Produccion Rayos X y Propiedades
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8/18/2019 Produccion Rayos X y Propiedades
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Los Rayos X
Dr. Rodrigo Haristoy O.
Radiólogo Máxilo Facial
Facultad de Odontología
Universidad del Desarrollo CCP
Generación y Propiedades
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Falta algo de la clase anterior……
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El Circuito Eléctrico
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Generador de Rayos X
S
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Componentes del Circuíto Eléctrico
• Fuente Eléctrica
• Timer
•
Transformadores
- Step- up
- Step- down- Autotransformador
• Rectificador
-
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Tipos de Circuítos
• Alto Voltaje o Circuíto del Tubo
• Bajo Voltaje o Circuíto del Filamento
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Fuente de Electricidad
• Fuente de Electricidad (Corriente Alterna - AC)
- La corriente flúctua en dos direcciones y forma
diferente
- La mayoría de los Equipos usan A/C
- Se produce en ciclos
- A/C dañaria el filamento
- A/C necesita ser convertido en D/C en el Tubo de
Rayos
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Rectificador
• El Rectificador cambia la corriente de A/C a D/C
•
Evita que se produzca producción de e- en formainversa
• Evita que los e- viajen desde el Target al Filamento.
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AUTORECTIFICADOR
S
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Transformador
•
Consiste en dos bobinas envueltas alrededor de un
núcleo cerrado
•
El núcleo es normalmente laminado (delgadas láminasde aleación de hierro separadas por un aislante)
• El circuito consta de dos Bobinas / Dos Circuitos:
–
Bobina Primaria: Circuito Primario – Bobina Secundaria: Circuito Secundario
• El flujo de corriente a la B/P crea un campo magnético
dentro del núcleo el cual crea una corriente a la B/S
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•
Tranformador de Alto Voltajeo “STEP UP”
- El circuito secundario tiene mas bobinas en el circuitoprimario
- Este tipo de transformador Aumenta el Voltaje
- Usados en los circuitos de Alto Voltaje
Transformador
-
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•
Tranformador de Bajo Voltaje “STEP DOWN”
- El circuito primario tiene mas bobinas en el circuitosecundario
- Este tipo de transformador Disminuye el Voltaje
- Usados en los circuito de Bajo Voltaje (Filamento)
Transformador
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Circuito de Alto Voltaje
• Este circuito conecta el Catodo con el Anodo
•
Aplica un potencial constante atraves del tubo• Ayuda al movimiento de los e- del catódo-ánodo
•
Circuito de Alto Voltaje tiene dos transformadores:
- Transformador de Alto Voltaje- Autotransformador
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S
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TIMER
• El circuito del TIMER esta dentro del circuíto de Alto
Voltaje
•
Controla la duración de la exposición cuando el “switch
de exposición” es actividado
•
El Timer controla el tiempo en el cual el Alto Voltaje esaplicado
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S
timer circuit
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Circuito de Bajo Voltaje(Circuito del Filamento)
• Regula corriente que pasa por el Filamento de
Tungsteno
•
El poder de calentar el Tungsteno es dado por el
transformador de bajo Voltaje
•
El selector de mA es conectado por el Reostáto alCircuito del Filamento
•
Reostáto es el que controla la corriente del filamento
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S
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El circuito de bajo voltaje es usado en la producción
de e- en el cátodo (Emisión Termoiónica)
S
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El circuito de Alto Voltaje aplica el diferencial
de potencial entre el cátodo y el ánodo para que
los e- salgan proyectados del cátodo al ánodo
S
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Los Rayos X
Dr. Rodrigo Haristoy O.
Radiólogo Máxilo Facial
Facultad de Odontología
Universidad del Desarrollo CCP
Generación y Propiedades
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Introducción
• Las radiografías resultan de la interaccion de la
energia con la materia (atomo o molecular)
• Tres tipos de interacción antes antes del proceso
de formación de la imagen radiográfica:
A. Interacción donde se producen los rayos XB. Interacción de los rayos X con el objeto
C. Interacción del remanente con la Película
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K L
e
e
e
e
e
e
e
e
P
Modelo de Bohr
NP
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K L M N
e
e
e
e e
e
e
e
e
ee
ee
e
e
e
e e
P
-
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K L M N
e
e
e
e e
e
e
e
e
ee
ee
e
e
e
e e
Nº. de e- en cada Capa:
K: 2
L: 8
M: 18
N: 32
Nº de e- en cada capa = 2n2
P N
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Energía de Enlace
• Los e- mantiene su posición por la atracción
electroestática de la carga positiva del núcleo
• El “trabajo” que se necesita para remover el e- del
atomo se denomina: Energía de Enlace
• La unidad de medida para medir esta energía de
enlace se denomina: electron volts (eV) o kilo
electron volts (keV)
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Energía de Enlace
• La energía de enlace de las órbitas mas alejadas del
núcleo son mas pequeña
• La energía de enlace de las órbitas mas cercanas al
núcleo son mas grandes (por miles de eV)
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K L M N
e
e
e
e e
e
e
e
e
ee
ee
e
e
e
e e
70,000 eV (70 keV)
2000 eV (2 keV)
600 eV
Energía de Enlace
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Masa y Nº Atómico
• Masa [Peso Atómico]
#Protones + #Neutrones = Masa
• Número Atómico
# de protones
# de electrones
[ No olvidar que el Nº de Protones y Nº de e- sonsiempres iguales]
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Moleculas
• Los átomos combinados forman moléculas
• Esta formación se produce por la unión de e-
(comparten)
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Molecules
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e e
ee
e ee
e
Molecula de AGUA
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Radiación
• Radiación es una forma de ENERGIA
[ Energía= cualquier cosas que produzca trabajo]
•
Radiación se propaga por el espacio o en el
medio en la forma de:
Onda = Teoría de Onda
or
Partículas = Teoría de Partícula
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Teoría de Onda
Teoría de Particula
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Es el proceso de producción de IONES por la
eyección de uno o mas e- del atomo
Ionización
Radiación, como los rayos X, cuando interactúa
con atomos produce Ionización
.
Radiación Ionizante
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Es un átomo electricamente cargado o es un grupode átomos que resulta cuando un átomo neutral
gana o pierde uno o mas e-
Ion
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Par Iónico
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Es la transferencia de energía a un e- (átomo o
molecula), esto lo excita pero no alcanza a laremoción o eyección del e-
Esta interacción “puede permitir” que el átomo(molecula) reaccciones con otros átomos
Excitación
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Propiedades de Radiaciones
Electromagnéticas• Masa = No tiene
• Carga = No tiene
•
Viaja a la velocidad de la luz
[186,000 miles/sec.] o [3 X 10 m/sec.]
• Viaja como particula y en onda
•
Tiene una cantidad de E variable basado en
la longitud de onda y en su frecuencia
•
Pueden ser radiación ionizante
8
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•
Concepto de ONDA
La propagación de onda atraves del espacio o lamateria
Radiaciones Electromagnéticas
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Ondas Electromagneticas
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Longitud de Onda
• Distancia entre la cresta de una onda y la crestade la onda siguiente = ! [lambda]
• Se mide en nanometros[nm] to metros[m]
Longitud de Onda Corta = > energía = > poder de penetración
Longitud de Onda Larga = < energía = < poder de penetración
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!
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Frecuencia
•
Nº de longitud de onda que pasa por un
determinado punto en una unidad de tiempo
determinada
• Es inversamente proporcional a la longitud de
onda> Frecuencia = < Longitud de onda = > energía
< Frecuencia = > Longitud de onda = < energía
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Es una radiación electromagnetica de gran poder
de penetración, producido por el bombardeo deuna metal por e- a gran velocidad. La longitud de
onda corta es usualmente menor a 2Å.
Rayos X
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Es una radiación electromagnetica de gran poder
de penetración, producido o emitido por el nucleode una substancea readioactiva .
Similar a un rayos X,
Rayos Gamma ( )
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Es inversamente proporcional a lalongitud de onda de la radiación
Energía del Fotón
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Los Rayos X
Generación
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Tipos de Interacción
•
Bremsstrahlung o Radiación de Frenado
• Radiación Característica
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Bremsstrahlung o de Frenado
• Un e- pasa muy cerca de Atomo de
tungsteno, este es atraido por el nucleo
•
El e- cambia de dirección (pérdida de
energía o disminuye la velocidad)
• La energía cinética que pierde el e- es
emitida como radiación• La mayoría de los rayos X son producidos
por esta tipo de interacción
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Bremsstrahlung o de Frenado
¿Cuanto E tiene el foton
de Rayos X?
• E cinética con que viaje el e-
• Distancia con el núcleo
•
Superior a 12 kEV
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Producción de Rayos X
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Radiación Características
• Resulta cuando e- que bombardean el
“Target” resulta en una eyección de e- de
orbitas mas internas (IONIZACION)•
Al remover e- del atomo de tungsteno hace
un átomo de carga +
• El espacio es ocupado por un e- de una
capa externa
• Entre el 10% to 28% de los of rayos X son
producidos por esta interacción
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Radiación Características
¿Cuanto E tiene el foton de
Rayos X?
E = a las diferencia de E de unión
entre las dos capas
Solo las Capas K-L-M producen radiación
característica
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Producción de Rayos X
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Propiedades de los Rayos X
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Ley del Inverso al Cuadrado
La intensidad de haz de rayos X esinversamente proporcional al cuadrado de la
distancia entre la fuente de emisión y el puntode medida
I
I=
(D )
(D )
1
2 1
2
2
2
Intensidad Original
Intensidad Nueva=
(Nueva Distancia)
(Distancia Original)2
2
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Ley del Inverso al Cuadrado: I=1/d
{ {
d
2d
2
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Ley del Inverso al Cuadrado
{{d
2dx x1
y y14x2
x2
Es la relación entre la
distancia y la intensidad
Aumentando la distancia
entre la fuente y la
pelicula por dos veces
disminuye la intensidadcuatro veces
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Propiedades de los Rayos X
Propiedad Descripción
Apariencia Invisibles
Masa No masa
Carga No carga
Long. De Onda Puede varias, usualmente corta
Dirección de Viaje En linea recta pero puede serdesviada
Capacidad de
Foco
No puede enficar, y siempre diverge
desde el punto de inicio
Propiedades de los Rayos X
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Propiedad DescripciónCapacidad dePenetración
Capacidad de penetración
Absorción Son absorvidos por la materia
Absorción depende la densidad y la E
Capacidad deIonización
Puede causar IONIZACION
Fluorescencia Puede causar con ciertos elementos
Efecto en la pelicula Produce IMAGEN
Efecto en Tejidos Pueden causar cambio Biológicos
Propiedades de los Rayos X
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Si deseas alcanzar lo mas altocomienza de lo mas bajo
Ciro el Grande
Gracias