RAYOS XRAYOS X

DRA MARIA DE LOURDES DRA MARIA DE LOURDES MARROQUIN MEDINAMARROQUIN MEDINA

QUIEN DESCUBRIO QUIEN DESCUBRIO

LOS RAYOS X ?LOS RAYOS X ?

Hace algo más de un Hace algo más de un siglo, en 1895, siglo, en 1895, Wilhelm Wilhelm Konrad RöntgenKonrad Röntgen, , científico alemán de la científico alemán de la Universidad de Würzburg, Universidad de Würzburg, Alemania.Alemania.   

Descubrió una Descubrió una radiación entonces radiación entonces desconocida y de ahí su desconocida y de ahí su nombre de rayos X, que nombre de rayos X, que tenía la propiedad de tenía la propiedad de penetrar los cuerpos penetrar los cuerpos opacos.opacos.    

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Fueron descubiertos de Fueron descubiertos de forma accidental porforma accidental por RoentgenRoentgen mientras mientras estudiaba los rayos estudiaba los rayos catódicos en un tubo de catódicos en un tubo de descarga gaseosa de alto descarga gaseosa de alto voltaje.voltaje.

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A pesar de que el tubo A pesar de que el tubo estaba dentro de una caja estaba dentro de una caja de cartón negro, vio que una de cartón negro, vio que una pantalla de platinocianuro pantalla de platinocianuro de bario, que casualmente de bario, que casualmente estaba cerca, emitía luz estaba cerca, emitía luz fluorescente siempre que fluorescente siempre que funcionaba el tubofuncionaba el tubo..

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Tras realizar Tras realizar experimentosexperimentos adicionales, adicionales, determinó que la determinó que la fluorescencia se debía a fluorescencia se debía a una radiación invisible una radiación invisible más penetrante que la más penetrante que la radiación ultravioleta. radiación ultravioleta.

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Roentgen llamó a los Roentgen llamó a los rayos invisibles rayos invisibles "rayos X" por su "rayos X" por su naturaleza naturaleza desconocida.desconocida.

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Posteriormente, los Posteriormente, los rayos X fueron rayos X fueron también también denominados rayos denominados rayos Roentgen en su Roentgen en su honor.honor.

QUE SON LOS RAYOS X ?QUE SON LOS RAYOS X ?

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SON ONDAS SON ONDAS ELECTROMAGNETICAS ELECTROMAGNETICAS

CON UNA LONGITUD DE CON UNA LONGITUD DE ONDA MUY CORTA DE ONDA MUY CORTA DE

0.5 A 1.2 Aº MENOR QUE 0.5 A 1.2 Aº MENOR QUE LA LUZ VISIBLELA LUZ VISIBLE

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Son de menor longitud Son de menor longitud de onda que la radiación de onda que la radiación

ultravioleta y visible y ultravioleta y visible y mayor que los rayos mayor que los rayos

gamma. gamma.

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COMO SE COMO SE PRODUCEN LOS PRODUCEN LOS RAYOS X ?RAYOS X ?

RAYOSRAYOS XX

SE ORIGINAN CUANDO SE ORIGINAN CUANDO LOS ELECTRONES LOS ELECTRONES INCIDEN CON MUY ALTA INCIDEN CON MUY ALTA VELOCIDAD SOBRE LA VELOCIDAD SOBRE LA MATERIA Y SON MATERIA Y SON FRENADOS FRENADOS REPENTINAMENTE.REPENTINAMENTE.

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Cuantas formas Cuantas formas existen de obtener los existen de obtener los Rayos X ? Rayos X ?

Hay dos tipos Hay dos tipos diferentes de diferentes de procesos atómicos procesos atómicos que pueden que pueden producir fotones de producir fotones de rayos X. rayos X.

Uno es llamado Uno es llamado BremsstrahlungBremsstrahlung, que , que es el nombre alemán es el nombre alemán que significa que significa "radiación de "radiación de frenado". frenado".

El otro es llamado El otro es llamado emisión K-shellemisión K-shell. .

BremsstrahlungBremsstrahlung

La mayoría de los La mayoría de los elementos emiten rayos X elementos emiten rayos X cuando son bombardeados cuando son bombardeados con electrones de alta con electrones de alta energía por un voltaje del energía por un voltaje del orden de los 50 kV.orden de los 50 kV.

BremsstrahlungBremsstrahlung

Elementos más pesados Elementos más pesados como el tungsteno son como el tungsteno son mejores porque emiten mejores porque emiten una radiación de una radiación de intensidad más alta a intensidad más alta a través del Bremsstrahlung.través del Bremsstrahlung.

BremsstrahlungBremsstrahlung

Mientras que el veloz Mientras que el veloz electrón de 400 KeV, se electrón de 400 KeV, se aproxima al núcleo, éste aproxima al núcleo, éste interacciona con el campo interacciona con el campo de fuerza del núcleo y es de fuerza del núcleo y es desacelerado. desacelerado.

BremsstrahlungBremsstrahlung

La radiación es emitida La radiación es emitida cuando la velocidad del cuando la velocidad del electrón disparado en el electrón disparado en el tungsteno cambia debido a tungsteno cambia debido a una interacción una interacción electromagnética.electromagnética.

BremsstrahlungBremsstrahlung

Este electrón se ralentiza y Este electrón se ralentiza y pierde energía después de pierde energía después de interactuar con el nucleo interactuar con el nucleo de un átomo de tungsteno de un átomo de tungsteno y un fotón de rayos X es y un fotón de rayos X es emitido.emitido.

BremsstrahlungBremsstrahlung

BremsstrahlungBremsstrahlung

RADIACION CARACTERISTICA RADIACION CARACTERISTICA

K-shellK-shell. . Para entender la emisión K-Para entender la emisión K-

shell debemos recordar que los shell debemos recordar que los átomos tienen sus electrones átomos tienen sus electrones dispuestos en capas o niveles dispuestos en capas o niveles cerrados de diferentes cerrados de diferentes energías. El K-shell es el más energías. El K-shell es el más bajo estado de energía de un bajo estado de energía de un átomo.átomo.

RADIACION CARACTERISTICA RADIACION CARACTERISTICA

K-shellK-shell. . La alta energía de un La alta energía de un

electrón incidente puede electrón incidente puede causar que un electrón causar que un electrón ubicado en la capa K de un ubicado en la capa K de un átomo metálico salga de su átomo metálico salga de su estado de energía K-shell. estado de energía K-shell.

RADIACION CARACTERISTICA RADIACION CARACTERISTICA

K-shellK-shell. . Luego es como tener un Luego es como tener un

"agujero" en el fondo. Este "agujero" en el fondo. Este "agujero" causa un efecto "agujero" causa un efecto dominó en el átomo donde los dominó en el átomo donde los electrones de energía más alta electrones de energía más alta (desde una capa exterior) caen (desde una capa exterior) caen en cascada para llenar el en cascada para llenar el "agujero". "agujero".

RADIACION CARACTERISTICA RADIACION CARACTERISTICA

K-shellK-shell. . La energía perdida por el La energía perdida por el

electrón que cae acompaña un electrón que cae acompaña un fotón de rayos X emitido. fotón de rayos X emitido. Mientras tanto, electrones de Mientras tanto, electrones de más alta energía caen dentro más alta energía caen dentro del estado de energía vacante del estado de energía vacante en la capa exterior y así en la capa exterior y así sucesivamente. sucesivamente.

RADIACION RADIACION CARACTERISTICA CARACTERISTICA

K-shellK-shell. .

DONDE SE DONDE SE PRODUCEN LOS PRODUCEN LOS RAYOS X ?RAYOS X ?

EN UN EN UN EQUIPO EQUIPO DE RAYOS XDE RAYOS X

Como esta constituido Como esta constituido un un equipo de Rayos un un equipo de Rayos X ?X ?

Cualquier equipo de rayos X, Cualquier equipo de rayos X, consta de tres partes consta de tres partes principales: principales:

El tubo de rayos X El tubo de rayos X Consola de control (operador) Consola de control (operador) Sección de alta tensión o Sección de alta tensión o

generadorgenerador

Tubo de rayos Tubo de rayos XX

RAYOS XRAYOS X

Un tubo convencional de Un tubo convencional de rayos X consiste rayos X consiste básicamente de un básicamente de un cátodo y un ánodo cátodo y un ánodo colocados dentro de un colocados dentro de un envase de vidrio al envase de vidrio al vacío.vacío.

TUBO DE RAYOS XTUBO DE RAYOS X

TUBO DE RAYOS XTUBO DE RAYOS X

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TUBO DE RAYOS XTUBO DE RAYOS X

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El cátodo consiste de un El cátodo consiste de un filamento de tungsteno filamento de tungsteno que al ser calentado que al ser calentado emite electrones.emite electrones.

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Estos electrones son Estos electrones son acelerados, debido a una acelerados, debido a una diferencia de potencial diferencia de potencial aplicada entre el cátodo yaplicada entre el cátodo y

el ánodo, hacia un blanco el ánodo, hacia un blanco montado en el ánodo.montado en el ánodo.

RAYOS XRAYOS X

Para tener un mayor Para tener un mayor control en la calidad del control en la calidad del haz de rayos X es haz de rayos X es necesario que los necesario que los electrones no sean electrones no sean desviados de su desviados de su trayectoria, y para esto se trayectoria, y para esto se requiere de un alto vacío. requiere de un alto vacío.

RAYOS XRAYOS X

Los electrones al ser Los electrones al ser frenados bruscamente en el frenados bruscamente en el blanco, emiten radiación blanco, emiten radiación electromagnética con un electromagnética con un espectro continuo de espectro continuo de energías entre 15 y 150 keV, energías entre 15 y 150 keV, que es lo que se conoce que es lo que se conoce como rayos X. como rayos X.

Consola de Consola de controlcontrol

Es la parte del equipo de Es la parte del equipo de rayos X que permite rayos X que permite comprobar la intensidad de la comprobar la intensidad de la corriente y la tensión del tubo corriente y la tensión del tubo de rayos X de forma que el haz de rayos X de forma que el haz de rayos X útil tenga la de rayos X útil tenga la intensidad y capacidad de intensidad y capacidad de penetración apropiada para penetración apropiada para obtener una radiografía de obtener una radiografía de buena calidad.buena calidad.

Generador de Generador de Alta TensionAlta Tension

GENERADOR DE ALTA GENERADOR DE ALTA TENSIONTENSION

Es el responsable de Es el responsable de convertir el voltaje de 220V. convertir el voltaje de 220V. que llega de la red eléctrica que llega de la red eléctrica en un kilovoltaje con la en un kilovoltaje con la forma de onda apropiada forma de onda apropiada (hay que cambiar la (hay que cambiar la corriente alterna a continua). corriente alterna a continua).

GENERADOR DE ALTA GENERADOR DE ALTA TENSIONTENSION

La sección de alta La sección de alta tensión contiene tres tensión contiene tres partes principales partes principales

TRANSFORMADORTRANSFORMADOR

Transformador elevador de alta Transformador elevador de alta tensión. tensión.

Transformador de filamento Transformador de filamento (cátodo), o transformador de (cátodo), o transformador de baja tensión. baja tensión.

Transformador de corriente Transformador de corriente alterna a continua. alterna a continua.