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X射线
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X射线
X射线俗称X光，是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波，由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现，故又称伦琴射线。X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的粒子流，其波长很短约介于0.01~100埃之间。
X射线是一种能量很大，波长极短的电磁波，X射线的波长比可见光的波长更短（约在0.001～100纳米，医学上应用的X射线波长约在0.001～0.1纳米之间），它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。
因为X射线具有很强的穿透力，医学上常被用作透视检查，工业中用来探伤。长期受X射线辐射对人体有伤害 ,因此需要做好X射线防护。X线穿透人体将产生一定的生物效应。若接触的X线量过多，超过容许曝射量，就可能产生放射反应，甚至产生一定程度的放射损害。但是，如X线曝射量在容许范围内，一般影响极小。人们不必因为辐射而拒绝必要的X光和CT检查，更不必为此连医院的放射科的区域都不敢进。
X线对人体健康确有一定危害，X线照射量越大，对人体的损害就越大。X线照射量可在身体内累积,其主要危害是对人体血液成分中的白细胞具有一定的杀伤力，使人体血液中的白细胞数量减少，进而导致机体免疫功能下降，使病菌容易侵入机体而发生疾病,一般不会造成脱发。虽说X线检查对绝大多数人是安全的，但仍应强调，由于胎儿，婴幼儿，儿童对X线非常敏感,故孕妇和婴幼儿，儿童应尽量避免X线检查。从预防角度来看，X线检查次数还是越少越好
如何进行X射线防护技术方面可以采取屏蔽防护和距离防护原则。屏蔽防护是指使用原子序数较高的物质，常用铅或含铅的物质，作为屏障以吸收不必要的x线。距离防护是指利用x线曝射量与距离平方成反比这一原理，通过增加x线源与人体间距离以减少曝射量。
从x线管到达人体的x线，有原发射线和继发射线两类，继发射线是原发射线照射穿透其他物质过程中发生的，其能量较原发射线小，便影响较大。通常采用x线管壳、遮光筒和光圈、滤过板、荧屏后铅玻璃、铅屏、铅橡皮围裙、铅手套以及墙壁等，进行屏蔽防护。增加人体与x线源的距离以进行距离防护，是简易的防护措施。
患者方面没有特别需要陪护的患者，家属不必一起跟去做检查，这样受辐射完全不必要。医务人员不能因为患者和受检者仅仅是来医院检查一次而忽略对他们的保护；受检者也要有自我保护意识，拒绝不合理的YL照射。为了避免不必要的x线曝射和超过容许量的曝射，应选择恰当的x线检查方法，设计正确的检查程
... 查看全文衍射是指波遇到障碍物时偏离原来直线传播的物理现象。X射线具有波动特性，波长极短，为几十到几百皮米的电磁波，并具有衍射的能力。
X射线衍射的基本原理1912年，劳厄等人根据理论预见，证实了晶体材料中相距几十到几百皮米（pm）的原子是周期性排列的；这个周期排列的原子结构可以成为X射线衍射的“衍射光栅”。当一束单色X射线入射到晶体时，由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有X射线衍射分析相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关，每种晶体所产生的衍射花样都反映出该晶体内部的原子分配规律。这就是X射线衍射的基本原理。
由于晶体是由原子规则排列成的晶胞组成，当一束单色X射线入射到晶体时，这些规则排列的原子间距离与入射X射线波长有相同数量级，故由不同原子散射的X射线相互干涉，在某些特殊方向上产生强X射线衍射，衍射线在空间分布的方位和强度，与晶体结构密切相关。
运动学衍射理论Darwin的理论称为X射线衍射运动学理论。该理论把衍射现象作为三维Frannhofer衍射问题来处理，认为晶体的每个体积元的散射与其它体积元的散射无关，而且散射线通过晶体时不会再被散射。虽然这样处理可以得出足够精确的衍射方向，也能得出衍射强度，但运动学理论的根本性假设并不完全合理。因为散射线在晶体内一定会被再次散射，除了与原射线相结合外，散射线之间也能相互结合。Darwin不久以后就认识到这点，并在他的理论中作出了多重散射修正。
动力学衍射理论Ewald的理论称为动力学理论。该理论考虑到了晶体内所有波的相互作用，认为入射线与衍射线在晶体内相干地结合，而且能来回地交换能量。两种理论对细小的晶体粉末得到的强度公式相同，而对大块完整的晶体，则必须采用动力学理论才能得出正确的结果。
布拉格方程1913年英国物
... 查看全文X射线发现百年来，已被人们广泛应用。人们利用X射线定向衍射技术制造了晶体定向仪，来测定晶体结构。
1、X射线晶体定向仪工作原理X射线晶体定向仪利用X射线衍射原理，精密快速地测定天然和人造单晶(压电晶体、光学晶体、激光晶体、半导体晶体)的切割角度，与切割机配套可用于上述晶体的定向切割，是精密加工制造晶体器件不可缺少的仪器。该仪器广泛应用于晶体材料的研究，加工，制造行业。
高压变压器产生的高电压加在X射线管上产生X射线，X射线晶体定向仪照射到样品上，在符合公式n =2dsin 时，产生衍射，衍射线被计数管接收，通过放大器的微安表把它显示出来，使用单色器时，衍射线被单色化后，被计数器接收，通过放大器的微安表把它显示出来，这样做就可以进步其丈量精度。
X射线衍射法是测定蛋白质晶体结构的极其重要方法。生物大分子X射线晶体学是揭示分子结构与功能的科学。目前还没有一种工具能够用它直接观察到蛋白质内部的原子和基团的排列。虽然电子显微镜接近于看到大分子的轮廓。但是仍然于揭露分子的大小、形状、对称性和聚集状态等。通过X射线衍射法(X-ray diffraction method)可间接地研究蛋白质晶体的空间结构。对晶体结构的研究将帮助人们从原子的水平上了解物质。
X射线定向衍射用来测定晶体结构
2、X射线晶体衍射技术的建立及发展1895年，伦琴(Rontgen)发现了X-ray; 1913年布拉格父子用X射线衍射法对氯化钠、氯化钾晶体进行了 测定，指出晶体衍射图可以确定晶体内部的原子(或分子)间的 距离和排列。因此获诺贝尔奖。1951年，加利福尼亚理工学院的泡令和科里提出，α-构型的多肽 链呈螺旋形，通过X射线确定，组成蛋白质的都是L-型氨基酸。1953年克里克、沃森在X射线衍射资料的基础上，提出了DNA三维 结构的模型。获1962年生理或医学诺贝尔奖。1959年佩鲁茨和肯德鲁对血红蛋白和肌血蛋白进行结
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