1樓:匿名使用者
首先可能是你不怎麼了解這個,所以你提問的問題是不對的,
伽瑪刀全稱伽瑪射線立體定向放射**系統,是伽瑪射線是應用,第一給你介紹下這個射線:
γ射線,又稱γ粒子流,中文音譯為伽馬射線。
編輯本段γ-ray
波長短於0.2埃的電磁波[1]。首先由法國科學家p.
v.維拉德發現,是繼α、β射線後發現的第三種原子核射線。原子核衰變和核反應均可產生γ射線 。
γ射線具有比x射線還要強的穿透能力。當γ射線通過物質並與原子相互作用時會產生光電效應、康普頓效應和正負電子對三種效應。原子核釋放出的γ光子與核外電子相碰時,會把全部能量交給電子,使電子電離成為光電子,此即光電效應。
由於核外電子殼層出現空位,將產生內層電子的躍遷併發射x射線標識譜。高能γ光子(>2兆電子伏特)的光電效應較弱。γ光子的能量較高時,除上述光電效應外,還可能與核外電子發生彈性碰撞,γ光子的能量和運動方向均有改變,從而產生康普頓效應。
當γ光子的能量大於電子靜質量的兩倍時,由於受原子核的作用而轉變成正負電子對,此效應隨γ光子能量的增高而增強。γ光子不帶電,故不能用磁偏轉法測出其能量,通常利用γ光子造成的上述次級效應間接求出,例如通過測量光電子或正負電子對的能量推算出來。此外還可用γ譜儀(利用晶體對γ射線的衍射)直接測量γ光子的能量。
由熒光晶體、光電倍增管和電子儀器組成的閃爍計數器是探測γ射線強度的常用儀器。 通過對γ射線譜的研究可瞭解核的能級結構。γ射線有很強的穿透力,工業中可用來探傷或流水線的自動控制。
γ射線對細胞有殺傷力,醫療上用來**腫瘤。
編輯本段γ射線爆發
首次觀測
在20世紀70年代首次被人類觀測到的[2]。美**方發射薇拉(vela)人造衛星用於探測「核閃光」(nukeflash)(未經授權的原子彈爆破的證據)。但是薇拉沒有識別出核閃光,而是發現了來自太空的強烈射線爆發。
這一發現最初在五角大樓引起了一陣惶恐:是蘇聯在太空中測試一種新的核**嗎?稍後這些輻射被判定為均勻地來自空中的各個方向,意味著它們事實上來自銀河系之外。
但如果來自銀河系外,它們肯定釋放著真正的天文學數量的能量,足以點亮整個可見的宇宙。
理論起源
有許多細節肯定仍舊保密,但關於γ射線爆發的起源有一種理論——它們是具有無窮能量的「巨超新星」(hypernova),在覺醒時留下巨大的黑洞。看起來γ射線爆發似乎是排成佇列的巨型黑洞。
編輯本段有助天文學的研究
當人類觀察太空時,看到的為「可見光」,然而電磁波譜的大部份是由不同輻射組成,當中的輻射的波長有較可見光長,亦有較短,大部份單靠肉眼並不能看到。通過探測伽瑪射線能提供肉眼所看不到的太空影像。 在太空中產生的伽瑪射線是由恆星核心的核聚變產生的,因為無法穿透地球大氣層,因此無法到達地球的低層大氣層,只能在太空中被探測到。
太空中的伽瑪射線是在2023年由一顆名為「維拉斯」的人造衛星首次觀測到。從20世紀70年代初由不同人造衛星所探測到的伽瑪射線**,提供了關於幾百顆此前並未發現到的恆星及可能的黑洞。於90年代發射的人造衛星(包括康普頓伽瑪射線觀測臺),提供了關於超新星、年輕星團、類星體等不同的天文資訊。
γ射線是一種強電磁波,它的波長比x射線還要短,一般波長<0.001奈米。在原子核反應中,當原子核發生α、β衰變後,往往衰變到某個激發態,處於激發態的原子核仍是不穩定的,並且會通過釋放一系列能量使其躍遷到穩定的狀態,而這些能量的釋放是通過射線輻射來實現的,這種射線就是γ射線。 γ射線具有極強的穿透本領。
人體受到γ射線照射時,γ射線可以進入到人體的內部,並與體內細胞發生電離作用,電離產生的離子能侵蝕複雜的有機分子,如蛋白質、核酸和酶,它們都是構成活細胞組織的主要成份,一旦它們遭到破壞,就會導致人體內的正常化學過程受到干擾,嚴重的可以使細胞死亡。
編輯本段強大的威力
一般來說,核**(比如原子彈、氫彈的**)的殺傷力量由四個因素構成:衝擊波、光輻射、放射性沾染和貫穿輻射。其中貫穿輻射則主要由強γ射線和中子流組成。
由此可見,核**本身就是一個γ射線光源。通過結構的巧妙設計,可以縮小核**的其他硬殺傷因素,使**的能量主要以γ射線的形式釋放,並儘可能地延長γ射線的作用時間(可以為普通核**的三倍),這種核彈就是γ射線彈。 與其他核**相比,γ射線的威力主要表現在以下兩個方面:
一是γ射線的能量大。由於γ射線的波長非常短,頻率高,因此具有非常大的能量。高能量的γ射線對人體的破壞作用相當大,當人體受到γ射線的輻射劑量達到200-600雷姆時,人體造血器官如骨髓將遭到損壞,白血球嚴重地減少,內出血、頭髮脫落,在兩個月內死亡的概率為0-80%;當輻射劑量為600-1000雷姆時,在兩個月內死亡的概率為80-100%;當輻射劑量為1000-1500雷姆時,人體腸胃系統將遭破壞,發生腹瀉、發燒、內分泌失調,在兩週內死亡概率幾乎為100%;當輻射劑量為5000雷姆以上時,可導致中樞神經系統受到破壞,發生痙攣、震顫、失調、嗜眠,在兩天內死亡的概率為100%。
二是γ射線的穿透本領極強。γ射線是一種殺人**,它比中子彈的威力大得多。中子彈是以中子流作為攻擊的手段,但是中子的產額較少,只佔核**放出能量的很小一部分,所以殺傷範圍只有500-700米,一般作為戰術**來使用。
γ射線的殺傷範圍,據說為方圓100萬平方公里,這相當於以阿爾卑斯山為中心的整個南歐。因此,它是一種極具威懾力的戰略**。
編輯本段「悄無聲息」的殺手
γ射線彈除殺傷力大外,還有兩個突出的特點:一是γ射線彈無需炸藥引爆。一般的核彈都裝有高**藥和雷管,所以貯存時易發生事故。
而γ射線彈則沒有引**藥,所以平時貯存安全得多。二是γ射線彈沒有**效應。進行這種核試驗不易被測量到,即使在敵方上空**也不易被覺察。
因此γ射線彈是很難防禦的,正如美國國防部長科恩在接受德國《世界報》的採訪時說,「這種**是無聲的、具有瞬時效應」。可見,一旦這個「悄無聲息」的殺手闖入戰場,將成為影響戰場格局的重要因素。
編輯本段γ射線與物質的相互作用
(1)光電效應——γ光子與靶物質原子相互作用,γ光子的全部能量轉移給原子中的束縛電子,使這些電子從原子中發射出來,γ光子本身消失。 (2)康普頓效應(又稱康普頓散射)——入射γ光子與原子的核外電子發生非彈性碰撞,光子的一部分能量轉移給電子,使它反衝出來,而光子的運動方向和能量都發生都發生了變化,成為散射光子。 (3)電子對效應——γ光子與靶物質原子的原子核庫侖場作用,光子轉化為正-負電子對。
(4)相干散射——低能光子(hν〈〈m0c2〉與束縛電子之間的彈性碰撞,而靶原子保持它的初始狀態。碰撞後的光子能量不變,即電磁波波長不變,稱湯姆遜散射或相干散射。 (5)光致核反應——大於一定能量的γ光子與物質原子的原子核作用,能發射出粒子,例如(γ,n)反應。
但這種相互作用的大小與其它效應相比是小的,所以可以忽略不計。 (6)核共振反應——入射光子把原子核激發到激發態,然後退激時再放出γ光子。
二給你介紹伽瑪刀:伽瑪刀全稱伽瑪射線立體定向放射**系統。它是一種融立體定向技術和放射神經外科技術於一體的立體定向放射外科**裝置。
其利用伽瑪射線幾何聚焦原理,將眾多能量較低的射線通過引導、準直、聚焦,一次性致死性的摧毀靶點內的組織,由於靶點區域放射劑量場梯度極大,即達到靶點的總劑量是致死量,又可使靶點周圍正常組織不受放射線的損害,毀損灶邊緣銳利如刀割整齊,故稱伽瑪刀。
旋轉式伽瑪刀採用旋轉原理,裝在旋轉式源體上的30個鈷60射線繞靶點中心做錐面旋轉聚焦運動,由於射線束不是以固定路徑穿越周圍腦組織,周圍組織所受劑量更為分散,每個單位體積只受瞬間、無傷害的照射,而靶點中心形成500:1的聚焦效果。
二、旋轉式伽瑪刀結構
旋轉式伽瑪刀由放射外科系統、立體定位系統、**計劃系統和控制系統四個子系統構成。
1、放射外科系統
放射源系統由射線源裝置、驅動裝置、和遮蔽裝置組成。
射線源裝置:旋轉式伽瑪刀裝有30個鈷60放射源,密封在雙層不鏽鋼圓柱內,按經緯度螺旋排列在半球形源體上;預準直器30個,終準直器四組,每組30個,各組內徑不同,有4mm,8mm,14mm,18mm;準直體為終準直器和遮蔽棒的載體,在非**時間遮蔽棒遮蔽伽瑪射線。
驅動裝置:源體和準直體上分別裝有直流伺服驅動裝置,源體旋轉時,可實現**時的聚焦和非**時間的遮蔽。
遮蔽裝置:為確保輻射防護安全,並能在接近伽瑪刀環境里長期工作,配備了足夠安全的遮蔽裝置:遮蔽半球、遮蔽門、遮蔽棒、遮蔽地基等。
2 、立體定向系統
立體定向系統由立體定位框架、mri或ct圖框及介面卡、定位支架和**床構成。
立體定位框架具有三維座標定位功能:在mri或ct掃描時,藉助於mri或ct圖框確定靶點位置座標。
mri或ct圖框和介面卡是確定靶點位置座標的附件。
定位支架是帶有x向調定器、眼位測量器和三維可調遮蔽塊的支撐裝置。
**床由固定床身和移動床組成。定位支架連線在移動床上。
3、**計劃系統
**計劃系統是一套計算機影象處理、計量規劃裝置。硬體配置包括:mri或ct影象輸入裝置、三維影象處理工作站和**檔案的輸出裝置。
4、控制系統
控制系統由智慧控制系統、聲像監視系統、配電系統組成。
2樓:匿名使用者
你好,伽瑪刀又稱立體定向伽瑪射線放射**系統,是一種融合現代計算機技術、立體定向技術和外科技術於一體的**性裝置,它將鈷-60發出的伽瑪射線幾何聚焦,集中射於病灶,一次性、致死性的摧毀靶點內的組織,而射線經過人體正常組織幾乎無傷害,並且劑量銳減,因此其**照射範圍與正常組織界限非常明顯,邊緣如刀割一樣,人們形象的稱之為「伽瑪刀」。
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