44.Применение люминофоров и люминесцентного анализа в медицине и фармации.
Люминофоры – специально синтезируемые веществ, способность к люминесценции которых при различных способах возбуждения используется практических целей. Различают органические и неорганические люминофоры. Неорганические люминофоры используются в светотехнике, телевидении, медицине, ядерной физике и т.д. Органические люминофоры – это сложные высокомолекулярные соединения. Их используют в молекулярной биологии и медицине для обнаружения малых количеств вещества.
Широкое распространение получил люминесцентный анализ – методы исследования объектов, при которых регистрируется либо собственное свечение объекта, либо свечение специальных люминофоров, которыми обрабатывается исследуемый объект. Люминесцентный анализ включает в себя качественный и количественный химический анализ. В рентгеноскопии используется рентгенолюминесценция.
45.Вынужденное излучение. Инверсная заселенность уровней. Основные элементы лазера.
Вынужденное излучение, индуцированное излучение — генерация нового фотонапри переходе квантовой системы из возбуждённого в стабильное состояние под воздействием индуцирующего фотона, энергия которого была равна разности энергий уровней.
Из – за сильного поглощения эффект усиления индуцированного излучения в обычном источнике света не возникает. Для преодоления действий поглощения необходимо реализовать ситуацию, когда число возбужденных атомов превышает число атомом в основном состоянии. Это называется инверсной заселенностью уровней.
Основные элементы лазера: устройство, поставляющее энергию для переработки ее в когерентное излучение; активная среда, которая «вбивает» в себя эту энергию и переизлучает ее в виде когерентного излучения; устройство, осуществляющая обратную связь.
46.Устройство и принцип работы рубинового и гелий – неонового лазеров.
Рубин состоит из оксида алюминия, содержащегося в качестве примеси немного хрома, придающий рубину характерный красный цвет. Лазер работает в импульсном режиме, т.к. непрерывный режим работы приведет к перегреву и кристалл растрескается.
Гелий – неоновый лазер является наиболее распространенным и наименее дорогим современным лазером. Он состоит из двух трубок, соединенных патрубками. Система трубок наполнена смесью гелия с неоном при низком давлении. Первая трубка – лазерная, как и рубиновый лазер имеет зеркало на одном из торцов и частично отражающее зеркало на другом. Вторая трубка – разрядная.
47.Свойства лазерного излучения. Применение лазерного излучения в медицине.
Свойства лазерного излучения: когерентность – излучение является высококогерентным, что обусловлено свойствами вынужденного излучения; коллимированность–все лучи в пучке почти параллельны друг другу; монохроматичность – содержит волны одинаковой частоты; высокая мощность – с помощью лазера можно обеспечить очень высокую мощность монохроматического излучения; высокая интенсивность – в импульсных лазерах интенсивность лазерного излучения очень высока; высокая яркость – у лазеров, работающих в видимом диапазоне, яркость очень велика; давление – при попадании лазерного луча на поверхность тела создается давление; поляризованность – лазерное излучение полностью поляризованно.
Лазеры нашли применение в самых различных областях — от коррекции зрения до управления транспортными средствами. С появлением промышленных лазеров наступила новая эра в хирургии. При этом пригодился опыт специалистов по лазерной обработке металла. Приваривание лазером отслоившейся сетчатки глаза — это точечная контактная сварка; лазерный скальпель — автогенная резка; сваривание костей — стыковая сварка плавлением; соединение мышечной ткани — тоже контактная сварка.
48.Рентгеновское излучение.Устройство рентгеновской трубки. Тормозное рентгеновское излучение. Характеристическое рентгеновское излучение. Закон Мозли.
Рентгеновским излучением называют электромагнитные волны с длинной волны от 80 до 10-5. Рентгеновское излучение возникает в результате преобразования кинетической энергии ускоренных электронов в энергию электромагнитных волн.
Самым распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка. Она состоит из наполненного маслом кожуха с колбой. Колба представляет собой вакуумный сосуд из термостойкого стекла, внутри которого находится накапливаемый катод и анод.
При торможении электронов в аноде возникает тормозное рентгеновское излучение. С движущимся электрическим зарядом связано магнитное поле, индукция которого зависит от скорости электрона. При торможении уменьшается магнитная индукция и появляется электромагнитная волна. Тормозное излучение дает сплошной спектр, который называют белым рентгеновским излучением.
Формула определения коротковолновой границы сплошного рентгеновского излучения:
eU = hʋmax
Поток рентгеновского излучения вычисляется по формуле:
Ф = kIU2Z
–гдеU и Z – напряжение и сила тока в рентгеновской трубке; Z– порядковый номер атома вещества.
Если увеличивать напряжение на трубке выше определенного предела, то на сплошное излучение накладываются узкие спектральные линии, составляющее характеристическое рентгеновское излучение.
Закон Мозли:
