เครื่องฉายรังสีเอ็กซ์

X-ray machine เครื่องฉายรังสีเอ็กซ์

คำนำ รายงานเรื่องนี้เป็ นส่วนหนึ่งในรายวิชาฟิสิกส์ส่งเสริมให้นักเรียน หาความรู้ข้อมูลเพิ่มเติมและทำให้การเรียนรู้ดูน่าสนใจ ให้ผู้เรียนมีความ สนใจกับการเรียนรู้ด้วยตัวเองมากขึ้น เพื่อเป็ นสื่อการเรียนการสอนให้ แก่ผู้เรียน โดยจะทำเสนอรายงานเล่มนี้ควบคู่ไปกับสื่อการเรียนการสอน แบบหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ (E-BOOK) เพื่อให้ผู้เรียนสามารถเรียนรู้และ ศึกษาค้นคว้าได้ด้วยตนเองและได้นำเสนอความรู้ที่ตนเองศึกษาให้ผู้อื่น สามารถเรียนรู้และทำความเข้าใจกับเนื้อหาได้ เปรียบเสมือนร่วมกันแบ่ง ปั นความรู้ให้กันและกันระหว่างผู้เรียนและสามารถนำความรู้ที่ได้ไป ประยุกต์ในชีวิตประจำวัน ภานุพงษ์ ไพเราะ ผู้จัดทำ

สารบัญ หน้า เรื่อง 1 เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ 2 กระบวนการเกิดรังสีเอกซ์ 4 ประโยชน์ของเครื่องฉายรังสีเอ็กซ์ 5 ประเภทของการเอกซเรย์ 6 แบบฝึกหัด 7 เฉลยแบบฝึกหัด

1 เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญ คือ หลอดรังสีเอกซ์ (X-ray tube) ซึ่งเป็นหลอดแก้วสุญญากาศ ภายในมีขั้วไฟฟ้า 2 ขั้ว คือ ขั้วลบ (แคโทด) หรือไส้หลอด (filament) และขั้วบวก (แอโนด) หรือ เป้า (target) ขั้วทั้ง 2 ต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟฟ้า เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านเข้าไปในไส้หลอด ซึ่งทำจากทังสเตน (tungsten) แล้วจะเกิดความร้อนจนเพิ่มอุณหภูมิสูง ประมาณ 2,000 องศาเซลเซียส หรือมากกว่า ทำให้อิเล็กตรอนหลุดออกจาก ไส้หลอด และถูกเร่งให้เคลื่อนที่ไปกระทบกับเป้า ซึ่งทำจากโลหะผสมระหว่าง ทังสเตนกับวัสดุอื่นเช่น โมลิบดินัม (molybdenum) หรือรูเนียม (rhenium) เนื่องจากทังสเทนมีเลขเชิงอะตอมสูง จุดหลอมเหลวสูง และส่งผ่านความร้อน ได้ดี เมื่ออิเล็กตรอนความเร็วสูงกระทบกับเป้า จะสูญเสียพลังงานไปเป็นความ ร้อน (≥99%) และส่วนพลังงานที่เหลือจะเปลี่ยนเป็นรังสีเอกซ์

2 กระบวนการเกิดรังสีเอกซ์ เมื่ออิเล็กตรอนความเร็วสูงจากไส้หลอดกระทบเป้ารังสีเอกซ์จะเกิดขึ้นจากกระบวนการ ที่สำคัญ คือ 1. เมื่ออิเล็กตรอนจากไส้หลอดชนกับอิเล็กตรอนในวงโคจรอะตอมของเป้า และสามารถ ทำให้เกิดการแตกตัวเป็นไอออน ด้วยการผลักอิเล็กตรอนให้หลุดออกจากอะตอม เมื่อ อิเล็กตรอนที่อยู่ในวงโคจรอื่นที่ห่างออกไปเข้ามาแทนที่ว่าง ก่อนจะปลดปล่อยพลังงาน ออกในรูปรังสีเอกซ์ ซึ่งเรียกว่า รังสีเอกซ์เฉพาะตัว (characteristic X-ray)

3 กระบวนการเกิดรังสีเอกซ์ 2. เมื่ออิเล็กตรอนจากไส้หลอดวิ่งเข้าใกล้นิวเคลียสของเป้า เมื่อนั้น อิเล็กตรอนจะเกิด การเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เพราะแรงจากประจุบวกของนิวเคลียส และอิเล็กตรอน เองมีพลังงานลดลง โดยการปล่อยพลังงานออกมาในรูปของรังสีเอกซ์ ที่มีชื่อเรียกว่า เบรมส์ชตราลุง (bremsstrahlung) ซึ่งมีพลังงาน (E) เท่ากับผลต่างของพลังงาน อิเล็กตรอนก่อนผ่านเข้าอะตอม (Ei) และหลังจากออกจากอะตอม (Ef) ดังสมการ E = Ei + Ef

4 ประโยชน์ของเครื่องฉายรังสีเอ็กซ์ ใช้ถ่ายภาพสำหรับทางการแพทย์ อาทิ การเอกซ์เรย์ปอดเพื่อตรวจหามะเร็ง ปอด การเอกซ์เรย์กระดูก เพื่อตรวจการหลุด การแตกหักของกระดูก การเอกซ์เรย์ ร่างกายเพื่อตรวจหาตำแหน่งวัตถุหรือโลหะ

5 ประเภทของการเอกซเรย์ การตรวจเอกซเรย์ถูกแบ่งออกเป็น 3 ประเภทหลัก ๆ คือ กระดูก เพื่อตรวจดูความผิดปกติของกระดูกตามส่วนต่าง ๆ เช่น ฟั น แขน ขา เป็ นต้น ทรวงอก การตรวจตรงจุดนี้มีจุดประสงค์เพื่อตรวจปอด หัวใจ การตรวจแมม โมเเกรมเพื่อหามะเร็งเต้านม ช่องท้อง ตรวจหาความผิดปกติของระบบทางเดินอาหารและหาสิ่งแปลกปลอมใน ร่างกาย

6 แบบฝึกหัด จงเขียนเครื่องหมายถูกลงหน้าข้อที่ถูกและเขียนเครื่องหมาย ผิดลงหน้าข้อที่ผิด 1. อิเล็กตรอนจากไส้หลอดชนกับอิเล็กตรอนในวงโคจร อะตอมของเป้า และไม่สามารถทำให้เกิดการแตกตัวเป็น ไอออน 2. อิเล็กตรอนจากไส้หลอดวิ่งเข้าใกล้นิวเคลียสของเป้า อิเล็กตรอนจะเกิดการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เพราะแรงจากประจุบวกของนิวเคลียส และอิเล็กตรอน เองมีพลังงานลดลง 3. เบรมส์ชตราลุง (bremsstrahlung) ซึ่งมีพลังงาน (E) เท่ากับผลต่างของพลังงานอิเล็กตรอนก่อนผ่านเข้า อะตอม (Ei) และหลังจากออกจากอะตอม (Ef) ดัง สมการE = Ei + Ef 4.การตรวจเอกซเรย์ถูกแบ่งออกเป็น 4ประเภทหลัก ๆ คือ กระดูก ทรวงอก ช่องท้อง และ ใบหน้า 5. เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญ คือ หลอดรังสีแกรมม่า

7 เฉลยแบบฝึกหัด จงเขียนเครื่องหมายถูกลงหน้าข้อที่ถูกและเขียนเครื่องหมาย ผิดลงหน้าข้อที่ผิด 1. อิเล็กตรอนจากไส้หลอดชนกับอิเล็กตรอนในวงโคจร อะตอมของเป้า และไม่สามารถทำให้เกิดการแตกตัวเป็น ไอออน 2. อิเล็กตรอนจากไส้หลอดวิ่งเข้าใกล้นิวเคลียสของเป้า อิเล็กตรอนจะเกิดการเปลี่ยนทิศทางการเคลื่อนที่ เพราะแรงจากประจุบวกของนิวเคลียส และอิเล็กตรอน เองมีพลังงานลดลง 3. เบรมส์ชตราลุง (bremsstrahlung) ซึ่งมีพลังงาน (E) เท่ากับผลต่างของพลังงานอิเล็กตรอนก่อนผ่านเข้า อะตอม (Ei) และหลังจากออกจากอะตอม (Ef) ดัง สมการE = Ei + Ef 4.การตรวจเอกซเรย์ถูกแบ่งออกเป็น 4ประเภทหลัก ๆ คือ กระดูก ทรวงอก ช่องท้อง และ ใบหน้า 5. เครื่องกำเนิดรังสีเอกซ์ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่สำคัญ คือ หลอดรังสีแกรมม่า

จัดทำโดย นายภานุพงษ์ ไพเราะ ชั้นมัธยมศึกษาปีที่6/1 เลขที่6 เสนอ อาจารย์ไพโรจน์ ขุมขำ โรงเรียนชาติตระการวิทยา อ.ชาติตระการ จ.พิษณุโลก