X線
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
X線（エックスせん、英:X-ray）は、物理学では波長が1pm～10nm程度の電磁波のこと。放射線の一種。医学、放射線技術では以下で説明される意味である。二つの意味を混同しやすいので注意が必要である。
レントゲンが1895年末に発見した。このためレントゲン線と呼ぶこともある。波長のとりうる領域（エネルギーのとりうる領域）がガンマ線のそれと一部重なっている。X線とガンマ線との区別は波長ではなく発生機構による。軌道電子の遷移を起源とするものをX線、原子核内のエネルギー準位の遷移を起源とするものをガンマ線と呼ぶ。
なお、日本の法令の条文上ではカタカナを用いて「エックス線」と表記するのが原則となっている。
目次 |
[編集] 発生方法
[編集] 電子の励起準位の差によるもの
例えば、対陰極として銅、モリブデン、タングステンなどの標的に、加速した電子ビーム（30 keV程度）を当て原子の1s軌道の電子を弾き飛ばす、すると空になった1s軌道に、より外側の軌道（2p、3p軌道など）から電子が遷移してくる。この遷移によって放出される電磁波がX線（特性X線）である。この時、軌道のポテンシャルエネルギーの差で電磁波の波長が決まるので、どのような波長のX線でも出てくる訳ではない。
加速電圧（管電圧）と電子流による電流（管電流）からくる消費電力の1%程度だけがX線に転換される。つまり電子線の電力の99%が対陰極の金属塊を熱するという事になる為、実験上冷却が重要である。このような方法でX線を発生させる装置は、
がある。
[編集] 運動エネルギーによるもの
電子を対陰極で急激に制動させたり、磁場により運動方向を変更したりするなどの加速度運動をするとX線が放射され、制動X線と呼ばれる。特定のスペクトルを示さないので、白色X線と言われる。このような方法でX線を発生させる装置は
[編集] 熱によるもの
レーザーで高温のプラズマを発生させ、超短パルスのX線を発生させたり、X線レーザー発振の研究が行われている。
[編集] 用途
医療分野（診断用）でのX線写真・CTや、材料の内部の傷等の探索（非破壊検査）、物性物理学分野では結晶構造解析の手段（X線回折）として利用される。
[編集] 種類
- 超軟X線(Ultrasoft X-ray)
- 約数10eVのエネルギーが非常に低く紫外線に近いX線
- 軟X線(Soft X-ray)
- 約0.1～2keVのエネルギーが低くて透過性の弱いX線
- X線(X-ray)
- 約2～20keVの典型的なX線 （一部を軟X線に入れたり硬X線に入れる場合もある）
- 硬X線(Hard X-ray)
- 約20～100keVのエネルギーが高くて透過性の強いX線
- 波としての性質より粒子としての性質を強く示すようになる。
[編集] 関連項目
| 電磁波 |
