Рентгеноструктурный анализ и электронная микроскопия — ВНИИХТ

Услуги

Локальный микроанализ и технологическая минералогия

  • Изучение морфологии частиц, их размера и химического состава (в том числе изучение гетерогенных зерен, внутреннего строения агрегатов). Приготовление препаратов для электронной микроскопии.

Оборудование: сканирующий растровый электронный микроскоп CamScan с анализирующей приставкой, состоящей из энерго-дисперсионного детектора Link Analytical и анализатора AN 10000

  • Изучение распределения основных и примесных компонентов в агрегатах химических соединений. Уточнение состава микропримесей по результатам предварительного изучения образцов на сканирующих электронных микроскопах.

Оборудование: микроанализатор Camebax SX-48 с тремя волновыми детекторами (микрозонд)

  • Рентгенофазовый полуколичественный и количественный анализ. В том числе, определение степени окристализованности образцов и параметров кристаллических структур.

Оборудование: рентгеновский дифрактометр ДРОН-3М

  • Изучение прозрачных, полированных и прозрачно-полированных препаратов в видимой области спектра с фоторегистрацией объектов изучения. Изучение соотношений фаз, их оптических свойств, формы и размерности зерен.

Оборудование: -оптические стереомикроскопы с осветителями видимой и ультрафиолетовой областей спектра и цифровыми фотоприставками. -дериватограф (ВК)

Рентгенострукту́рный ана́лиз (рентгенодифракционный анализ) — один из дифракционных методов исследования структуры вещества. В основе данного метода лежит явление дифракции рентгеновских лучей на трёхмерной кристаллической решётке.

Явление дифракции рентгеновских лучей на кристаллах открыл Лауэ, теоретическое обоснование явлению дали Вульф и Брэгг (условие Вульфа — Брэгга). Как метод рентгеноструктурный анализ разработан Дебаем и Шеррером.

Метод позволяет определять атомную структуру вещества, включающую в себя пространственную группу элементарной ячейки, её размеры и форму, а также определить группу симметрии кристалла.

Рентгеноструктурный анализ и по сей день является самым распространённым методом определения структуры вещества в силу его простоты, универсальности (применим для исследования любых молекул) и относительной дешевизны[1].

Разновидности метода

Примечания

  1. Полищук В. Р. Как разглядеть молекулу. — М., Химия, 1979. — Тираж 70000 экз. — С. 243—280

image Эта страница в последний раз была отредактирована 16 сентября 2020 в 05:42.Рентгеновские лучи сегодня довольно широко применяются в науке и технике, в том числе и при исследовании металлов и сплавов. Рентгеноструктурный анализ металла выступает в качестве способа точного количественного исследования атомной кристаллической структуры объекта с помощью рентгеновского излучения.

Для чего нужен такой анализ?

imageДанный метод позволяет определить тип и параметры пространственных решеток тех или иных кристаллических веществ. Так, рентгеновские лучи, имеющие малую длину волны, проникают в оптически непрозрачные тела. Так же, как и видимый свет‚ излучение рентгена может иметь сплошной или так называемый «белый» спектр либо может быть монохроматическим. При разных методах рентгеноструктурного анализа использую разные излучения. Для структурного исследования обычных поликристаллических металлов, сплавов наиболее часто применяют метод Дебая-Шерера. Он предусматривает использование монохроматического излучения. Иными словами, излучения с одной определенной длиной волны.

Проведение рентгеноструктурного анализа металла

Этот метод экспертами проводится в несколько этапов и включает в себя:

  • отбор пробы для анализа;
  • ее подготовка для исследования;
  • само проведение рентгеноструктурного анализа металла;
  • подготовка выводов и оформление экспертного заключения.

Если вам необходимо определить тип, состав и характерные размеры кристаллической решетки металла, установить распределение в них внутренних напряжений и найти дефекты кристаллической решетки, установить количественный и качественный состав, обращайтесь к профессионалам-специалистам экспертного центра. Их огромный опыт работы, современные измерительные приборы позволяют с высокой точностью выполнять любые даже самые сложные виды исследований.

Рентгенологические обследования являются одними из наиболее распространенных в современной медицине. Рентгеновское излучение используется для получения простых рентгеновских снимков костей и внутренних органов, флюорографии, в компьютерной томографии, в ангиографии и пр.

Исходя из того рентгеновское излучение относится к группе радиационных излучений, оно (в определенной дозе) может оказывать негативное влияние на здоровье человека. Проведение большинства современных методов рентгенологического обследования подразумевает облучение обследуемого ничтожно малыми дозами радиации, которые совершенно безопасны для здоровья человека.

Рентгенологические методы обследования используются гораздо реже в случае беременных женщин и детей, однако даже у этих категорий больных, в случае необходимости, рентгенологическое обследование может проведено, без существенного риска для развития беременности или здоровья ребенка.

Что представляют собой волны рентгеновские лучи, и какое влияние они оказывают на организм человека?

Рентгеновские лучи являются видом электромагнитного излучения, другими формами которого являются свет или радиоволны. Характерной особенностью рентгеновского излучения является очень короткая длина волны, что позволяет этому виду электромагнитных волн нести большую энергию, и придает ему высокую проникающую способность. В отличие от света, рентгеновские лучи способны проникать сквозь тело человека («просвечивать его»), что позволяет врачу рентгенологу получить изображения внутренних структур тела человека.

По сути дела рентгеновские лучи «это очень сильный свет», который не видим для глаз человека, но может «просвечивать» даже такие плотные предметы, как металлические пластины.

Медицинские исследования рентгеновскими лучами (рентгенологические исследования) во многих случаях предоставляют важную информацию о состоянии здоровья обследуемого человека, и помогают врачу поставить точный диагноз в случае целого ряда сложных заболеваний.

Рентгенологическое исследование позволяет получить изображения плотных структур организма человека на фотографической пленке (рентгенография), либо на экране (рентгеноскопия).

Большая проникающая способность и энергия рентгеновских лучей делают их довольно опасными для организма человека. Рентгеновское излучение является одним из наиболее распространенных видов радиации. Во время прохождения через организм человека рентгеновские лучи взаимодействуют с его молекулами и ионизируют их. Говоря проще, рентгеновские лучи способны «разбивать» сложные молекулы и атомы организма человека на заряженные частицы и активные молекулы. Как и в случае других видов радиации, опасным считается только рентгеновское излучение определенной интенсивности, которое воздействует на организм человека в течение достаточно долгого промежутка времени. Подавляющее большинство медицинских обследований в рамках которых применяется рентгенологическое излучение, используют рентгеновские лучи с низкой энергией и облучают тело человека очень малые промежутки времени в связи с чем, даже при их многократном повторении они считаются практически безвредными для человека.

Дозы рентгеновского излучения, которые используются в обычном рентгене грудной клетки или костей конечностей не могут вызвать никаких немедленных побочных эффектов и лишь очень незначительно (не более чем на 0,001%) повышают риск развития рака в будущем.

Измерение дозы облучения при рентгенологических обследованиях

Как уже было сказано выше, влияние рентгеновских лучей на организм человека зависит от их интенсивности и времени облучения. Произведение интенсивности излучения и его продолжительности представляет дозу облучения.

Единица измерения дозы общего облучения человеческого тела это миллиЗиверт (мЗв). Также, для измерения дозы рентгеновского излучения используются и другие единицы измерения, включая рад, рем, Рентген и Грей.

Разные ткани и органы организма человека обладают различной чувствительностью к облучению, в связи с чем, риск облучения различных частей тела в ходе рентгенологического обследования значительно варьирует.  Термин эффективная доза используется в отношении риска облучения всего тела человека. Например, при рентгенологическом обследовании области головы, другие части тела практически не подвергаются прямому воздействию рентгеновских лучей. Однако, для оценки риска представленного здоровью пациента рассчитывается не доза прямого облучения обследуемой зоны, а определяется доза общего облучения организма – то есть, эффективная доза облучения. Определение эффективной дозы осуществляется с учетом относительной чувствительности разных тканей, подверженных облучению. Также, эффективная доза позволяет провести сравнение риска рентгенологических исследований с более привычными источниками облучения, такими как, например, радиационный фон, космические лучи и пр.

Расчет дозы облучения и оценка риска рентгенологического облучения

Ниже представлено сравнение эффективной дозы радиации, полученной во время наиболее часто используемых диагностических процедур, использующих рентгеновское излучения с природным облучением, которому мы подвергаемся в обычных условиях в течение всей жизни. Необходимо отметить, что указанные в таблице дозы являются ориентировочными, и могут варьировать в зависимости от используемых аппаратов и методов проведения обследования.

Процедура

Эффективная доза облучения

Сопоставимо с природным облучением, полученным за указанный промежуток времени

Рентгенография грудной клетки

0,1 мЗв

10 дней

Флюорография грудной клетки

0,3 мЗв

30 дней

Компьютерная томография органов брюшной полости и таза

10 мЗв

3 года

Компьютерная томография всего тела

10 мЗв

3 года

Внутривенная пиелография

3 мЗв

1 год

Рентгенография – верхний желудка и тонкого кишечника

8 мЗв

3 года

Рентгенография толстого кишечника

6 мЗв

2 года

Рентгенография позвоночника

1,5 мЗв

6 месяцев

Рентгенография костей рук или ног

0,001 мЗв

Менее 1 дня

Компьютерная томография – голова

2 мЗв

8 месяцев

Компьютерная томография позвоночника

5 мЗв

2 года

Миелография

4 мЗв

16 месяцев

Компьютерная томография органов грудной клетки

1.5 мЗв

1 года

Микционная цистоуретрография

5-10 лет: 1,6 мЗв

Грудной ребенок: 0,8 мЗв

6 месяцев

3 месяца

Компьютерная томография черепа и околоносовых пазух

0,6 мЗв

2 месяца

Денситометрия костей (определение плотности костей)

0,001 мЗв

Менее 1 дня

Гистеросальпингография

1 мЗв

4 месяца

Маммография

0,7 мЗв

3 месяца

*1 рем = 10 мЗв

В результате эпидемиологических исследований среди людей, подверженных относительно высоким дозам облучения (например, люди, выжившие после взрыва атомной бомбы в Японии в 1945 году) не было выявлено побочных эффектов на состояние здоровья людей, получивших низкие дозы облучения (менее 10 рем) на протяжении многих лет.

Природное облучение

Рентгенологические исследования являются далеко не единственным источником радиации для человека. Люди подвергаются постоянному воздействию радиоактивного излучения (в том числе и в виде рентгеновских лучей) происходящего из различных источников, например, таких как радиоактивные металлы в почве и космическая радиация.

Согласно современным подсчетам, облучение от одного рентгена грудной клетки примерно равняется количеству радиации, получаемой в обычных жизненных условиях за 10 дней.

Уровень безопасности рентгеновских лучей

Как и многие другие медицинские процедуры, рентген диагностика не представляет опасности, при осторожном и рациональном использовании. Врачи рентгенологи обучены использовать минимальную дозу облучения, необходимую для получения нужного результата. Количество радиации, используемой в большинстве медицинских обследований очень маленькое, а польза от обследования практически всегда значительно превышает риск данной процедуры для организма.

Рентгеновские лучи действуют на организм человека только в момент включения переключателя аппарата. Длительность «просвечивания» рентгеновскими лучами в случае обычной рентгенографии не превышает нескольких миллисекунд.

Собирательное облучение рентгеновскими лучами на протяжении всей жизни

Решение о проведение рентгенологического исследования должно иметь медицинское обоснования и может быть принято только после сравнения вероятной пользы от исследования и потенциального риска связанного с облучением.

Рентгенологические обследования во время беременности и кормления грудью

Ограничение использования рентгенологических исследований во время беременности связано с потенциальным риском негативного воздействия дополнительной радиации на развитие плода.

Хотя подавляющее большинство медицинских процедур, использующих рентгеновские лучи, не подвергают развивающегося ребенка критическому облучению и значительному риску, в некоторых случаях может существовать небольшая вероятность негативного влияния рентгеновской радиации на плод. Риск проведения рентгенологического обследования зависит от таких факторов, как срок беременности и тип проводимой процедуры.

При рентгенологических исследованиях области головы, рук, ног или грудной клетки с использованием специальных защитных фартуков для беременных женщин, как правило, ребенок не подвергается прямому воздействию рентгеновских лучей и, следовательно, процедура обследования для него практически безопасна.

Только в редких случаях, во время беременности возникает необходимость провести рентгенологическое обследование области живота или таза, однако даже в такой ситуации врач может назначить особенный вид обследования или, по возможности, ограничить количество обследований и область облучения.

Считается, что стандартные рентгенологические обследования живота не представляют серьезного риска для развития ребенка. Такие процедуры как КТ области живота или таза подвергают ребенка большему количеству радиации, однако также исключительно редко приводят к отклонениям в развитии ребенка.

В связи с тем, что подавляющее большинство рентгенологических обследований у беременных женщин проводятся по жизненным показаниям (например, необходимость исключения туберкулеза или пневмонии) риск проведения данных исследований для матери и будущего ребенка всегда несравнимо ниже возможного вреда, которое может принести им обследование.

Любые процедуры с использование рентгеновского излучения (обычный рентген, флюорография, компьютерная томография) безопасны для кормящих матерей. Рентгеновские лучи не влияют на состав грудного молока. При необходимости проведения рентгенологического обследований у кормящей матери нет никакой необходимости прерывать грудное вскармливание или сцеживать молоко.

В случае кормящих матерей определенную опасность представляют только рентгенологические обследования, которые предполагают введение в организм радиоактивных веществ (например, радиоактивный йод). Перед такими обследованиями кормящим матерям необходимо сообщить врачам о лактации, так как некоторые лекарственные препараты, используемые в ходе проведения обследования, могут попасть в молоко. Для того чтобы избежать воздействия радиоактивных веществ на организм ребенка, врачи, скорее всего, порекомендуют матери на короткое время прервать кормление, в зависимости от типа и количества используемого радиоактивного вещества (радионуклида).

Рентгенологические обследования детей

Несмотря на то, что дети значительно чувствительнее к действию радиации, чем взрослые, проведение большинства типов рентгенологических обследований (даже многократных сеансов в случае необходимости), но в общей дозе ниже 50 мЗв в год не представляет серьезной опасности для здоровья ребенка.

Как и в случае беременных женщин, рентгенологическое обследование в детском возрасте проводится по жизненным показаниям и его риск практически всегда гораздо ниже возможного риска болезни, по поводу которой проводится обследование.

Как вывести радиацию из организма?

В природе существует большое количество источников радиации, носителями которых являются различные физические феномены или химические вещества.

В случае рентгеновского излучения, носителем радиации являются электромагнитные волны, которые исчезают сразу после выключения рентгеновского аппарата, и не способны накапливаться в организме человека, как это происходит в случае различных радиоактивных химических веществ (например, радиоактивный йод). В связи с тем, что действие рентгеновского излучения на организм человека заканчивается сразу после завершения обследования, а сами по себе лучи не накапливаются в организме человека, и не приводят к образованию радиоактивных веществ, никаких процедур или лечебных мероприятий для «вывода радиации из организма» после рентгена проводить не нужно.

В случае, когда пациент был подвержен обследованию с использованием радионуклидов, следует уточнить у врача, какое именно вещество было использовано, каков период его полураспада и каким путем оно выводится из организма. На основе данной информации врач посоветует план мероприятий по выводу радиоактивного вещества из организма

Главная Коллекция «Revolution» Медицина Рентгеновские методы исследования

Рентгеновская микроскопия и спектроскопия, структурный и фазовый анализы. Сущность электронной спектроскопии для химического анализа. Метод Дебая-Шеррера, малоуглового рассеяния. Анализ дифракции рентгеновских лучей. Качественный фазовый анализ.

Рубрика Медицина
Вид лекция
Язык русский
Дата добавления 01.09.2017
Размер файла 18,7В K

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовила
Татьяна Лапшаева
Нефролог, врач высшей категории, стаж более 20 лет
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий