Miten röntgensäteilyä tuotetaan?
Röntgensäteilyä voidaan tuottaa kahdella eri menetelmällä, röntgenputkella tai synkrotronilähteellä. Röntgenputkessa syntyy sekä ominais-, että jarrutussäteilyä.
Yleisin tapa muodostaa röntgensäteilyä on röntgenputki. Röntgenputkessa hehkutetaan katodin hehkulankaa ja samalla anodin ja katodin väliin synnytetään korkea jännite, jolla kiihdytetään katodin hehkulangasta irtoavat elektronit elektronisuihkuksi katodilta anodille. Suurella nopeudella anodimateriaaliin osuvat elektronit syrjäyttävät anodin atomirakenteessa olevia sidoselektroneja sisemmiltä kuorilta. Kun sidoselektroni vapautuu sisäkuorelta, siirtyy ulomman kuoren elektroni sisemmälle kuorelle, jolloin atomista vapautuu energiaa fotoneina. Mikäli syntyvän fotonin taajuus ja samalla energia ovat riittävän suuret, on kyseessä röntgensäteily. Tätä kutsutaan ominaissäteilyksi.
Elektronit jotka osuvat suurella nopeudella anodiin, voivat aiheuttaa myös toisella tavalla röntgensäteilyä. Tässä tapauksessa elektronit kulkevat läheltä anodin atomiytimiä, jolloin atomin ydin jarruttaa elektronin liikettä ja saapuvan elektronin nopeus hidastuu. Hidastumisesta vapautuu energiaa fotoneina, jotka ovat myös suuri energistä röntgensäteilyä. Tätä ilmiötä kutsutaan jarrutussäteilyksi.
Miten röntgenkuva muodostuu?
Röntgenputkesta lähtevä säteily läpäisee potilaan ja vaimenee, jolloin potilaan toisella puolella oleva reseptori havaitsee potilaan läpi tulevan säteilyn ja muuntaa sen näkyväksi kuvaksi. Kuvassa nähdään kuvattavan henkilön rakennetta esittävä kuva, jossa kuvan kirkkaus vaihtelee säteilyn vaimenemisen mukaan. Eri syvyyksissä tapahtuva vaimeneminen kasautuu kuvaan päällekkäin (2 ulotteisesti).
Kuva voidaan muodostaa staattisena röntgenkuvana, tai elävänä läpivalaisukuvana ja se voi olla analoginen tai digitaalinen.
Säteilyn vaimeneminen riippuu säteilyn spektristä, potilaan kudosten koostumuksesta, tiheydestä ja paksuudesta. Kuva ei periaatteessa kerro säteilyn vaimenemisen syytä, vaan se yleensä tiedetään anatomisten seikkojen perusteella.
Lähteet