Monday, September 12, 2016

Producion of Xrays-Characteristic xrays

(C) Characteristic Xrays- पदार्थ परमाणुओ (Atom) से मिलकर बना होता हैं | एक परमाणु में एक नाभिक होता हैं जिसमे प्रोटोन तथा न्यूट्रॉन होते हैं | इस नाभिक के चारो और कुछ निश्चित कक्षाओ में इलेक्ट्रान चक्कर काटते हैं | इन कक्षाओ को भीतर से बाहर की और क्रमशः K, L, M, N.... आदि नाम दिया जाता हैं अर्थात नाभिक के पास वाली कक्षा K, उसके बाहर L, उसके बाहर M आदि |
कोई मुक्त इलेक्ट्रान जिसकी गतिज उर्जा E' हो वो इस एटम के K, L कक्षा जैसे आंतरिक कक्षा में उपस्थित इलेक्ट्रान से टकराता हैं तथा इसे इतनी पर्याप्त उर्जा (E) दे देता की वो अपना स्थान छोड़ कर हट जाता हैं तब आपतित इलेक्ट्रान की उर्जा होगी
=E'-E
उत्सर्जित इलेक्ट्रान आगे उत्तेजन (Excitation ) तथा आयनन (Ionization ) प्रभाव दर्शाते हैं |इससे परमाणु की आतंरिक कक्षा में एक रिक्तता (Vacanvy ) उत्पन्न हो जाती हैं |  एटम के आंतरिक कक्षा में उत्पन्न इस रिक्तता को भरने के लिए बाहरी कक्षा ( उपरी कक्षा M, N आदि) के इलेक्ट्रान निचली कक्षाओ (जैसे K तथा L) में छलांग लगाते हैं, इस दोरान दोनों कक्षाओ की बंधन उर्जा (Binding Energy ) के बराबर उर्जा Xray Photon के रूप में निकलती हैं | यह Xrays Characteristic xrays कहलाती हैं | यह असतत उर्जा होती हैं | जो Xray स्पेक्ट्रम में एक लाइन के रूप में दिखती हैं |
अगर K कक्षा में इलेक्ट्रान L कक्षा से आता हैं तो निकले Photon Energy को Ka से दर्शाते हैं तथा इलेक्ट्रान अगर K कक्षा में M कक्षा से आये तो इसे Kb से दर्शाते हैं | सामान्यतया रेडियोलोजी में K Caracteristic xrays ही महत्वपूर्ण होती हैं, दूसरी Xrays कम उर्जा की होती हैं जो Xray Tube Glass या Filters द्वारा अवशोषित कर ली जाती हैं |
अगर Tungsten atom में इलेक्ट्रान L कक्षा से K कक्षा में गिरता हैं तो निकले Xray Photon की उर्जा होगी-
hv = Ek - EL
      = 69.5 KeV -  10.5 KeV
    =  59 KeV
 Characteristic xrays केवल तभी निकलती हैं जब आपतित इलेक्ट्रान की उर्जा K कक्षा के इलेक्ट्रान की बंधन उर्जा से अधिक होती हैं जैसे Tungsten के लिए K कक्षा की बंधन उर्जा 69.5 KeV होती हैं अगर आपतित इलेक्ट्रान की उर्जा इस देहली उर्जा (Threshold Energy) से अधिक होगी तभी  Characteristic xrays निकलेंगी |
 Xray Spectrum में यह लाइन के रूप में दिखती हैं अतः इसे Line Spectrum भी कहते हैं | जैसे जैसे आपतित इलेक्ट्रान की उर्जा Threshold Energy से ज्यादा बढती जाती हैं  Characteristic xrays भी बढती जाती हैं | 80 kVp Xray Spectrum में 10% Characteristic xrays होती हैं |

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