Рентгеновские лучи были впервые открыты в 1895 году немецким физиком Вильгельмом Рентгеном. Рентгеновские лучи — это тип электромагнитного излучения, схожий с видимым светом, но с гораздо меньшей длиной волны и более высокой энергией. Они используются в различных областях медицины и промышленности.
Медицинское применение рентгеновских лучей включает диагностическую радиографию (получение рентгеновских снимков тела для диагностики заболеваний) и радиотерапию (использование рентгеновского излучения для лечения рака). Промышленное применение включает неразрушающий контроль (использование рентгеновского излучения для исследования материалов на наличие дефектов без их повреждения) и сканирование систем безопасности (использование рентгеновского излучения для обнаружения скрытого оружия или контрабанды).
Рентгеновские лучи образуются при столкновении высокоэнергетических электронов с металлической мишенью. Получаемые в результате рентгеновские фотоны имеют широкий диапазон энергий — от очень низкой (мягкое рентгеновское излучение) до очень высокой (жесткое рентгеновское излучение). Рентгеновские лучи могут генерироваться с помощью линейных ускорителей или рентгеновских трубок.
Линейные ускорители, также называемые линаками, используют электрическое поле для ускорения электронов до высоких энергий. Затем электроны направляются на металлическую мишень, где они сталкиваются и производят рентгеновское излучение. Линаки могут производить мягкое или жесткое рентгеновское излучение, в зависимости от энергии ускоренных электронов.
Рентгеновские трубки — еще один распространенный источник рентгеновского излучения. В рентгеновской трубке электроны нагреваются до высоких энергий в вакуумной камере, а затем сталкиваются с металлической мишенью. В результате образуются рентгеновские лучи, которые выходят из трубки через окошко из свинца или другого тяжелого металла. Энергия получаемых рентгеновских лучей зависит от энергии нагретых электронов; электроны более низкой энергии создают мягкие рентгеновские лучи, а электроны более высокой энергии — жесткие рентгеновские лучи.