Röntgenphysik

Inhaltsverzeichnis

• I. Wesen und Eigenschaften der Röntgenstrahlen.
• 1. Allgemeines.
• 2. Grenzen des Spektralgebietes der Eöntgen- und ?-Strahlen.
• 3. Ausbreitung und Geschwindigkeit der Eöntgenstrahlen.
• 4. Beugungs- und Interferenzerscheinungen.
• 5. Brechung, Dispersion und Reflexion.
• 6. Polarisation.
• 7. Durchdringungsfähigkeit, Übersicht.
• II. Röntgenstrahlen und Atombau.
• 1. Bau der Atome, Allgemeines.
• 2. Absorption, Emission von Photoelektronen und charakteristische Strahlung.
• 3. Die Streuung.
• a) Compton-Effekt bei Röntgenstrahlen.
• b) Tyndall- und Raman-Effekt.
• 4. Der Paarbildungsprozeß.
• 5. Der Kernphotoeffekt.
• 6. Sekundäre Elektronenstrahlung.
• 7. Absorption der gebildeten Elektronen.
• 8. Umwandlungsmöglichkeiten der primären Strahlenenergie.
• 9. Korpuskularstrahlen.
• a) Das Elektron, Ladung, Masse.
• b) Positive Strahlen.
• ?) Kanalstrahlen.
• ?) Anodenstrahlen.
• ?) ? – Strahlen.
• 10. Der Atomkern.
• a) Ältere Kenntnisse über den Kern.
• b) Aufbau der Atomkerne.
• c) Entdeckung der neuen Elementarteilchen.
• III. Entstehung der radioaktiven Strahlungen.
• 1. Zerfall der radioaktiven Elemente.
• 2. Künstliche Radioaktivität.
• 3. Stabilitätsbetrachtungen.
• IV. Schwächung, Absorption, Streuung, Paarbildung.
• 1. Die Schwächung als genereller Vorgang.
• a) Das formale Schwächungsgesetz und der Schwächungskoeffizient.
• b) Der Masseschwächungskoeffizient.
• c) Absorptionskoeffizient, Streukoeffizient und Paarbildungskoeffizient.
• 2. Einfluß der Wellenlänge der Strahlung und der chemischen Zusammensetzung des schwächenden Stoffes, selektive Absorption.
• a) Der Einfluß der Wellenlänge.
• b) Der Einfluß der Ordnungszahl des Elements auf die Schwächung.
• c) Schwächungskoeffizient von Verbindungen.
• d) Gegenseitige Verhältnisse der Einzelvorgänge der Schwächung und theoretische Übersicht.
• 3. Heterogene Strahlungen, Filterung.
• a) Wirkung von schwächenden Schichten auf Strahlengemische.
• b) Filterung.
• c) Einfluß des Filtermaterials auf die Zusammensetzung der gefilterten Strahlung.
• V. Erzeugung der Röntgenstrahlen, Röntgenröhren.
• 1. Bremsstrahlung.
• a) Entstehung der Röntgenstrahlung.
• b) Theorie des Bremsspektrums.
• c) Nutzeffekt.
• d) Abhängigkeit der Intensität des Bremsspektrums von der Röhren stromstärke.
• e) Abhängigkeit der Gesamtintensität vom Anodenmaterial.
• f) Abhängigkeit der Intensität des Bremsspektrums von Spannung und Spannungsform.
• g) Die räumliche Intensitätsverteilung der Strahlung einer Röntgenröhre.
• h) Brennfleck- und Stielstrahlung.
• i) Der Einfluß der Röhrenwandstärke und Filterung auf die Gesamtstrahlung einer Röntgenröhre.
• 2. Qualität der Bremsstrahlung.
• a) Stromstärke und Anodenmaterial.
• b) Einfluß der Spannung und deren Verlauf auf die Qualität der Bremsstrahlung.
• c) Abhängigkeit der Qualität von der Röhrenwandstärke und der inhärenten Filterung.
• 3. Die charakteristische Strahlung der Anode.
• 4. Die Ionenröhren.
• 5. Glühkathodenröhren.
• 6. Neuzeitliche Ausführungsformen von medizinischen Röntgenröhren.
• a) Brennfleck und Leistung.
• ?) Größe des Brennfleckes.
• ?) Belastbarkeit des Brennfleckes.
• ?) Wirksamer Brennfleck.
• ?) Astigmatismus.
• ?) Steigerung des Güteverhältnisses.
• ?) Leistung und Belastungszeit.
• ?) Überlastung und Altern der Anode.
• b) Die Elektronen quelle.
• c) Gitterröhren.
• d) Röhren für sehr hohe Spannungen.
• e) Kühlung der Anode.
• f) Gesamtaufbau, Strahlen- und Hochspannungsschutz.
• g) Speziairöhren.
• VI. Stromquellen zum Betrieb von Röntgenröhren.
• A. Grundlegendes aus der Elektrizitätslehre.
• 2. Wechselstrom.
• B. Technisches über Röntgenapparate.
• 1. Induktorapparate.
• 2. Transformatorenapparate.
• a) Hochspannungstransformatoren.
• b) Regulierung der Hochspannung.
• c) Ventile.
• d) Gleichrichterschaltungen.
• e) Mechanische Gleichrichtung.
• 3. Höchstspannungsmaschinen zur Erzeugung von Röntgenstrahlen.
• a) Der Bandgenerator von van de Graaff.
• b) Der Resonanztransformator.
• c) Der lineare Akzelerator.
• d) Das Betatron.
• e) Das Synchrotron.
• 4. Schalt-, Kegel- und Meßorgane.
• a) Schalter.
• b) Kegelorgane.
• c) Meßorgane.
• d) Zeitschaltung.
• 5. Der Röntgenapparat als elektrische Maschine.
• a) Grundsätzliches.
• b) Technischer Aufbau.
• ?) Die Röntgenröhre mit Zubehör.
• ?) Der Hochspannungsgenerator.
• ?) Das Schaltaggregat.
• ?) Leistungsfragen und Apparatetypen.
• VII. Die Wirkungen der Röntgenstrahlen.
• A. Allgemeiner Überblick.
• B. Physikalische Wirkungen.
• 1. Äußerer Photoeffekt.
• 2. Innerer Photoeffekt.
• 3. Lumineszenzerscheinungen und Farbänderungen.
• 4. Die Cerenkow-Strahlung.
• 5. Ionisation von Gasen.
• 6. Wärmewirkung durch Röntgenstrahlen.
• C. Chemische Wirkungen.
• 1. Kolloide.
• 2. Molekulardisperse Systeme.
• 3. Wirkungen auf die photographische Emulsion.
• D. Biologische Wirkungen.
• 1. Der physikalische Primärvorgang.
• 2. Der biologische Primärvorgang.
• 3. Biologische Strahlenwirkungen.
• 4. Der Dosisverlauf strahlenbiologischer Reaktionen.
• 5. Die Treffertheorie der biologischen Strahlenwirkungen.
• VIII. Messung der Röntgenstrahlen.
• A. Messung der Qualität.
• 1. Spektrographie.
• 2. Spannungsmessung.
• a) Indirekte Spannungsmessung.
• b) Direkte Spannungsmessung.
• ?) Das elektrostatische Voltmeter.
• ?) Hochspannungsmessung durch Spannungsteilung.
• ?) Kugelfunkenstrecke.
• 3. Filteranalyse.
• a) Homogene Strahlungen.
• b) Strahlengemische.
• c) Homogenität komplexer Strahlungen.
• d) Qualitätsdiagramm.
• e) Qualitätsänderungen durch Schwächung in niederatomigen Körpern.
• f) Messung der Halbwertschicht.
• g) Effektive Wellenlänge.
• B. Messung der Quantität.
• 1. Allgemeine Prinzipien der Dosimetrie.
• 2. Messung der Luftionisation.
• 3. Reine Luftionisation oder deren Äquivalent.
• 4. Einheit der Strahlendosis.
• 5. Messung der Strahlendosis.
• 6. Messung von Röntgenstrahlen sehr hoher Energie.
• 7. Dosismeßgeräte.
• a) Faßkammergeräte.
• b) Der Plattenkondensator.
• c) Kleinkammergeräte.
• d) Dosismeßgeräte der Praxis.
• 8. Praktische Dosismessung.
• a) Eichmessungen.
• b) Standardmessung der Luftdosis.
• 9. Räumliche Verteilung der Dosis in der Körpertiefe.
• a) Oberflächeneinfallsdosis (OED).
• b) Oberflächendosis (OD).
• c) Abhängigkeit der Streuzusatzgröße.
• ?) Einfluß der Feldgröße 243..
• ?) Einfluß der Strahlenqualität.
• ?) Abhängigkeit von Fokus-Oberflächenabstand und Ordnungszahl des Streukörpers.
• d) Prozentuale Tiefendosis (TD).
• ?) Tiefendosis und Strahlenqualität 248..
• ?) Tiefendosis und Feldgröße.
• ?) Beeinflussung der Tiefendosis durch den Abstand.
• ?) Abhängigkeit der Tiefendosis vom Homogenitätsgrad.
• e) Die Herddosis (HD).
• 10. Methoden zur Verbesserung der Herddosis.
• a) Mehrfelderbestrahlung.
• b) Rotations- und Pendelbestrahlung.
• c) Die Konvergenzbestrahlung.
• d) Tiefendosis bei sehr harten Strahlungen.
• e) Die Gitterbestrahlung.
• 11. Verhältnis zwischen physikalischer und biologischer Dosis.
• a) Biologische Testversuche.
• b) Einfluß der Bestrahlungsbedingungen.
• ?) Einfluß der Qualität 260..
• ?) Einfluß der Intensität.
• ?) Einfluß des Bereiches.
• 12. Strahlenschutz.
• a) Allgemeines.
• b) Strahlenschutzmessungen.
• c) Schutzvorrichtungen und Schutzstoffe.
• d) Arbeitsdisziplin und Schutz des Patienten.
• IX. Hilfsgeräte und Hilfsverfahren der medizinischen Röntgenologie.
• 1. Entstehung der Röntgenbilder.
• a) Geometrische Röntgenoptik, Zentralprojektion.
• b) Räumlich ausgedehntes Projektionszentrum; geometrische Unschärfe.
• c) Durchdringungsfähigkeit der bildgebenden Strahlung, Kontrast.
• d) Hartstrahltechnik.
• 2. Halterung von Objekt, Strahlenquelle und Bildmaterial.
• a) Lagerung und Fixation des Patienten.
• b) Halterung der Strahlenquelle.
• c) Halterung des Bildmaterials.
• 3. Strahlenblenden.
• a) Randblenden.
• b) Rasterblenden.
• c) Kompensationsblenden.
• 4. Kymographie und Kinematographie.
• 5. Tomographie.
• 6. Stereoskopie.
• 7. Das Schirmbildverfahren.
• 8. Geräte für gezielte Aufnahmen und Orthodiagraphie.
• a) Zielgeräte.
• b) Orthodiagraphie.
• 9. Verfahren zur Messung der Dickenänderung.
• a) Densographie.
• b) Aktinokardiographie.
• X. Außermedizinische Anwendungen der Röntgenstrahlen.
• 1. Köntgenologische Gemäldeuntersuchung.
• 2. Köntgenologische Grobstrukturuntersuchung.
• 3. Köntgenographische Spektralanalyse.
• 4. Eöntgenographische Feinstrukturuntersuchung.
• a) Laue-Verfahren.
• b) Drehkristallverfahren.
• c) Pulververfahren.
• Wichtige Konstanten.