エックス線管理のポイント

 エックス線作業主任者(エックスせんさぎょうしゅにんしゃ)は、日本の労働安全衛生法に基づく作業主任者の一つです。 このページはりすさんが作成した試験問題アプリ、りすさんシリーズの紹介と試験に出題された項目をまとめたページです。
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目次
▶  エックス線の管理
▶  エックス線の測定
▶  エックス線の生体に及ぼす影響

▶  エックス線の関係法令
▶  エックス線作業主任者の本

エックス線の特徴

 間接電離放射線とは、原子核との相互作用によって二次的に生じた荷電粒子が電離作用を引き起こすような放射線のこと

 間接電離放射線であり、磁場の影響を受けない

エックス線の発生

 エックス線管の内部は、ガスなどがない真空状態

 管電流は、陽極から陰極に向かって流れる

001

 陽極のターゲットに衝突する直前の電子の運動エネルギーは、管電圧に比例する 

 陽極のターゲットに衝突する電子の運動エネルギーがエックス線に変換される効率は、管電圧とターゲット元素の原子番号の積に比例する

 ターゲット元素の原子番号が大きくなると、特性エックス線の波長は、短くなる

特性エックス線
 特定のエネルギー(波長)を持った放射線のこと、軌道電子がエネルギー準位の高い軌道から低い軌道へと転移するとき発生する

003

 管電圧を高くしても波長は変わらないが、強さは増す

 波長は、ターゲット元素の原子番号が大きくなると短くなる

連続エックス線

 連続エックス線とは、加速電子が原子核のクーロン場(電界)で制動を受ける際に発生する電磁波であ

 エックス線管から発生するエックス線は、連続エックス線(制動エックス線)と特性エックス線の両方が混在している

 荷電粒子とは電子や陽子などの電荷を持っている粒子のこと。エックス線は電荷を持たない。

 陰極のフィラメントには、通常、融点が高いタングステンが用いられる。

 陰極のフィラメント端子間の電圧は、フィラメント加熱用の降圧変圧器を用いて10~20V程度にされている。

オージェ効果
 電磁波として特性エックス線を放出する代わりに、そのエネルギーをより外側にある軌道の電子に与えて、原子の外に放出する現象のこと

004

コンプトン効果
 エックス線が原子との作用で自由電子にエネルギーを与え散乱し、自由電子は運動エネルギーを得て飛び出す作用のこと

 散乱するエックス線の散乱角は、0~180°の間に分布します。

 コンプトン効果により散乱したエックス線の波長は、入射エックス線の波長よりも長くなる

005

光電効果
 エックス線がすべてのエネルギーを軌道電子に与えて消失し、エネルギーを得た電子が原子核から飛び出す現象のこと

 入射エックス線のエネルギーが高くなると、光電効果の発生率は小さくなる

 光電効果が起こる確率は、入射エックス線のエネルギーが高くなるほど小さくなる

 原子から放出される光電子の運動エネルギーは、入射エックス線のエネルギーより小さい

006

測定
 線量率の測定点の高さは、作業床面上約1mの位置

 測定は線量当量率の低い箇所から逐次高い箇所へと行っていく。

 管理区域を設定するための外部放射線の測定に用いる測定器は、方向依存性が小さく、測定しようとする1cm線量当量等が読みとれる性能(感度)を有していなければならない。 

 測定器には、電離箱式サーベイメータ、シンチレーション式サーベイメータなどのほか、フィルムバッジ等の積算型放射線測定器も用いることができる。

 測定はあらかじめバックグラウンド値を調査しておき、これを測定器の指示値から差し引いた値を測定結果とする。

エックス線装置の基本原理 

エックス線透過試験装置:透過
エックス線CT装置:透過
エックス線厚さ計:散乱
BSI装置:散乱
エックス線回折装置・回折計:回折 
エックス線応力測定装置:回折
蛍光エックス線分析装置:分光
エックス線マイクロアナライザ:分光

集束カップ

 集束筒(集束カップ)とは発生した熱電子がターゲットに向かうように設置された筒のこと

 集束筒(集束カップ)が設けられているのは、陽極ではなく陰極側です

 

007

実効焦点
 放射される側の線束の中心からみた焦点のことで、寸法が小さいほど、像質のよい写真を撮影することができます。

008

 

半価層(h)
 物質を透過したエックス線の線量率(I)が透過前の線量率(Io)の半分になった時の物質の厚さのことで、エックス線のエネルギーが変わると変化するが、線量率が変わっても変化しない。

009

 軟エックス線の場合は、硬エックス線の場合より半価層が薄くなる。

 軟エックス線は、硬エックス線よりエネルギーが低いので、半価層も小さくなる

 半価層の値は、物体を構成する元素の種類が変わると変化する

 エネルギーが高いと減弱係数が小さく(相互作用し難く)半価層が大きくなる

その他

 平均減弱係数は、物体の厚さの増加に伴い小さくなり、物体が十分厚くなるとほぼ一定となります

 後方散乱線の空気カーマ率は、鋼板の板厚が増すに従って増加し、ある程度の厚さで一定になる

 エックス線のエネルギーが、1.02MeVを超えなければ、電子対生成は起こりません

 再生係数は線量率に依存しない

 励起電圧とは特性エックス線を発生させるための最小管電圧である。

 空港の手荷物検査装置は、透過の原理を利用した透視で、被検査物体にエックス線を照射し、蛍光増倍管の観察用蛍光板の像をテレビカメラで撮像して、モニタ・ブラウン管で観察する方法

 全強度は「管電流」「ターゲットの原子番号」に比例します。全強度は「管電圧」の2乗に比例する

目次
▶  エックス線の管理
▶  エックス線の測定
▶  エックス線の生体に及ぼす影響

▶  エックス線の関係法令
▶  エックス線作業主任者の本

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