj de la atmosfero. Sed tiu parto de la elektromagneta spektro havas multajn datumojn sur alta energio fenomenoj. Tial, ilojn, studanta radiografaĵo, ne estu elpelitaj preter tera orbito. La ekzistanta stacio nuntempe studas la jenajn erojn:

• restaĵoj de supernovao eksplodoj;
• la centroj de la galaksioj;
• neŭtronaj steloj;
• nigraj truoj;
• kolizio de amasaj objektoj (galaksioj, grupoj de galaksioj).

Surprize, por diversaj projektoj aliron al ĉi tiuj stacidomoj estas havebla al studentoj kaj eĉ lernejanoj. Ili studas venanta de profunda spaco de radiografaĵo traboj: difrakto, enmiksiĝo, spektro fariĝis la temo de ilia intereso. Kaj iuj tre junaj uzantoj de spacaj observatorioj fari malkovrojn. La skrupula leganto povas, kompreneble, argumenti ke ili havas ion nur havas tempon bildoj en altaj rezolucioj konsideri kaj rimarki subtilaj detaloj. Kaj kompreneble, la gravecon de la malkovro, kiel regulo, nur kompreni la serioza astronomo. Sed tiaj kazoj estas inspiri gejunuloj por certigi ke dediĉi sian vivon al kosma esplorado. Kaj tio celo valoras sekvi.

Do, por atingi Vilgelma Konrada Röntgen malkovris aliro al la stela scio kaj ŝancoj por konkeri aliajn planedojn.