حول جهاز الأشعة السينية واكتشافه

  • قبل التعرف على مكونات جهاز الأشعة السينية بفضل اكتشاف جهاز الأشعة السينية يعود إلى العالم العظيم ويلهلم كونراد من الجنسية الألمانية ، ومنذ ذلك الوقت أصبح الجهاز الأول في العديد من المستشفيات ومراكز العلاج حيث لا يمكن الاستغناء عنها بالتشخيص الجيد.
  • بدأت فكرة الاختراع عندما قام العالم الألماني فيلهلم بتمرير شعاع إلكتروني عبر أنبوب مصنوع من الزجاج وخالي تمامًا من أي فقاعات هواء ، ثم قام بلف الزجاجة بورق أسود ، وذلك لمنع الأشعة المنبعثة من ذلك. زجاجة.
  • بعد ذلك ، وضع العالم شاشة فسفورية على الجانب الأمامي من الزجاجة المفرغة من فقاعات الهواء ، ثم لاحظ حدوث وهج كبير داخل الشاشة الفسفورية بالتزامن مع اصطدامها بشعاع الإلكترون والمال بالأنبوب الزجاجي ، ثم لقد تأكد من أن هذا التوهج ناجم عن أشعة جديدة تسمى X.
  • بدأ العالم بإجراء العديد من التجارب التأكيدية ، وذلك لمعرفة كيفية الاستفادة من هذه الأشعة الجديدة الصادرة أمامه ، وفي إحدى التجارب رأى صورة لعظام يده ، عندما وضع يده بالداخل. المنطقة بين الأنبوب المصنوع من الزجاجة والمصفاة الفسفوري.
  • من هنا اكتملت فكرة جهاز الأشعة السينية للعالم الألماني ، وبدأ في تصميم الجهاز للاستفادة منه في العديد من المجالات المختلفة وخاصة المجال الطبي.

مكونات جهاز الأشعة السينية

في الوقت الحاضر ، ظهرت أنواع عديدة من أجهزة الأشعة السينية ، ولكن يجب أن نعرف أنه مهما كانت أنواعها مختلفة ، فهي في بنيتها الأساسية تشتمل على ثلاثة مكونات ثابتة وأساسية ، ومكونات الأشعة السينية. الجهاز كالتالي:

1- أنبوب الأشعة

  • يتكون هذا الأنبوب من مادة زجاجية خالية تمامًا من أي فقاعات هواء ، وهذا الأنبوب له طرفان ، أحدهما هو الطرف الموجب ويسمى الأنود ، والآخر سالب ويسمى الكاثود.
  • لم يقتصر تركيب الأنبوب الزجاجي على ذلك فقط ، بل شمل أيضًا خيطًا مصنوعًا من مادة ذات خاصية يمكن صهرها ، وتم استخدام التنجستن بشكل خاص ، نظرًا لامتلاكه نقطة انصهار عالية تصل إلى 2000 درجة.

2- وحدة التحكم

هي الوحدة الأساسية في الجهاز المسؤولة عن تشغيل الجهاز وإغلاقه بإحكام ، وتتحكم تلك الوحدة أيضًا في شدة الأشعة السينية المنبعثة من الجهاز والتي تبدأ من 40 كيلو فولت إلى 120 كيلو فولت.

3- رفع المحول إلى KV

يهتم هذا الجزء من الجهاز باستقبال الشحنة الكهربائية في الجهاز ، وبعد ذلك يقوم بتحويل تلك الشحنة إلى طاقة عالية جدًا تستخدم في تغذية طرفي الأنبوب الزجاجي ، ويسمى هذا الجزء في بعض الأجهزة باسم HIGH TENSION.

ما هو الفحص بالأشعة؟

  • وهي من الفحوصات الطبية التي يحتاجها عدد كبير من الناس من أجل التشخيص الجيد والصحيح لمختلف الأمراض ، ويتم هذا الفحص عن طريق اختراق أشعة تسمى الأشعة الكهرومغناطيسية (X-rays) في أنسجة وخلايا الجسم المختلفة ، و ينتج عن هذا الفحص صورة توضح التركيب الداخلي لتلك الخلايا.
  • تظهر أعضاء الجسم داخل الأشعة السينية بعدة ألوان مختلفة وهي ألوان الأسود والأبيض والرمادي بألوان مختلفة ، وأوضح الخبراء أن الاختلاف في هذه الألوان ناتج عن الاختلاف في كثافة الأنسجة في الأعضاء ، اللون الرمادي ، على سبيل المثال ، ينتج عن طريق فحص الأنسجة التي تحتوي على كميات من الدهون.
  • يحتوي جسم الإنسان على أعضاء ذات كثافة عالية مثل العظام ، وهذه الكثافة العالية تجعله يمتص كل الطاقة الإشعاعية التي يتعرض لها الجسم ، فتظهر العظام بيضاء ، بينما يمكن لأجزاء الجسم ذات الكثافة المنخفضة أن تمر منها من خلال الأشعة وتظهر في الفحص باللون الأسود.

مكونات جهاز Spectra لجهاز الأشعة السينية

بعد تحديد مكونات جهاز الأشعة السينية ، تحتوي آلة الأشعة السينية على طيفين:

1- الطيف المستمر

  • ذكرنا أيضًا أن الأنبوب الموجود داخل جهاز الأشعة السينية يتكون من عدة مكونات أساسية (الكاثود والأنود ومصدر الإلكترون).
  • تتم عملية تسريع الإلكترونات من خلال فرق الجهد الناتج عن الكاثود والأنود ، وينتج عن ذلك حدوث إشعاع في اتجاهات مختلفة ، لكنها لا تصطدم بالهدف في وقت واحد ، وبالتالي طيف مستمر من الإلكترونات لقد تكون.

2- الطيف المتميز

  • في حالة وجود بعض الطاقة للإلكترونات الموجودة داخل الأنبوب الزجاجي ، فإنها تمكنها من المرور بالقرب من الجزء الداخلي لعدد من الذرات التي يتكون منها الهدف. يؤدي هذا إلى هروب الإلكترون من مداره ، تاركًا الذرة في حالة إثارة كبيرة.
  • في النهاية ، ستحل محل الذرة إلى حالتها الطبيعية ، بفقدان كمية كبيرة من الفوتونات ، وتسمى هذه الخسارة بالطيف المميز.

فكرة عمل جهاز الأشعة السينية

  • عندما يمر التيار الكهربائي بين طرفي الأنبوب الزجاجي الخالي من أي جزيئات هواء ، فإنه ينتج أشعة تسمى الأشعة السينية التي لها قدرة كبيرة على اختراق الأشياء وتوضيح هيكلها الداخلي ، وتبدأ تلك الطاقة في الظهور على الشاشة الفسفورية الموجودة في ذلك الأنبوب.
  • عند وضع أي شيء في المنطقة الواقعة بين الأنبوب الزجاجي والشاشة الفسفورية ، يظهر الهيكل الداخلي لذلك الكائن على الشاشة ، ومن هنا تم استخدام هذه الفكرة في تصميم جهاز يوضح الهياكل الداخلية لأي نموذج.

كيف تعمل آلة الأشعة السينية؟

  • كما ذكرنا أن الجهاز يتكون من عدة أجزاء أساسية ، وجميع هذه المكونات تعمل معًا للحصول على الأشعة السينية في النهاية.
  • يبدأ عمل الجهاز من المفتاح الذي يساعد على إيصال الشعاع الإلكتروني إلى الجزء الداخلي من الأنبوب الزجاجي للجهاز ، وهذا ينتج عنه طاقة تساهم في نقل الإلكترونات بين طرفي الأنبوب المفرغ من الهواء. وهذه المادة تسبب انبعاث شعاع كهرومغناطيسي.
  • تحتوي هذه الأشعة على أشعة سينية ، وتبدأ تلك الأشعة بالخروج من الأنبوب الزجاجي عبر فتحة معينة ، وبعدها يتم توجيه الأشعة إلى الجسم لفحصها ومعرفة بنيتها.

خصائص الأشعة السينية

للأشعة السينية عدة خصائص مهمة ، وهي كالتالي:

  • لها سعة كبيرة جدًا تصل إلى 120 كيلو فولت.
  • للإشعاع الكهرومغناطيسي طول موجي محدد يتراوح من 0.01 نانومتر إلى 10 نانومتر.
  • يجب توخي الحذر عند استخدام الأشعة المؤينة ، لأن الإفراط في استخدامها قد يساهم في الإضرار بخلايا الجسم.
  • هذه الأشعة لها القدرة على اختراق جسم الإنسان وتوضيح بنياته الداخلية ، لذلك تم استخدامها في تخيل العظام ، بالإضافة إلى قتل الخلايا السرطانية.

تعرف على أهم فوائد الأشعة السينية

للأشعة السينية العديد من الفوائد المهمة في العديد من المجالات ، ولعل من أهم تلك الفوائد ما يلي:

  • وقد استخدم على نطاق واسع في المجال الطبي لتشخيص العظام في حالات الكسور ، كما أصبح من أهم الطرق المستخدمة في تثبيط وقتل الخلايا السرطانية في الجسم.
  • وقد ساهمت هذه الأشعة في الحفاظ على أمن الدول ، من خلال استخدامها لفحص الحقائب في المطارات ، للتأكد من خلوها من أي مواد ضارة أو متفرقة.
  • يستخدم على نطاق واسع في تشخيص بعض الأمراض الخطيرة مثل التهابات الرئة ، بالإضافة إلى سرطان الرئة والعديد من الأمراض الأخرى.
  • كما أنها تستخدم على نطاق واسع في دراسة علم البلورات ، وذلك بفضل الانعراج الذي تمتلكه هذه الأشعة.
  • كما يستخدم في عمل الأشعة المقطعية للدماغ ، وكذلك تصوير الأوعية الدموية في الجسم ، بالإضافة إلى استخدامه في معرفة حجم بعض أعضاء الجسم الداخلية.
  • كما يستخدم الجهاز في تشخيص بعض الثقوب التي يمكن أن تؤثر على الأسنان نتيجة وجود بعض البكتيريا الضارة.
  • كما أنها أداة جيدة للكشف عن الأعطال الفنية داخل الجدران والأنابيب بجانب الكمرات والتوربينات.

الآثار الجانبية للأشعة السينية

من خلال مقالنا مكونات جهاز الأشعة السينية ، هناك بعض الآثار الجانبية التي يمكن أن تصاحب الأشعة السينية ، لكن تجدر الإشارة إلى أن هذه الآثار ناتجة عن الاستخدام الخاطئ لهذه الأشعة ، وأوضح الخبراء أن آثارها الجانبية توجد في عدة نقاط وهي:

1- السرطان

  • يمكن أن يتسبب التعرض المستمر لجرعات منخفضة من الأشعة السينية في حدوث بعض أنواع السرطان ، ويمكن ملاحظة ذلك لدى عدد كبير من أطباء الأشعة.
  • قد ينتج هذا السرطان عن تأين الخلايا بعد عمل الأشعة السينية ، حيث من الممكن أن تبقى كمية من الطاقة الإشعاعية داخل الجسم ، مما يتسبب في تلف خلايا وأنسجة الجسم.

2- تشوهات الجنين

تشوه الأجنة من الأمور الشائعة التي تسببها الأشعة السينية ، لذلك تمنع المرآة الحامل من التعرض لهذا النوع من الإشعاع ، خاصة في الأشهر الأولى من الحمل ، وإذا تطلب الأمر هذه الأشعة ، يقوم المختص بوضع لوحات مصنوعة من يؤدي إلى منعه من الوصول إلى الجنين.

3- متلازمة الجلد

الجرعات العالية التي يتعرض لها المريض من الأشعة السينية قد تسبب بعض الآثار غير المرغوب فيها على طبقات الجلد الخارجية ، لذلك سميت بمتلازمة الجلد الإشعاعية.

كيف تستعد لفحص الأشعة السينية

هناك عدة إجراءات يجب الالتزام بها قبل إجراء الأشعة السينية ، ومنها ما يلي:

  • قبل البدء في هذه الأشعة ، يقوم الطبيب المعالج بإعطاء المريض مادة مصنوعة من اليود ، وذلك لتوضيح الجزء المراد فحصه داخل الجسم ، وفي حالة وجود أي حساسية لليود يجب إخطار الطبيب بذلك.
  • يقوم الأخصائي بعمل أشعة سينية عن طريق وضع صفيحة من الرصاص على الأعضاء التناسلية ، وذلك لمنع هذه الأشعة من الوصول إلى تلك الأماكن ، لأنها قد تؤثر سلبًا على صحة البويضات عند النساء والحيوانات المنوية عند الرجال.
  • يتم إزالة أي معادن موجودة في المنطقة المراد فحصها ، حتى لا تتداخل مع الأشعة.
  • في حالة الحمل ، يجب إبلاغ الطبيب المعالج ، خاصة إذا كان الحمل في الأشهر الأولى ، وذلك للحد من الأضرار التي قد تنجم عن هذا الأمر.

كيفية استخدام الأشعة السينية في المجال الطبي

  • بالإضافة إلى لوحة التصوير الموضوعة في مؤخرة جسم المريض ، يجب تزويد الفحص بالأشعة السينية بآلة تصوير بالأشعة السينية.
  • يتم الفحص بطرق مختلفة ، حيث يمكن للمريض القيام به في وضعية الوقوف ، أو الاستلقاء على ظهره ، أو الجلوس ، وهذا الأمر يعتمد على المنطقة المراد توضيح الجزء الداخلي منها.
  • يوجه الأخصائي المريض بعدم القيام بأي حركات لفترة قصيرة جدًا ، وذلك للحصول على صورة واضحة للأنسجة المراد فحصها.

أخيرًا قدمنا ​​لكم أهم مكونات جهاز الأشعة السينية وأهم فوائدها واستخداماتها في مختلف المجالات وخاصة في المجال الطبي بالإضافة إلى فكرة عمل الجهاز وكيف تم اكتشافه .