Når X-Ray fotoner kolliderer med elektroner?

Når X-Ray fotoner kolliderer med elektroner?

når røntgenstråling passerer gjennom en pasient, kan tre typer vekselvirkninger forekommer, også koherent spredning (koherent spredning), fotoelektrisk absorpsjon og Compton-spredning. Av disse tre hendelsene, det store flertallet av spredte røntgenstråler i diagnostisk røntgen oppstå fra Compton scattering.In sammenhengende spredning, er energien av den primære røntgenfotonet første fullstendig absorbert og deretter re-slippes ut av elektronene i et enkelt atom. Fordi ingen netto energi blir absorbert av atom, har den re-emitteres røntgen den samme energi som den opprinnelige x-ray, men retningen av re-utslipp er helt arbitrary.In fotoelektrisk absorpsjon, energien av røntgen foton absorberes fullstendig som det sender ut en tett bundet elektron fra en av de atom indre skall. Den overskytende energi av fotonet over at av bindingsenergien av elektronet er ført bort som kinetisk energi av den mates ut elektron. Lav energi karakteristisk stråling genereres som et elektron fra et ytre skall faller inn i den nedre forlates shell.Finally, i Compton-spredning, samspillet kan betraktes som en kollisjon mellom en høy energi røntgen foton og en av de ytre skall av elektroner et atom. Dette ytre skall elektron er bundet med svært lite energi for å atom og i det vesentlige all energien tapt ved røntgenstråle-foton i sammenstøtet blir overført som kinetisk energi til elektronet og elektronet sprøytes ut fra atomet. Fordi energi og bevegelsesmengde er begge konservert i denne kollisjonen, energien og retning av den spredte røntgenfotonet avhenge av energi overført til elektronet. Når den innledende røntgenenergi er høy, er den relative mengden av energien som tapes liten, og spredningsvinkelen er liten i forhold til den opprinnelige retning. Når den innledende røntgenenergi er liten, er sprednings mer isotropisk i alle retninger. Ved røntgenenergier i størrelsesorden av 1 MeV (energiområdet som brukes i strålingsterapi), er det for det meste spredning i retning fremover. På røntgen energier av 100 keV (den diagnostikk range), er spredningen mer isotropisk.