Professor Rodrigo Penna Os Raios X e a Ampola
Professor Rodrigo Penna <ul><li>Sítio  na internet: </li></ul><ul><li>www. fisicanovestibular .com.br   </li></ul><ul><li>...
GERAÇÃO DOS RAIOS X <ul><li>Os raios X são gerados através de dois processos que ocorrem em nível atômico: </li></ul><ul><...
A Frenagem (Bremsstrahlung) <ul><li>Elétron de alta energia penetra no átomo; </li></ul><ul><li>A atração do núcleo o faz ...
Raios X Característicos <ul><li>Elétron acelerado ioniza o átomo nas camadas mais internas: K, L. </li></ul><ul><li>Fica u...
Espectro de Frenagem <ul><li>É contínuo, isto é, produz-se raios X de várias energias ( qualidade ) diferentes. Vulgarment...
ESPECTRO CARACTERÍSTICO <ul><li>Se apresenta como  linhas  destacadas, “montado” sobre o espectro contínuo. É típico para ...
MOLIBDÊNIO - MAMÓGRAFO <ul><li>X-Ray Tube Monitor for Mammography Machines   </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
PRATA <ul><li>FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X, USADA  </li></ul><ul><li>PARA ANÁLISE DE MATERIAIS. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
AS AMPOLAS DE RAIOS X ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMENTO. Professor  Rodrigo Penna  www.fisicanovestibular.com.br
FOTO DE UMA AMPOLA Prof. Rodrigo Penna
FUNCIONAMENTO BÁSICO <ul><li>FILAMENTO: ao ser aquecido por corrente elétrica (2 a 5 Ampères), “cospe” elétrons. Dois tama...
CAPA FOCALIZADORA <ul><li>Observe que os filamentos (“molinhas”) estão envolvidos por uma espécie de capa metálica. Ela é ...
VÁCUO E ACELERAÇÃO <ul><li>Dentro da ampola é feito vácuo, que permite acelerar os elétrons. Uma alta voltagem, de milhare...
O ALVO - ANODO <ul><li>É nele que os elétrons em alta velocidade irão se chocar para produzirem os Raios X. Feito de Tungs...
DISSIPAÇÃO DE CALOR <ul><li>Ao ser atingido, o alvo converte cerca de  99%  da energia dos elétrons em  calor  e apenas ce...
ANODO GIRATÓRIO Nos aparelhos convencionais, o alvo gira evitando super- aquecimento e danos na área atingida pelos elétro...
INCLINAÇÃO DO ALVO <ul><li>A inclinação do alvo direciona o feixe de raios X até o paciente e cria o chamado  Foco Efetivo...
SOFISTICAÇÃO <ul><li>Focos comuns vão de 0,2 a 2 mm, mas já há de alguns   m. </li></ul>Professor  Rodrigo Penna  www.fis...
EFEITO ANÓDICO Prof. Rodrigo Penna Os elétrons que penetram no alvo geram raios X no interior do mesmo. Assim, a radiação ...
EFEITO ANÓDICO - 2 Prof. Rodrigo Penna
BIBLIOGRAFIA <ul><li>Fabricante Brand X-ray tube Co, site  http://www.brandx-ray.com/ , em 27/02/05. </li></ul><ul><li>NDT...
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Produção de raios X - Conteúdo vinculado ao blog http://fisicanoenem.blogspot.com/

  1. 1. Professor Rodrigo Penna Os Raios X e a Ampola
  2. 2. Professor Rodrigo Penna <ul><li>Sítio na internet: </li></ul><ul><li>www. fisicanovestibular .com.br </li></ul><ul><li>Blog: www.quantizado.blogspot.com </li></ul><ul><li>Link para currículo no Sistema Lattes: </li></ul><ul><li>http://lattes.cnpq.br/6150368513460565 </li></ul>EMAILs [email_address] [email_address]
  3. 3. GERAÇÃO DOS RAIOS X <ul><li>Os raios X são gerados através de dois processos que ocorrem em nível atômico: </li></ul><ul><ul><li>A frenagem (Bremsstrahlung); </li></ul></ul><ul><ul><li>E os Raios X carcterísticos . </li></ul></ul><ul><ul><li>É importante salientar que tais processos se dão na chamada ELETROSFERA . Assim, a origem dos raios X não é NUCLEAR , ou seja, eles não são gerados no núcleo dos átomos. </li></ul></ul>Prof. Rodrigo Penna
  4. 4. A Frenagem (Bremsstrahlung) <ul><li>Elétron de alta energia penetra no átomo; </li></ul><ul><li>A atração do núcleo o faz frear; </li></ul><ul><li>Parte de sua energia cinética “vira” raio X. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  5. 5. Raios X Característicos <ul><li>Elétron acelerado ioniza o átomo nas camadas mais internas: K, L. </li></ul><ul><li>Fica uma vaga desocupada nesta camada; </li></ul><ul><li>Outro elétron do átomo vem ocupá-la, emitindo um fóton de evergia típica de cada átomo utilizado como alvo. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  6. 6. Espectro de Frenagem <ul><li>É contínuo, isto é, produz-se raios X de várias energias ( qualidade ) diferentes. Vulgarmente, “produz-se mais raio X ruim e menos raio X bom.” </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  7. 7. ESPECTRO CARACTERÍSTICO <ul><li>Se apresenta como linhas destacadas, “montado” sobre o espectro contínuo. É típico para cada material utilizado como alvo. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  8. 8. MOLIBDÊNIO - MAMÓGRAFO <ul><li>X-Ray Tube Monitor for Mammography Machines </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  9. 9. PRATA <ul><li>FLUORESCÊNCIA DE RAIOS X, USADA </li></ul><ul><li>PARA ANÁLISE DE MATERIAIS. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  10. 10. AS AMPOLAS DE RAIOS X ESQUEMA BÁSICO DE FUNCIONAMENTO. Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
  11. 11. FOTO DE UMA AMPOLA Prof. Rodrigo Penna
  12. 12. FUNCIONAMENTO BÁSICO <ul><li>FILAMENTO: ao ser aquecido por corrente elétrica (2 a 5 Ampères), “cospe” elétrons. Dois tamanhos: fino e grosso. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna Os filamentos atingem temperaturas de mais de 2.000 o C . Para suportar tais temperaturas, são feitos de Tungstênio (W), material de alto ponto de fusão.
  13. 13. CAPA FOCALIZADORA <ul><li>Observe que os filamentos (“molinhas”) estão envolvidos por uma espécie de capa metálica. Ela é eletrizada negativamente e sua função é “ajuntar” os elétrons. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna Capa carregada negativamente .
  14. 14. VÁCUO E ACELERAÇÃO <ul><li>Dentro da ampola é feito vácuo, que permite acelerar os elétrons. Uma alta voltagem, de milhares de volts, é aplicada entre o filamento e o alvo (catodo e anodo, - e +) para este fim. </li></ul>Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br Cátodo Ânodo
  15. 15. O ALVO - ANODO <ul><li>É nele que os elétrons em alta velocidade irão se chocar para produzirem os Raios X. Feito de Tungstênio ou outros materiais. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  16. 16. DISSIPAÇÃO DE CALOR <ul><li>Ao ser atingido, o alvo converte cerca de 99% da energia dos elétrons em calor e apenas cerca de 1% em Raios X . Para dissipar tamanha quantidade de calor, o anodo é ligado ou envolvido a uma haste de cobre e, na máquina, a ampola é imersa em óleo. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna Observe a cor avermelhada, típica do Cobre, atrás do alvo.
  17. 17. ANODO GIRATÓRIO Nos aparelhos convencionais, o alvo gira evitando super- aquecimento e danos na área atingida pelos elétrons. Em aparelhos com alvos fixos, como os odontológicos, a potência precisa ser calculada e limitada a ponto de não causar danos irreversíveis à ampola. Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br A B
  18. 18. INCLINAÇÃO DO ALVO <ul><li>A inclinação do alvo direciona o feixe de raios X até o paciente e cria o chamado Foco Efetivo , que é a projeção geométrica da área atingida pelos elétrons no plano do objeto irradiado. </li></ul><ul><li>O Foco Efetivo é menor que a região atingida, de onde “brota” os Raios X. </li></ul>Prof. Rodrigo Penna
  19. 19. SOFISTICAÇÃO <ul><li>Focos comuns vão de 0,2 a 2 mm, mas já há de alguns  m. </li></ul>Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br
  20. 20. EFEITO ANÓDICO Prof. Rodrigo Penna Os elétrons que penetram no alvo geram raios X no interior do mesmo. Assim, a radiação é obrigada a atravessar uma camada de metal antes de sair. A geometria do alvo faz com que a espessura da camada varie em função do ângulo de irradiação. Assim, a intensidade do feixe aumenta na direção do Catodo.
  21. 21. EFEITO ANÓDICO - 2 Prof. Rodrigo Penna
  22. 22. BIBLIOGRAFIA <ul><li>Fabricante Brand X-ray tube Co, site http://www.brandx-ray.com/ , em 27/02/05. </li></ul><ul><li>NDT Products, site http://www.ndtproducts.ca/ , em 27/05/02. </li></ul><ul><li>Radioatividade , apostila educativa da CNEN, disponível no site http://www.cnen.gov.br/default2.asp , em 20/08/04. </li></ul><ul><li>Radioproteção e Dosimetria: Fundamentos , Luiz Tauhata, Ivan P. A. Salati, Renato Di Prinzio e Antonieta R. Di Prinzio, IRD, CNEN - tem na biblioteca da escola. Baixei na internete, site http://www.ird.gov.br/tauhata/FundamentosCORv5.pdf em 08/08/2004. </li></ul><ul><li>The Essential Physics of Medical Imaging , Bushberg, Seibert, Leidholdt e Boone, Ed. Lippincott Williams & Wilkins. Tem na biblioteca, mas obviamente é em inglês. </li></ul><ul><li>Site interativo muito interessante, da Universidade de Bristol, Inglaterra, http://hsc.uwe.ac.uk/radiography/RScience/RScienceshome.htm , em 27/02/05. </li></ul><ul><li>Bases Físicas e Tecnológicas Aplicadas aos Raios X , Renato Dimenstein e Thomaz Ghilardi Netto, Ed. SENAC. Tem na biblioteca. </li></ul><ul><li>Aulas multimídia do Professor Sérgio Lúcio P. C. Lopes. </li></ul><ul><li>Radiograph in Modern Industry , excelente livro, baixei no site da KODAK internacional. </li></ul><ul><li>BONTRAGER, K.L. Tratado de Técnica Radiológica e Base Anatômica. 5ª edição. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan S.A, 200. 840 p . </li></ul>Professor Rodrigo Penna www.fisicanovestibular.com.br

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