scholarly journals LXXV. Secondary radiation from gases subject to X-rays

Author(s):  
Charles G. Barkla
Keyword(s):  
1905 ◽  
Vol 74 (497-506) ◽  
pp. 474-475 ◽  
Author(s):  
Charles Glover Barkla ◽  
Joseph John Thomson
Keyword(s):  

Experiments on secondary radiation from gases and light solids subject to X-rays showed that the character of this radiation differs only very slightly from that of the radiation producing it, and that the energy of this radiation is proportional merely to the quantity of matter through which a beam of Röntgen radiation of definite intensity passes, being independent of the kind of matter.


1942 ◽  
Vol 20a (11) ◽  
pp. 185-194
Author(s):  
G. A. Wrenshall ◽  
H. J. Nichols

Using an ionization chamber method, the intensity distribution and quality of forward transmitted secondary X-rays from filters of aluminium, copper, tin, and lead have been measured under standard operating conditions. Geometrical arrangements of X-ray tube, defining apertures, filter, and receiver commonly used in medical and industrial radiology are employed. Suggestions for minimizing the intensity of the secondary radiation reaching the receiver from single-metal filters are submitted.


The manner of our attack upon the problems of radioactivity, including the action of the Röntgen rays, depends materially on whether we suppose that an atom can or can not be made to yield energy from an internal store. In the former case we have nothing to guide us to an estimate of how much energy may be expected to be put into circulation in this way. If, for example, a β -ray in passing through an atom prompts the atom to emit new secondary radiation with energy drawn from a source usually beyond the reach of transformation into physical or chemical or other known forms, or if the atom sometimes absorbs energy from that of the β -ray motion and locks it up, then the quantities of energy thus added to or subtracted from the amounts we may hope to measure must be no more than subjects of experiment. We shall have to be content with registering them without accounting for them. But if we take the second of the two alternatives the problem is immensely simplified, and we may work for a more complete solution. An α -ray or β -ray begins its career with so much energy. While we cannot, of course, explain this initial liberation of energy, we may try to account completely for its subsequent expenditure in various ways, since we have no unknown or unexpected items to take into account on either side of the balance-sheet. Exactly the same statement can be made in respect to each X- or γ -ray, since each such ray, as has been shown in previous papers, can be considered by itself, being independent of all its companions in what we call a “beam of X- or of γ -rays.” Energy considerations lead us directly to the supposition that the X- and γ -rays are corpuscular in nature in so far as each ray is a separate identity moving through space unaltered in form and energy- content, just as an unhindered projectile would do. No X- or γ -ray spends energy in its passage through matter; the only way in which the existence of such rays is made manifest is through their replacement by swiftly moving electrons which ionise the gas through which they pass. The single X-ray disappears as such, and in its place is a cathode ray, an electron moving with energy inherited from the X-ray. Ionisation by X- or γ -rays is an indirect process.


2021 ◽  
pp. 162-166
Author(s):  
Ioannis Vlachos ◽  
Ioannis Kandarakis ◽  
Giorgos Panayiotakis

Radiation protection for personnel working with X-rays is of vital importance. Several studies have been published regarding the secondary radiation and the shielding requirements to areas that are adjacent to the X-ray units. In this work, secondary radiation in a conventional radiographic room, in terms of dose rate (mSv/hr), as a function of different radiographic exposure factors has been studied. The measurements were performed with a 451P Fluke Biomedical survey meter on a Philips Medio 65 CP-H X-ray generator with a cylindrical water phantom. It was found that the dose rate from the scatter radiation decreases with distance. An added filtration of 2.0 mmAl at 100 kVp reduced the secondary dose rate further by 21.4%. The results of this study may be of value during exposure of personnel that are not protected by shielding materials. Highlights Ÿ It was found that the dose rate from the scatter radiation decreases with distance. An added filtration of 2.0 mmAl at 100 kVp reduced the secondary dose rate further by 21.4%. Ÿ The mean secondary X-ray energies for 60, 80, 100 and 100 kV with 2 mmAl added, were calculated as 34.41, 51.12, 69.03 and 71.29 keV respectively. Ÿ The results of this study are of value during exposure of people such as radiographers, and patients during the use of mobile X-ray units.


Though many attempts have been made to produce a beam of polarised X-radiation and to detect the polarisation by such methods as are applicable to ordinary light, the experiments have proved unsuccessful, and no evidence of polarity has been obtained. An arrangement of molecules such as occurs in crystals does not appear to affect a beam of this radiation transmitted through the crystalline substance. The experiments here described were suggested by the results of an investigation of secondary radiation proceeding from gases and certain solids subject to X-rays, for it was found that the gases experimented upon were the source of a radiation differing little in character from the primary radiation which produced it. In some respects the difference was inappreciable, as, for instance, in the absorbability of the radiations by aluminium. The primary and secondary radiations differed slightly, however, in their ionizing powers in air. The energy of this secondary radiation was found to be proportional to the mass of gas through which the primary beam of definite intensity passed, and to be independent of the nature of the gas.


1968 ◽  
Vol 41 (483) ◽  
pp. 222-226 ◽  
Author(s):  
C. J. Karzmark ◽  
Tatiana Capone
Keyword(s):  

2015 ◽  
Author(s):  
Ιωάννης Βλάχος
Keyword(s):  

Ο γενικός σκοπός της διατριβής αυτής, ήταν η χαρτογράφηση της δευτερογενούς ακτινοβολίας εντός ακτινολογικού θαλάμου σε συμβατικές ακτινολογικές μονάδες και η διέλευση αυτής από κοινά οικοδομικά υλικά για την αξιολόγηση αυτών ως προς την ακτινοπροστασία σε οδοντιατρικές και κτηνιατρικές εφαρμογές, με τη χρήση του απαιτούμενου μετρητικού εξοπλισμού. Η μέθοδος αναπτύχθηκε χρησιμοποιώντας συμβατική ακτινολογική μονάδα και το μετρητικό εξοπλισμό του Γενικού Νοσοκομείου Αττικής (Γ.Ν.Α) Σισμανόγλειο και του τμήματος Μηχανικών Βιοϊατρικής Τεχνολογίας ΤΕ του ΤΕΙ Αθηνών. Για την χαρτογράφηση της δευτερογενούς ακτινοβολίας εντός του ακτινολογικού θαλάμου, πραγματοποιήθηκε ποιοτικός έλεγχος της ακτινολογικής λυχνίας, όπου πιστοποιήθηκε η ακρίβεια της υψηλής τάσης στο 2.7% και η επαναληψιμότητα της στο 0.05%, στην συνέχεια μετρήθηκε το πάχος υποδιπλασιασμού (HVL = 3.2-mm Al στα 80 kVp) της δέσμης και με την χρήση κυλινδρικού ομοιώματος νερού (διαμέτρου 38 cm και ύψους 20 cm) πραγματοποιήθηκε η χαρτογράφηση της δευτερογενούς ακτινοβολίας από 0ο - 360ο, με βήμα 45ο σε αποστάσεις του 1.0 μ, 1.5 μ και 2.0 μέτρων περιμετρικά του ομοιώματος, με διαφορετικές παραμέτρους έκθεσης και με διαστάσεις πεδίου ακτινοβόλησης 40 x 40 cm2. Στο πρώτο μέρος ο ρυθμός δόσεις μετρήθηκε στο εσωτερικό του ακτινολογικού θαλάμου αυξάνοντας το ρεύμα της λυχνίας στα 10 mA, 25 mA και 50 mA κρατώντας σταθερή την υψηλή τάση της λυχνίας στα 100 kVp με χρόνο ακτινοβόλησης 2.5 s. Στο δεύτερο μέρος οι μετρήσεις επαναλήφθηκαν με επιπλέον φίλτρο, της τάξης των 2-mm Αl με την υψηλή τάση στα 100 kVp προκειμένου να προσομοιωθεί το φιλτράρισμα των ακτίνων Χ σε υψηλότερες ενέργειες κυρίως για την επεμβατική ακτινολογία και για τους υπέρβαρους ασθενείς. Στο τρίτο μέρος ο ρυθμός δόσεις μετρήθηκε αυξάνοντας την υψηλή τάση της λυχνίας στα 60 kVp, 80 kVp και 100 kVp, κρατώντας σταθερό το ρεύμα της λυχνίας στα 25 mA και το χρόνο ακτινοβόλησης στα 2.5 s. Η διαπερατότητα της δευτερογενούς ακτινοβολίας από κοινά οικοδομικά υλικά επίσης εξετάστηκε κατά την διάρκεια αυτής της διατριβής για οδοντιατρικές εφαρμογές κατά κύριο λόγω καθώς και για κτηνιατρικές. Πρόκειται για άμεσες μετρήσεις του ρυθμού δόσης με τη χρήση θαλάμου ιονισμού, καθώς και μετρήσεις της ενεργειακής κατανομής της δευτερογενούς ακτινοβολίας. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν στα 70 kVp για την προσομοίωση μιας κοινής οδοντιατρικής και κτηνιατρικής λυχνίας ακτίνων Χ, με ρεύμα λυχνίας 32 mAs. To ομοίωμα τοποθετήθηκε πάνω στην ακτινολογική τράπεζα και η απόσταση του από την εστία της λυχνίας ήταν 83 cm, η απόσταση μεταξύ του κεντρικού σημείου του ομοιώματος από το σημείο μέτρησης της δευτερογενούς ακτινοβολίας ήταν στα 50 cm. O μετρικός εξοπλισμός ήταν τοποθετημένος πίσω από ειδική ακτινοπροστατευτική κρύπτη και κάθε φορά τοποθετούνταν το κατάλληλο υλικό προς αξιολόγηση. Τα κοινά οικονομικά υλικά που χρησιμοποιήθηκαν ήταν: α) κεραμικό πλακίδιο, β) υαλότουβολο και γ) γυψοσανίδα, συνδυαζόμενα μεταξύ τους ως προς το πάχος. Τα πεδία ακτινοβόλησης ήταν α) 7.5 cm x 7.5 cm για την προσομοίωση κωνικής δέσμης υπολογιστικής τομογραφίας (CBCT) και β) 16 cm x 2 cm για την προσομοίωση πανοραμικής λυχνία ακτίνων Χ (panoramic X-rays). Η μέτρηση της δευτερογενούς ακτινοβολίας πραγματοποιήθηκε με χρήση θαλάμου ιονισμού 451P-DE-SI της Fluke Biomedical και η ενεργειακή κατανομή της δευτερογενούς ακτινοβολίας πραγματοποιήθηκε με φασματογράφο Amptek XR-100 CdTe. Μετρώντας το πάχος υποδιπλασιασμού της δέσμης ακτίνων Χ υπολογίστηκε το ολικό φίλτρο λυχνίας. Το μετρούμενο πάχος υποδιπλασιασμού (HVL) σε σχέση με την έξοδο της λυχνίας ακτίνων Χ (mGy/mAs) και με την υψηλή τάση της λυχνίας στα 60 kVp, 80 kVp, 100 kVp και 100 kVp + 2-mm Al στις 90ο στα 25 mA για 2.5 s, παρατηρήθηκε ότι κυμαίνεται μεταξύ 2.7-mm Al και 4.6-mm Al. Συμπερασματικά λοιπόν η ελάττωση του ρυθμού δόσης στον αέρα μπορεί να είναι μεγαλύτερη από 40.0% για κάθε μισό μέτρο από το ομοίωμα όταν η γωνιακή κατανομή παραμένει σταθερή λόγω συμμετρίας από το ομοίωμα. Το επιπλέον φίλτρο λυχνίας των 2-mm Al μειώνει περαιτέρω το ρυθμό δόσης κατά 21.4% λόγω της σχετικής μείωσης από την έξοδο της λυχνίας ακτίνων Χ. Επιπλέον αυτά τα αποτελέσματα μπορούν να κανονικοποιηθούν και σε άλλες λυχνίες ακτίνων Χ, σε σχέση με το ρεύμα της λυχνίας (mSv/hr)/(mA). Τέλος σε ότι έχει να κάνει με την χρήση των πεδίων ακτινοβόλησης σε οδοντιατρικές και κτηνιατρικές εφαρμογές, παρατηρήθηκε ότι το πεδίο ακτινοβόλησης 16 cm x 2 cm μειώνει τον ρυθμό δόσης περαιτέρω, συγκριτικά με το 7.5 cm x 7.5 cm, καθώς και τη μέση τιμή ενέργειας διέλευσης των ακτίνων Χ.


Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document