Diferența dintre raze X și ultrasunete

Diferența principală - radiografia vs. ultrasunetele

În prezent, ambele raze X și ultrasunete sunt utilizate în multe aplicații industriale, științifice și medicale. În medicină, atât radiografia cât și ultrasunetele sunt folosite pentru a identifica unele tulburări în organism. Oricum, radiografia și ultrasunetele sunt foarte diferite. principala diferență între raze X și ultrasunete este asta Razele X sunt unde electromagnetice transversale, în timp ce ultrasunetele sunt unde mecanice longitudinale mecanice. Razele X pot ioniza atomii într-un mediu, în timp ce ultrasunetele nu pot. Există zeci de astfel de diferențe între raze X și ultrasunete. Unele dintre aceste diferențe sunt discutate în acest articol.

Ce este X-Ray

Razele X sunt undele electromagnetice de înaltă frecvență descoperite de Wilhelm Rontgen. Energia unui foton cu raze X cu frecvență f este dată de E = hf. (unde h este constanta Plank). În mod normal, undele electromagnetice cu energii cuprinse între 100 eV-100 kV sunt considerate a fi raze X. Razele X care au energii fotonice mai mici de 5 kV sunt în mod normal denumite raze X moi. Capacitatea lor de penetrare este mai mică. Razele X de înaltă energie având energii fotonice de peste 5kV sunt numite raze X.

Razele cu raze X sunt utilizate pe scară largă în radiografie, deoarece pot pătrunde prin țesuturi. În plus, radiografiile cu energie înaltă sunt folosite în medicină ca terapie împotriva cancerului.

Lungimile de undă ale razelor X sunt mult mai scurte decât cele ale luminii vizibile și comparabile cu razele atomice. Deci, rezoluții mai mari pot fi obținute prin utilizarea de raze X (cristalografie cu raze X).

În general, tuburile cu raze X sunt folosite pentru a produce raze X. Oricum, conceptul tubului cu raze X nu este o metodă eficientă deoarece o parte semnificativă din energia de intrare este eliberată sub formă de căldură reziduală. În unele aplicații, tuburile cu raze X sunt înlocuite cu acceleratoare de particule mici care utilizează o tehnică eficientă. 

Razele X sunt extrem de energice. Deci, ele pot ioniza atomi sau molecule neutre. Expunerea la raze X crește riscul de cancer ca rezultat al capacității sale de ionizare. Pur și simplu, razele X sunt foarte utile pentru tratarea cancerului. Dar același tratament poate fi un cancerigen, din păcate.

Ce este ultrasunetele

Domeniul de auz uman este în mod normal considerat a fi de 20 Hz-20 kHz. Deci, sunetele din acest interval sunt denumite sunet audibil. Sunetele care sunt deasupra limitei umane sunt numite ultrasunete. Cu alte cuvinte, undele sonore cu frecvențe mai mari de 20 kHz sunt denumite unde de ultrasunete. Deci, undele ultrasunete sunt unde mecanice acustice. Ei au nevoie de un mediu pentru propagare.

Chiar dacă urechea umană este incapabilă de a detecta ultrasunetele, unele animale, cum ar fi liliecii și delfini, pot produce și auzi ultrasunete. Ei folosesc ecografia pentru navigație în întuneric. Aceste animale sunt surse naturale / detectori de ultrasunete.

Există multe aplicații de ultrasunete în medicină, industrie, comunicare, militare, navigație, cercetare și multe alte domenii. În special, aplicațiile de ultrasunete joacă un rol vital în medicină (ultrasonografie). Ultrasonografia este o tehnică foarte eficientă, sigură și inofensivă. Majoritatea echipamentelor medicale cu ultrasunete utilizează schimbarea Doppler și timpul de ecou al undelor ultrasunete reflectate pentru a colecta informațiile necesare din organele și alte componente ale corpului.

În mod normal, cristalele piezoelectrice sunt folosite pentru a produce ultrasunete. Cristalele piezoelectrice pot fi deformate prin aplicarea unei diferențe de potențial. Acest efect este denumit efectul piezoelectric invers. Gradul de deformare mecanică depinde de diferența de potențial aplicată. Mai mare diferența de potențial mai mare de deformare. Astfel, aceste cristale pot fi oscilate cu o frecvență dorită prin aplicarea unei tensiuni de curent alternativ, iar cristalul oscilant produce ultrasunete.

Diferența dintre raze X și ultrasunete

Tipul undelor:

X-raze sunt undele electromagnetice.

Ecografie undele sunt unde mecanice acustice.

Natura valurilor:

 Raze X este un val transversal. Un mediu material nu este necesar pentru propagare.

Ecografie este un val longitudinal. Un mediu material este necesar pentru propagare.

frecvenţe:

 X-razele au frecvența de la 3 Hz la 3 Hz.

Ecografie frecvențele sunt peste limita superioară a auzului la om (20000 Hz).

Aplicații:

Raze X se utilizează în fluorescența cu raze X (analiza elementară nedistructivă), radiografia în medicină, litografia cu raze X, radioterapia, cristalografia cu raze X etc. sunt unele aplicații cu raze X.

Ecografie undele sunt utilizate în imagistica cu ultrasunete, dispozitive sonare, testare nedistructivă, microscop acustic, curățare cu ultrasunete etc. sunt unele aplicații de ultrasunete.

Capacitate ionizantă:

X-raze poate ioniza atomii.

Ecografie nu poate ioniza atomii.

Risc:

 X-raze sunt valuri foarte energice, astfel încât acestea pot interacționa cu ADN-ul și celulele. Această capacitate de raze X prezintă riscul de cancer.

Ecografie undele sunt unde mecanice acustice. Prin urmare, ele nu prezintă riscuri.

Datorită fotografiei:

"Undele de raze X" de Ulflund - (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons

„Sună ultra"De Ultrasound_range_diagram.png: Încărcătorul original: LightYear la en.wikipediaUltrasound_range_diagram_png_ (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons