X光的原理和由來

西元1895年，德国科学家Wilhelm Konrad Roentgen在实验室研究阴极射线管作用时，意外发现在远距离的BaPt氰化物竟发生萤光反应，他直觉地认为那是由一种未知名的射线所激发引起的。他很详细地研究这种射线的发生和性质，更有趣的是，以这种射线照出一张他太太的手部放射线图，而使得他的研究大受注目。此项发现在1896年1月20日一场法国科学会议中受到热烈地讨论，并正式以X光名之（X表示未知）。

B. 形成----

要知道X光是什么，首先要知道它是怎么形成的。在此，我们拿X光管的简单构造来分析，至于X光机的主要构造，我们将在下一个章节中提到。



X光管包含—阴极（钨丝）、阳极（钨或钨铼合金）、真空的玻璃封罩。钨丝加上聚焦杯与阳极靶放在玻璃封罩内。当钨丝加到白热时，电子将从钨的表面逸出，若此时阳极电压相对于钨丝为正，则这些电子将被吸到阳极。因为阳极与阴极间为高度真空，电子在穿过两者之间时将不会与气体分子相碰撞，而可获得非常高的速度到达阳极。

当一个高速电子穿过靶的表层时，它可能遭受各种不同的历程和碰撞。如图所示，其中的轨迹a是最容易发生的（发生次数多）。在一连串的碰撞里，电子的活动方向将改变而产生游离化，在这些历程中将转移一部份能量给原子中的电子，而将它从原子中打出来。这被打出来的电子可能有足够的能量以产生自己的轨迹，这些轨迹通常称为δ射线，最后都变成热的形式出现。轨迹a虽然是最常发生的（在X光机所使用的能量范围之内），不过并不产生辐射，即不产生我们要的X光。电子打在靶上的能量有99％都以此形式，最后变成热。这是我们最不想要的。　



　相较于轨迹a，轨迹b、c、d发生次数很少，不过均会产生辐射，产生我们所要的X光。在轨迹b里，入射电子正好打到靶中钨原子轨道上之K原子，因此钨原子的轨道上将有一个空洞产生，而此空洞会由外层电子来填补。由于外层电子是由高能阶跳至低能阶，当跳到K轨道时，多余的能量会以辐射的形式释放出来而发射出K辐射。此即特性辐射。在轨迹c中，由于正电子核与附电子之间的强烈吸引力，使得电子部份绕着原子核旋转。根据电磁学的理论，假如带电的粒子，因加速度的改变而使它的能量变小时，这多余的能量就会以电磁波的形式发射出来。这种电子突然减速所产生的辐射，称为特性辐射。而轨迹d是一种不太可能发生的情况。电子直直冲向原子核，在一次碰撞后即完全停止，全部的能量都以制动辐射的形式出现。他表示光子所能达到的最大能量，即没有任何发射出的光子，其能量会高过此值。到这里，我们大概了解，X光是由高速电子与物质作用而发射出的特性辐射及制动辐射。 X光是一种电磁波，无质量、无电荷，是带有高能量的光子。




IX光是
X光是一种带有能量的电磁波或辐射。它的波长只有一亿万份之一厘米，肉眼是看不见的。当高速移动的电子撞击任何形态的物质时，X光便有可能产生。

X光对人体的影响
虽然X光是医学上一项重大发现，但它在遗传上或生理上会产生不良的影响。在遗传方面，它可能引致遗传因子突变，因而产生一些患上遗传缺陷的下一代。而在生理方面，它会令细胞不正常的生长，更有可能引致癌症，不过这些影响是不会遗传给下一代的。但是病人不必因此对X光检查心存恐惧。数据显示，病人在一般的X光检查中所接受的辐射剂量是极之微少的（看下表），对身体造成伤害的机会很低。另外，放射技师在适当情形下，亦会利用铅片（lead sheet）或性腺屏蔽（gonad shield），覆盖着一些接近X光照射的部位，以减低病人所接受的散射辐射（scattered radiation）。协助病人照X光的人仕都会有铅围裙（lead apron）穿着，以作保护。

『三十日制』
因为X光有可能对胎儿造成不良影响，所以凡有机会怀孕的妇女，在接受腹部及盆骨部位的X光检查时，放射技师都会问及她们最近一次来经的时间，以确保她们接受有关的X光检查是安全的。 『三十日制』就是用来判断妇女是否适宜接受腹部及盆骨部位X光检查的指标；根据『三十日制』，妇女来经后的三十天内可以接受X光检查。因为来经后的首十四天内，由于没有排卵及怀孕的机会，所以妇女接受X光检查是安全的。而在第十四天至三十天期间，即使怀孕，也只是胎盆发展期，就算接受X光检查，也不会对胎儿造成不良影响。