এক্স-রে বিকিরণ। রহস্যময় রশ্মি যা পৃথিবীকে বদলে দিয়েছে

সুচিপত্র:

এক্স-রে বিকিরণ। রহস্যময় রশ্মি যা পৃথিবীকে বদলে দিয়েছে
এক্স-রে বিকিরণ। রহস্যময় রশ্মি যা পৃথিবীকে বদলে দিয়েছে
Anonim

উনবিংশ শতাব্দীতে, মানুষের চোখের অদৃশ্য বিকিরণ, যা মাংস এবং অন্যান্য পদার্থের মধ্য দিয়ে যেতে সক্ষম, পুরোপুরি চমত্কার কিছু মনে হয়েছিল। এখন, এক্স-রে ব্যাপকভাবে চিকিৎসা চিত্র তৈরি, বিকিরণ থেরাপি পরিচালনা, শিল্পকর্ম বিশ্লেষণ এবং পারমাণবিক শক্তির সমস্যা সমাধানে ব্যবহৃত হয়। কিভাবে এক্স -রে বিকিরণ আবিষ্কার করা হয়েছিল এবং এটি মানুষকে কীভাবে সাহায্য করে - আমরা পদার্থবিজ্ঞানী আলেকজান্ডার নিকোলাভিচ ডলগভের সাথে একসাথে খুঁজে বের করেছি।

রেন্টজেনের আবিষ্কার

Thনবিংশ শতাব্দীর শেষের দিক থেকে বিজ্ঞান পৃথিবীর চিত্র গঠনে মৌলিকভাবে নতুন ভূমিকা পালন করতে শুরু করে। এক শতাব্দী আগে বিজ্ঞানীদের কার্যক্রম ছিল অপেশাদার এবং ব্যক্তিগত প্রকৃতির। যাইহোক, 18 শতকের শেষের দিকে, বৈজ্ঞানিক এবং প্রযুক্তিগত বিপ্লবের ফলস্বরূপ, বিজ্ঞান একটি নিয়মতান্ত্রিক ক্রিয়াকলাপে পরিণত হয়েছিল যেখানে প্রতিটি আবিষ্কার অনেক বিশেষজ্ঞের অবদানের জন্য সম্ভব হয়েছিল। গবেষণা প্রতিষ্ঠান, পর্যায়ক্রমিক বৈজ্ঞানিক জার্নাল প্রকাশিত হতে শুরু করে, বৈজ্ঞানিক সাফল্য এবং প্রযুক্তিগত উদ্ভাবনের জন্য কপিরাইটের স্বীকৃতির জন্য প্রতিযোগিতা এবং সংগ্রাম দেখা দেয়। এই সমস্ত প্রক্রিয়া জার্মান সাম্রাজ্যে ঘটেছিল, যেখানে 19 শতকের শেষের দিকে, কায়সার বৈজ্ঞানিক সাফল্যকে উৎসাহিত করেছিলেন যা বিশ্ব মঞ্চে দেশের মর্যাদা বাড়িয়েছিল।

এই সময়ের মধ্যে উৎসাহ নিয়ে কাজ করা বিজ্ঞানীদের মধ্যে একজন ছিলেন পদার্থবিজ্ঞানের অধ্যাপক, উর্জবার্গ বিশ্ববিদ্যালয়ের উইলহেলম কনরাড রেন্টজেন। 1895 সালের 8 ই নভেম্বর তিনি পরীক্ষাগারে দেরিতে থাকতেন, যেমনটি প্রায়ই ঘটেছিল, এবং কাচের ভ্যাকুয়াম টিউবগুলিতে বৈদ্যুতিক স্রাবের একটি পরীক্ষামূলক গবেষণা করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। তিনি ঘরটিকে অন্ধকার করলেন এবং একটি টিউবকে অস্বচ্ছ কালো কাগজে মুড়ে দিলেন যাতে স্রাবের সাথে থাকা অপটিক্যাল ফেনোমেনা পর্যবেক্ষণ করা সহজ হয়। তার অবাক হওয়ার জন্য, রেন্টজেন একটি কাছাকাছি স্ক্রিনে বেরিয়াম সায়ানোপ্ল্যাটিন স্ফটিক দ্বারা আবৃত একটি ফ্লুরোসেন্স ব্যান্ড দেখেছিলেন। এটা অসম্ভাব্য যে একজন বিজ্ঞানী তখন কল্পনা করতে পারেন যে তিনি তার সময়ের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ বৈজ্ঞানিক আবিষ্কারের দ্বারপ্রান্তে ছিলেন। পরের বছর, এক্স-রে সম্পর্কে এক হাজারেরও বেশি প্রকাশনা লেখা হবে, ডাক্তাররা অবিলম্বে আবিষ্কারটিকে পরিষেবাতে নিয়ে যাবেন, এর জন্য ধন্যবাদ, ভবিষ্যতে তেজস্ক্রিয়তা আবিষ্কৃত হবে এবং বিজ্ঞানের নতুন দিক দেখা দেবে।

Image
Image

ক্রুকস টিউব - এমন একটি যন্ত্র যার সাহায্যে প্রথমবার অজান্তে উত্পাদিত হয়

ক্রুকস টিউব - একটি যন্ত্র যার সাহায্যে এক্স -রে অজ্ঞানভাবে প্রথমবারের মতো তৈরি করা হয়েছিল // wikipedia.org

রোন্টজেন পরবর্তী কয়েক সপ্তাহ অবর্ণনীয় দীপ্তির প্রকৃতি তদন্তে নিয়োজিত করেন এবং দেখেন যে যখনই তিনি টিউবে কারেন্ট লাগান তখনই প্রতিপ্রভা দেখা দেয়। টিউবটি ছিল বিকিরণের উৎস, এবং বৈদ্যুতিক সার্কিটের অন্য কোন অংশ নয়। তিনি কিসের মুখোমুখি ছিলেন তা না জেনে রেন্টজেন এই ঘটনাটিকে এক্স-রে বা এক্স-রে হিসাবে চিহ্নিত করার সিদ্ধান্ত নিয়েছিলেন। আরও Roentgen আবিষ্কার করেন যে এই বিকিরণ বস্তুর পুরুত্ব এবং পদার্থের ঘনত্বের উপর নির্ভর করে প্রায় সব বস্তুকে বিভিন্ন গভীরতায় প্রবেশ করতে পারে। এইভাবে, স্রাব টিউব এবং স্ক্রিনের মধ্যে একটি ছোট সীসা ডিস্ক এক্স-রেয়ের জন্য অভেদ্য হয়ে ওঠে এবং হাতের হাড়গুলি পর্দায় একটি গাer় ছায়া ফেলে, যা নরম টিস্যু থেকে হালকা ছায়া দ্বারা ঘিরে থাকে। শীঘ্রই, বিজ্ঞানী জানতে পেরেছিলেন যে এক্স-রে কেবল বেরিয়াম সায়ানোপ্লাইটিনে আবৃত স্ক্রিনের আভা নয়, ফটোগ্রাফিক প্লেটগুলির অন্ধকার (বিকাশের পরে) সেই জায়গাগুলিতে যেখানে এক্স-রে ফটোগ্রাফিক ইমালসনে পড়েছিল।

তার পরীক্ষা -নিরীক্ষার সময়, রেন্টজেন নিশ্চিত হন যে তিনি বিজ্ঞানের অজানা বিকিরণ আবিষ্কার করেছেন। 1895 সালের 28 ডিসেম্বর, তিনি "অ্যানালস অফ ফিজিক্স অ্যান্ড কেমিস্ট্রি" জার্নালে "নতুন ধরণের বিকিরণ" প্রবন্ধে গবেষণার ফলাফল সম্পর্কে রিপোর্ট করেছিলেন।একই সময়ে, তিনি বিজ্ঞানীদের তার স্ত্রী আন্না বার্থা লুডভিগের হাতের ছবি পাঠান, যা পরে বিখ্যাত হয়ে ওঠে। রেন্টজেনের পুরনো বন্ধু, অস্ট্রিয়ান পদার্থবিজ্ঞানী ফ্রাঞ্জ এক্সনারকে ধন্যবাদ, ভিয়েনার অধিবাসীরা প্রথম এই ছবিগুলি দেখেছিলেন 1896 সালের 5 জানুয়ারি ডাই প্রেসের পাতায়। পরের দিন, উদ্বোধনের তথ্য লন্ডন ক্রনিকল পত্রিকায় প্রেরণ করা হয়েছিল। তাই রেন্টজেনের আবিষ্কার ধীরে ধীরে মানুষের দৈনন্দিন জীবনে প্রবেশ করতে শুরু করে। প্রায় অবিলম্বে ব্যবহারিক প্রয়োগ পাওয়া যায়: 20 জানুয়ারী, 1896, নিউ হ্যাম্পশায়ারে, ডাক্তাররা একটি নতুন ডায়াগনস্টিক পদ্ধতি ব্যবহার করে একটি ভাঙা হাত দিয়ে একজন মানুষকে সাহায্য করেছিলেন - একটি এক্স -রে।

Image
Image

আনা বের্তা লুডভিগের হাতের এক্স-রে // wikipedia.org

এক্স-রে এর প্রাথমিক ব্যবহার

বেশ কয়েক বছর ধরে, এক্স-রে ইমেজ সক্রিয়ভাবে আরো সঠিক অপারেশনের জন্য ব্যবহার করা শুরু করেছে। তাদের খোলার 14 দিন পরেই, ফ্রেডরিচ অটো ভালখফ প্রথম ডেন্টাল এক্স-রে নিয়েছিলেন। এবং তারপরে, ফ্রিটজ গিজেলের সাথে একসাথে, তারা বিশ্বের প্রথম ডেন্টাল এক্স-রে পরীক্ষাগার প্রতিষ্ঠা করেছিল।

1900 সালের মধ্যে, এটি আবিষ্কারের 5 বছর পরে, রোগ নির্ণয়ে এক্স-রে ব্যবহার চিকিৎসা অনুশীলনের একটি অবিচ্ছেদ্য অঙ্গ হিসাবে বিবেচিত হয়েছিল।

পেনসিলভেনিয়ার প্রাচীনতম হাসপাতাল দ্বারা সংগৃহীত পরিসংখ্যান এক্স-রে বিকিরণের উপর ভিত্তি করে প্রযুক্তির বিস্তারের সূচক হিসাবে বিবেচিত হতে পারে। তার মতে, 1900 সালে, মাত্র 1-2% রোগী এক্স-রে দিয়ে সাহায্য পেয়েছিল, যখন 1925 সালের মধ্যে ইতিমধ্যে 25% ছিল।

সেই সময় এক্স-রে খুব অস্বাভাবিক পদ্ধতিতে ব্যবহৃত হত। উদাহরণস্বরূপ, এগুলি চুল অপসারণ পরিষেবা সরবরাহ করতে ব্যবহৃত হয়েছিল। দীর্ঘদিন ধরে, এই পদ্ধতিটি আরও বেদনাদায়ক - ফোর্সপ বা মোমের তুলনায় অগ্রাধিকারযোগ্য বলে বিবেচিত হয়েছিল। এছাড়াও, জুতা ফিটিং যন্ত্রপাতিগুলিতে এক্স-রে ব্যবহার করা হয়েছে-ট্রাই-অন ফ্লুরোস্কোপ (পেডোস্কোপ)। এগুলো ছিল এক্স-রে মেশিন যা পায়ের জন্য বিশেষ বিশ্রাম, সেইসাথে জানালা যার মাধ্যমে ক্লায়েন্ট এবং বিক্রেতারা মূল্যায়ন করতে পারে যে জুতা কিভাবে বসে।

Image
Image

জুতা জন্য ফ্লুরোস্কোপ // wikipedia.org

আধুনিক সুরক্ষা দৃষ্টিকোণ থেকে এক্স-রে ইমেজিংয়ের প্রাথমিক ব্যবহার অনেক প্রশ্ন উত্থাপন করে। সমস্যাটি ছিল যে এক্স-রে আবিষ্কারের সময়, বিকিরণ এবং তার পরিণতি সম্পর্কে কার্যত কিছুই জানা ছিল না, যে কারণে নতুন আবিষ্কার ব্যবহারকারী অগ্রদূতরা তাদের নিজস্ব অভিজ্ঞতায় এর ক্ষতিকর প্রভাবের মুখোমুখি হয়েছিল। উনবিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে একটি ব্যাপক ঘটনা হয়ে ওঠে।

এক্স-রে এর প্রকৃতি

এক্স-রে বিকিরণ হল ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণ phot 100 ইভি থেকে 250 কেভি পর্যন্ত ফোটন শক্তির সাথে, যা অতিবেগুনী বিকিরণ এবং গামা বিকিরণের মধ্যে বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় তরঙ্গের স্কেলে অবস্থিত। এটি প্রাকৃতিক বিকিরণের অংশ যা রেডিও আইসোটোপগুলিতে ঘটে যখন উপাদানগুলির পরমাণুগুলি ইলেকট্রন, আলফা কণা বা গামা কোয়ান্টার প্রবাহ দ্বারা উত্তেজিত হয়, যেখানে পরমাণুর ইলেকট্রন শেল থেকে ইলেকট্রন বের হয়। এক্স-রে বিকিরণ ঘটে যখন চার্জযুক্ত কণাগুলি ত্বরণের সাথে সরে যায়, বিশেষত, যখন কোনও পদার্থের পরমাণুর বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রে ইলেকট্রন হ্রাস পায়।

নরম এবং শক্ত এক্স-রে আলাদা করা হয়, যার মধ্যে তরঙ্গদৈর্ঘ্য স্কেলে শর্তাধীন সীমানা প্রায় 0.2 এনএম, যা প্রায় 6 কেভি ফোটন শক্তির সাথে মিলে যায়। ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং আয়নীকরণের কারণে এক্স-রে বিকিরণ উভয়ই অনুপ্রবেশকারী, যেহেতু একটি পদার্থের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময়, এটি ইলেকট্রনের সাথে যোগাযোগ করে, পরমাণু থেকে তাদের ছিটকে দেয়, যার ফলে সেগুলি আয়ন এবং ইলেকট্রনে বিভক্ত হয় এবং পদার্থের গঠন পরিবর্তন করে যা এটি কাজ করে।

Image
Image

রেডিও আইসোটোপের বৈশিষ্ট্য

এক্স-রে কারণে ফ্লুরোসেন্স নামক একটি রাসায়নিক যৌগ জ্বলে ওঠে। উচ্চ শক্তির ফোটন দিয়ে নমুনার পরমাণু বিকিরণ করলে ইলেকট্রন নির্গমন ঘটে - তারা পরমাণু ত্যাগ করে। এক বা একাধিক ইলেকট্রন কক্ষপথে, "গর্ত" গঠিত হয় - শূন্যস্থান, যার কারণে পরমাণু উত্তেজিত অবস্থায় চলে যায়, অর্থাৎ তারা অস্থির হয়ে যায়। এক সেকেন্ডের মিলিয়ন ভাগ পরে, পরমাণু স্থিতিশীল অবস্থায় ফিরে আসে যখন অভ্যন্তরীণ কক্ষপথের শূন্যস্থান বাইরের কক্ষপথ থেকে ইলেকট্রন দ্বারা পূর্ণ হয়। এই রূপান্তরটি গৌণ ফোটনের আকারে শক্তির নিmissionসরণের সাথে সাথে, তাই প্রতিপ্রভতা দেখা দেয়।

এক্স-রে জ্যোতির্বিজ্ঞান

পৃথিবীতে, আমরা খুব কমই এক্স-রে বিকিরণের মুখোমুখি হই, তবে এটি প্রায়শই মহাকাশে পাওয়া যায়। সেখানে অনেক মহাকাশ বস্তুর কার্যকলাপের কারণে এটি স্বাভাবিকভাবেই ঘটে। এর ফলে এক্স-রে জ্যোতির্বিদ্যা সম্ভব হয়েছিল। এক্স-রে ফোটনের শক্তি অপটিক্যালের তুলনায় অনেক বেশি; অতএব, এক্স-রে পরিসরে এটি অত্যন্ত উচ্চ তাপমাত্রায় উত্তপ্ত পদার্থ নির্গত করে। এক্স-রে উৎস হল ব্ল্যাক হোল, নিউট্রন স্টার, কোয়াসার। এক্স-রে জ্যোতির্বিদ্যার জন্য ধন্যবাদ, ব্ল্যাক হোলকে নিউট্রন নক্ষত্র থেকে আলাদা করা সম্ভব হয়েছিল, ফার্মি বুদবুদগুলি আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং একটি সাধারণ নক্ষত্রের ধ্বংসের প্রক্রিয়াটি ধরা সম্ভব হয়েছিল যা একটি কৃষ্ণগহ্বরের কাছে এসেছিল।

Image
Image

আকাশের প্রথম এক্স -রে উত্সগুলির মধ্যে একটি - সিগনাস এক্স -1 - 1964 সালে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং আজ বেশিরভাগ বিজ্ঞানীরা নিশ্চিত যে এটি একটি ব্ল্যাক হোল যা প্রায় 15 টি সৌর ভর // NASA

এক্স-রে বিকিরণের এই মহাজাগতিক উৎসগুলি আমাদের জন্য প্রাকৃতিক পটভূমি বিকিরণের একটি লক্ষণীয় অংশ নয় এবং তাই মানুষকে কোনোভাবেই হুমকি দেয় না। একমাত্র ব্যতিক্রম একটি সুপারনোভা বিস্ফোরণের মতো কঠিন ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণের উৎস হতে পারে, যা সৌরজগতের কাছাকাছি ঘটেছিল।

কিভাবে কৃত্রিমভাবে এক্স-রে তৈরি করবেন?

এক্স-রে ডিভাইসগুলি এখনও অ-ধ্বংসাত্মক ইন্ট্রোস্কোপির জন্য ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় (মেডিসিনে এক্স-রে ইমেজ, প্রযুক্তিতে ত্রুটি সনাক্তকরণ)। তাদের প্রধান উপাদান একটি এক্স-রে টিউব, যা একটি ক্যাথোড এবং একটি অ্যানোড নিয়ে গঠিত। টিউব ইলেক্ট্রোড একটি উচ্চ ভোল্টেজ উৎসের সাথে সংযুক্ত থাকে, সাধারণত দশ বা এমনকি কয়েক হাজার ভোল্ট। যখন উত্তপ্ত হয়, ক্যাথোড ইলেকট্রন নির্গত করে, যা ক্যাথোড এবং অ্যানোডের মধ্যে উৎপন্ন বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা ত্বরান্বিত হয়। অ্যানোডের সাথে সংঘর্ষে ইলেকট্রনগুলি হ্রাস পায় এবং তাদের বেশিরভাগ শক্তি হারায়। এই ক্ষেত্রে, এক্স-রে ব্রেমস্ট্রহলুং বিকিরণ দেখা দেয়, কিন্তু ইলেকট্রন শক্তির প্রধান অংশ তাপে রূপান্তরিত হয়, তাই অ্যানোড ঠান্ডা হয়।

Image
Image

পোস্টনাউকির জন্য একাতেরিনা জোলোটরিওভা

ধ্রুবক বা স্পন্দিত ক্রিয়ার এক্স-রে টিউব এখনও এক্স-রে বিকিরণের সবচেয়ে বিস্তৃত উৎস, কিন্তু এটি একমাত্র থেকে অনেক দূরে। উচ্চ-তীব্রতা বিকিরণ ডাল পাওয়ার জন্য, উচ্চ-স্রাব স্রাব ব্যবহার করা হয়, যার মধ্যে প্রবাহিত প্লাজমা চ্যানেলটি তার নিজস্ব চৌম্বকীয় ক্ষেত্র দ্বারা সংকুচিত হয়-তথাকথিত চিমটি। যদি স্রাব হালকা উপাদানের একটি মাধ্যমের মধ্যে ঘটে, উদাহরণস্বরূপ, একটি হাইড্রোজেন মিডিয়ামে, তবে এটি স্রাবের মধ্যে উদ্ভূত বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র দ্বারা ইলেকট্রনের একটি কার্যকর ত্বরণকারী ভূমিকা পালন করে। এই স্রাব উল্লেখযোগ্যভাবে একটি বহিরাগত বর্তমান উৎস দ্বারা উৎপন্ন ক্ষেত্র অতিক্রম করতে পারে। এইভাবে, উত্পাদিত কোয়ান্টা (শত শত কিলো ইলেক্ট্রনভোল্ট) এর উচ্চ শক্তির সাথে শক্ত এক্স-রে বিকিরণের ডালগুলি পাওয়া যায়, যার উচ্চ তীক্ষ্ণ শক্তি রয়েছে।

বিস্তৃত বর্ণালী পরিসরে এক্স -রে পাওয়ার জন্য, ইলেকট্রন এক্সিলারেটর - সিনক্রোট্রন ব্যবহার করা হয়।তাদের মধ্যে, একটি বৃত্তাকার ভ্যাকুয়াম চেম্বারের ভিতরে বিকিরণ গঠিত হয়, যেখানে উচ্চ শক্তির ইলেকট্রনের একটি সংকীর্ণ নির্দেশিত মরীচি, প্রায় আলোর গতিতে ত্বরান্বিত হয়, একটি বৃত্তাকার কক্ষপথে চলে। একটি চৌম্বক ক্ষেত্রের প্রভাবে আবর্তনের সময়, উড়ন্ত ইলেকট্রনগুলি বিস্তৃত বর্ণালীতে কক্ষপথে স্পর্শকাতরভাবে ফোটনের বিম নির্গত করে, যার সর্বাধিক এক্স-রে পরিসরে পড়ে।

কিভাবে এক্স-রে সনাক্ত করা হয়

দীর্ঘদিন ধরে, এক্স-রে বিকিরণ সনাক্ত ও পরিমাপের জন্য কাচের প্লেট বা স্বচ্ছ পলিমার ফিল্মের পৃষ্ঠে প্রয়োগ করা ফসফার বা ফটোগ্রাফিক ইমালসনের একটি পাতলা স্তর ব্যবহার করা হয়েছিল। প্রথমটি, এক্স-রে বিকিরণের অধীনে, বর্ণালীটির অপটিক্যাল পরিসরে জ্বলজ্বল করে, যখন রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ক্রিয়ার অধীনে ছবিতে লেপের অপটিক্যাল স্বচ্ছতা পরিবর্তিত হয়।

বর্তমানে, ইলেকট্রনিক ডিটেক্টরগুলি প্রায়শই এক্স -রে বিকিরণ নিবন্ধন করতে ব্যবহৃত হয় - ডিভাইসগুলি যা একটি বৈদ্যুতিক পালস তৈরি করে যখন ডিটেক্টরের সংবেদনশীল ভলিউমে বিকিরণের একটি কোয়ান্টাম শোষিত হয়। তারা শোষিত বিকিরণের শক্তিকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করার নীতিতে ভিন্ন। ইলেকট্রনিক রেজিস্ট্রেশন সহ এক্স-রে ডিটেক্টরগুলিকে আয়নীকরণে বিভক্ত করা যেতে পারে, যার ক্রিয়া পদার্থের আয়নীকরণের উপর ভিত্তি করে, এবং রেডিওলুমিনেসেন্ট, সিন্টিলেশন সহ, পদার্থের লুমিনেসেন্স ব্যবহার করে আয়নাইজিং বিকিরণের অধীনে। আয়োনাইজেশন ডিটেক্টর, পরিবর্তে, শনাক্তকরণের মাধ্যমের উপর নির্ভর করে গ্যাস-ভরা এবং অর্ধপরিবাহীতে বিভক্ত।

গ্যাস-ভরা ডিটেক্টরগুলির প্রধান প্রকার হল ionization চেম্বার, Geiger কাউন্টার (Geiger-Muller কাউন্টার) এবং আনুপাতিক গ্যাস ডিসচার্জ কাউন্টার। বিকিরণ কোয়ান্টা কাউন্টারের কাজের পরিবেশে প্রবেশ করে গ্যাসের আয়নীকরণ এবং স্রোতের প্রবাহ, যা রেকর্ড করা হয়। একটি সেমিকন্ডাক্টর ডিটেক্টরে, ইলেকট্রন-হোল জোড়া বিকিরণ কোয়ান্টার কর্মের অধীনে গঠিত হয়, যা ডিটেক্টরের দেহের মধ্য দিয়ে একটি বৈদ্যুতিক স্রোতকে প্রবাহিত করাও সম্ভব করে।

ভ্যাকুয়াম ডিভাইসে সিন্টিলেশন কাউন্টারের প্রধান উপাদান হল ফোটোমাল্টিপ্লায়ার টিউব (পিএমটি), যা চার্জযুক্ত কণার প্রবাহে বিকিরণকে রূপান্তরিত করার জন্য ফটোইলেকট্রিক প্রভাব ব্যবহার করে এবং উৎপন্ন চার্জযুক্ত কণার বর্তমানকে উন্নত করতে সেকেন্ডারি ইলেকট্রন নির্গমন ঘটায়। ফোটোমাল্টিপ্লায়ারের একটি ফোটোক্যাথোড এবং ক্রমবর্ধমান ত্বরিত ইলেক্ট্রোডগুলির একটি সিস্টেম রয়েছে - ডাইনোডস, যার প্রভাবের উপর ত্বরিত ইলেকট্রন সংখ্যাবৃদ্ধি করে।

সেকেন্ডারি ইলেকট্রন গুণক হল একটি খোলা ভ্যাকুয়াম ডিভাইস (শুধুমাত্র ভ্যাকুয়াম অবস্থার অধীনে কাজ করে), যেখানে ইনপুটের এক্স-রে বিকিরণ প্রাথমিক ইলেকট্রনের একটি প্রবাহে রূপান্তরিত হয় এবং তারপর ইলেকট্রনের সেকেন্ডারি নির্গমনের কারণে সম্প্রসারিত হয় কারণ তারা গুণক চ্যানেলে প্রচার করে । মাইক্রোচ্যানেল প্লেট, যা বিপুল সংখ্যক পৃথক মাইক্রোস্কোপিক চ্যানেল যা প্লেট ডিটেক্টরে প্রবেশ করে, একই নীতি অনুসারে কাজ করে। তারা অতিরিক্ত স্থানিক রেজোলিউশন প্রদান করতে পারে এবং ডি-ডিটেক্টরে এক্স-রে ফ্লাক্স ঘটনার ক্রস-সেকশনের একটি অপটিক্যাল ইমেজ তৈরি করতে পারে যাতে সেমিট্রান্সপারেন্ট স্ক্রিনে বোমা মেরে ফসফর জমা করা যায় এবং এটি একটি বহির্গামী ইলেকট্রন প্রবাহের সাথে জমা হয়।

মেডিসিনে এক্স-রে

বস্তুগত বস্তুর মাধ্যমে এক্স-রে জ্বলজ্বল করার ক্ষমতা মানুষকে কেবল সাধারণ এক্স-রে তৈরির ক্ষমতা দেয় না, বরং আরও উন্নত ডায়াগনস্টিক সরঞ্জামগুলির সম্ভাবনাও খুলে দেয়। উদাহরণস্বরূপ, এটি গণিত টমোগ্রাফির (সিটি) কেন্দ্রস্থলে অবস্থিত। এক্স-রে সোর্স এবং রিসিভার রিংয়ের ভিতরে ঘুরছে যেখানে রোগী থাকে। শরীরের টিস্যু কিভাবে এক্স-রে শোষণ করে সে বিষয়ে প্রাপ্ত তথ্য একটি কম্পিউটার দ্বারা একটি 3D ইমেজে পুনর্গঠন করা হয়।স্ট্রোক নির্ণয়ের জন্য সিটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ, এবং যদিও এটি মস্তিষ্কের চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিংয়ের চেয়ে কম সঠিক, এটি অনেক কম সময় নেয়।

একটি অপেক্ষাকৃত নতুন দিক, যা এখন মাইক্রোবায়োলজি এবং মেডিসিনে বিকশিত হচ্ছে, তা হল নরম এক্স-রে বিকিরণের ব্যবহার। যখন একটি জীবন্ত প্রাণী স্বচ্ছ হয়, তখন এটি একজনকে রক্তনালীর একটি ছবি পেতে, নরম টিস্যুর গঠন বিস্তারিতভাবে অধ্যয়ন করতে এবং এমনকি সেলুলার স্তরে মাইক্রোবায়োলজিক্যাল স্টাডিজ করতে দেয়। ভারী উপাদানের প্লাজমাতে একটি চিম্টি-ধরনের স্রাব থেকে বিকিরণ ব্যবহার করে একটি এক্স-রে মাইক্রোস্কোপ একটি জীবন্ত কোষের কাঠামোর এমন বিবরণ দেখা সম্ভব করে, যা একটি ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ এমনকি বিশেষভাবে তৈরি সেলুলার কাঠামোতেও দেখতে পারে না।

ম্যালিগন্যান্ট টিউমারের চিকিৎসার জন্য যে ধরনের রেডিয়েশন থেরাপি ব্যবহার করা হয় তার মধ্যে একটি কঠিন এক্স-রে ব্যবহার করে, যা তার আয়নীকরণের প্রভাবের কারণে সম্ভব হয়, যা একটি জৈবিক বস্তুর টিস্যু ধ্বংস করে। এই ক্ষেত্রে, একটি ইলেকট্রন এক্সিলারেটর একটি বিকিরণ উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

প্রযুক্তিতে রেডিওগ্রাফি

নিয়ন্ত্রিত থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশনের সমস্যা সমাধানের লক্ষ্যে গবেষণায় নরম এক্স-রে ব্যবহার করা হয়। প্রক্রিয়াটি শুরু করার জন্য, একটি বৈদ্যুতিক স্রাব থেকে নরম এক্স-রে দিয়ে একটি ছোট ডিউটেরিয়াম এবং ট্রাইটিয়াম লক্ষ্যকে বিকিরণ করে এবং তাত্ক্ষণিকভাবে এই লক্ষ্যের শেলটিকে প্লাজমা অবস্থায় গরম করে একটি রিকোয়েল শক ওয়েভ তৈরি করা প্রয়োজন। এই তরঙ্গ একটি কঠিন ঘনত্বের চেয়ে হাজার গুণ বেশি ঘনত্বের লক্ষ্য উপাদানকে সংকুচিত করে এবং এটি একটি তাপীয় পারমাণবিক তাপমাত্রায় উত্তপ্ত করে। থার্মোনিউক্লিয়ার ফিউশন শক্তির নি aসরণ অল্প সময়ে ঘটে, যখন গরম প্লাজমা জড়তা দ্বারা ছড়িয়ে পড়ে।

স্বচ্ছতার ক্ষমতা সম্ভব রেডিওগ্রাফি তৈরি করে - একটি ইমেজিং কৌশল যা আপনাকে ধাতু দিয়ে তৈরি একটি অস্বচ্ছ বস্তুর অভ্যন্তরীণ কাঠামো প্রদর্শন করতে দেয়, উদাহরণস্বরূপ। সেতুর কাঠামো দৃ wel়ভাবে welালাই করা হয়েছে কিনা, গ্যাস পাইপলাইনের সীমটি বায়ুহীন কিনা এবং রেলগুলি একে অপরের সাথে শক্তভাবে খাপ খায় কিনা তা চোখ দিয়ে নির্ধারণ করা অসম্ভব। অতএব, শিল্পে, এক্স -রে ত্রুটি সনাক্তকরণের জন্য ব্যবহৃত হয় - প্রধান কার্যকারিতা এবং বস্তুর বা তার স্বতন্ত্র উপাদানগুলির পরামিতিগুলির নির্ভরযোগ্যতা পর্যবেক্ষণ করা, যার জন্য বস্তুটি পরিষেবা থেকে বের করে নেওয়া বা ভেঙে ফেলার প্রয়োজন হয় না।

এক্স -রে ফ্লুরোসেন্স স্পেকট্রোমেট্রি ফ্লুরোসেন্সের প্রভাবের উপর ভিত্তি করে - একটি বিশ্লেষণ পদ্ধতি যা বেরিলিয়াম থেকে ইউরেনিয়াম পর্যন্ত মৌলের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয় যা বিভিন্ন উৎপত্তির পদার্থে 0,0001 থেকে 100% পর্যন্ত। যখন একটি এক্স-রে টিউব থেকে বিকিরণের একটি শক্তিশালী প্রবাহের সাথে একটি নমুনা বিকিরণ করা হয়, তখন পরমাণুর বৈশিষ্ট্যপূর্ণ ফ্লুরোসেন্ট বিকিরণ প্রদর্শিত হয়, যা নমুনায় তাদের ঘনত্বের সমানুপাতিক। বর্তমানে, কার্যত প্রতিটি ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপ এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স বিশ্লেষণের পদ্ধতি দ্বারা অধ্যয়নের অধীনে মাইক্রোবজেক্টের বিস্তারিত মৌলিক গঠন নির্ণয় করা সম্ভব করে তোলে।

শিল্পের ইতিহাসে এক্স-রে

এক্স-রে-এর মাধ্যমে উজ্জ্বল হওয়ার এবং ফ্লুরোসেন্স ইফেক্ট তৈরির ক্ষমতাও পেইন্টিং অধ্যয়ন করতে ব্যবহৃত হয়। পেইন্টের উপরের কোটের নিচে যা লুকানো আছে তা ক্যানভাসের ইতিহাস সম্পর্কে অনেক কিছু বলতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, পেইন্টের বিভিন্ন স্তরগুলির সাথে দক্ষতার সাথে কাজ করা হয় যা কোনও শিল্পীর কাজে একটি চিত্র অনন্য হতে পারে। ক্যানভাসের জন্য সবচেয়ে উপযুক্ত স্টোরেজ শর্ত নির্বাচন করার সময় পেইন্টিংয়ের স্তরগুলির কাঠামো বিবেচনা করাও গুরুত্বপূর্ণ। এই সমস্ত কিছুর জন্য, এক্স-রে বিকিরণ অপরিহার্য, যা আপনাকে ছবির ক্ষতি না করে উপরের স্তরের নীচে দেখতে দেয়।

এই দিক থেকে গুরুত্বপূর্ণ উন্নয়ন হল শিল্পকর্মের সাথে কাজ করার জন্য বিশেষ নতুন পদ্ধতি।ম্যাক্রোস্কোপিক ফ্লুরোসেন্স হল এক্স-রে ফ্লুরোসেন্স বিশ্লেষণের একটি বৈকল্পিক যা আনুমানিক 0.5-1 বর্গ মিটার বা তার বেশি এলাকায় বিদ্যমান মূল উপাদান, প্রধানত ধাতুগুলির বিতরণ কাঠামো দেখার জন্য উপযুক্ত। অন্যদিকে, এক্স-রে ল্যামিনোগ্রাফি, গণিত এক্স-রে টমোগ্রাফির একটি বৈকল্পিক, যা সমতল পৃষ্ঠগুলি অধ্যয়নের জন্য আরও উপযুক্ত, একটি ছবির পৃথক স্তরের ছবি পাওয়ার জন্য প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বলে মনে হয়। এই পদ্ধতিগুলি পেইন্ট স্তরের রাসায়নিক গঠন অধ্যয়ন করতেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি ক্যানভাসকে একটি জালিয়াতি সনাক্ত করার জন্য সহ তারিখের অনুমতি দেয়।

এক্স-রে আপনাকে একটি পদার্থের গঠন খুঁজে বের করতে দেয়

এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি হল একটি বৈজ্ঞানিক দিক যা পারমাণবিক এবং আণবিক স্তরে পদার্থের গঠন সনাক্তকরণের সাথে যুক্ত। স্ফটিক দেহের একটি স্বতন্ত্র বৈশিষ্ট্য হল একই উপাদান (কোষ) -এর স্থানিক কাঠামোতে একাধিক আদেশ পুনরাবৃত্তি, যা পরমাণু, অণু বা আয়নগুলির একটি নির্দিষ্ট সেট নিয়ে গঠিত।

প্রধান গবেষণা পদ্ধতি একটি এক্স-রে ক্যামেরা ব্যবহার করে এক্স-রে একটি সংকীর্ণ মরীচি একটি স্ফটিক নমুনা উন্মুক্ত করা হয়। ফলস্বরূপ ফটোগ্রাফটি স্ফটিকের মধ্য দিয়ে যাওয়া বিচ্ছিন্ন এক্স-রেগুলির একটি ছবি দেখায়, যা থেকে বিজ্ঞানীরা দৃশ্যত তার স্থানিক কাঠামো প্রদর্শন করতে পারেন, যাকে স্ফটিক জাল বলা হয়। এই পদ্ধতি বাস্তবায়নের বিভিন্ন উপায়কে বলা হয় এক্স-রে স্ট্রাকচারাল এনালাইসিস।

স্ফটিক পদার্থের এক্স-রে স্ট্রাকচারাল বিশ্লেষণ দুটি পর্যায় নিয়ে গঠিত:

  1. স্ফটিকের একক কোষের আকার নির্ধারণ, একক কোষে কণার সংখ্যা (পরমাণু, অণু) এবং কণার বিন্যাসের প্রতিসাম্য। এই তথ্যগুলি বিভাজন ম্যাক্সিমার অবস্থানের জ্যামিতি বিশ্লেষণ করে প্রাপ্ত হয়।
  2. ইউনিট কোষের ভিতরে ইলেকট্রন ঘনত্বের গণনা এবং পরমাণুর স্থানাঙ্ক নির্ধারণ, যা ইলেকট্রন ঘনত্ব ম্যাক্সিমার অবস্থানের সাথে চিহ্নিত করা হয়। এই তথ্যগুলি ডিফ্রাকশন ম্যাক্সিমার তীব্রতা বিশ্লেষণ করে প্রাপ্ত হয়।
Image
Image

ডিএনএ-এর তথাকথিত বি-কনফিগারেশনে ডিফ্রাকশন প্যাটার্নের ছবি

কিছু আণবিক জীববিজ্ঞানী ভবিষ্যদ্বাণী করেন যে সবচেয়ে বড় এবং জটিল অণুর ইমেজিংয়ে, এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি একটি নতুন কৌশল দ্বারা প্রতিস্থাপিত হতে পারে যাকে বলা হয় ক্রায়োজেনিক ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি।

রাসায়নিক বিশ্লেষণের অন্যতম নতুন সরঞ্জাম হেন্ডারসনের ফিল্ম স্ক্যানার, যা তিনি ক্রায়োজেনিক ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপিতে তার অগ্রণী কাজে ব্যবহার করেছিলেন। যাইহোক, এই পদ্ধতিটি এখনও বেশ ব্যয়বহুল এবং তাই অদূর ভবিষ্যতে সম্পূর্ণরূপে এক্স-রে ক্রিস্টালোগ্রাফি প্রতিস্থাপনের সম্ভাবনা নেই।

এক্স-রে ব্যবহারের সাথে সম্পর্কিত গবেষণা এবং প্রযুক্তিগত অ্যাপ্লিকেশনগুলির একটি অপেক্ষাকৃত নতুন ক্ষেত্র হল এক্স-রে মাইক্রোস্কোপি। এটি ফোকাসিং অপটিক্স ব্যবহার করে দুই বা তিনটি মাত্রায় বাস্তব মহাকাশে অধ্যয়নের অধীনে বস্তুর একটি বর্ধিত চিত্র প্রাপ্ত করার জন্য ডিজাইন করা হয়েছে।

ব্যবহৃত রেডিয়েশনের ক্ষুদ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে এক্স-রে মাইক্রোস্কোপিতে স্থানিক রেজোলিউশনের বিভাজন সীমা অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের সংশ্লিষ্ট মান থেকে প্রায় 1000 গুণ ভাল। উপরন্তু, এক্স-রে বিকিরণের অনুপ্রবেশ ক্ষমতা দৃশ্যমান আলোর জন্য সম্পূর্ণ অস্বচ্ছ নমুনার অভ্যন্তরীণ কাঠামো অধ্যয়ন করা সম্ভব করে তোলে। এবং যদিও ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপিতে সামান্য উচ্চতর স্থানিক রেজোলিউশনের সুবিধা রয়েছে, এটি তদন্তের একটি অ-ধ্বংসাত্মক পদ্ধতি নয়, কারণ এটি ধাতব বা ধাতব পৃষ্ঠের একটি ভ্যাকুয়াম এবং নমুনার প্রয়োজন, যা সম্পূর্ণ ধ্বংসাত্মক, উদাহরণস্বরূপ, জৈবিক বস্তুর জন্য।

প্রস্তাবিত: