关于射线数字照相法的学习笔记4

热度 6已有 1080 次阅读2010-11-4 13:35 |

                            RT级基础理论该深到何种程度?

                                       ——以射线/可见光转换为例

      相对而言,物理现象发现容易,但解释机理却困难得多。射线数字照相法大概有五、六种,每种方法又都有若干转换程序,而要弄清每一个转换程序的机理,恐怕需要有很深、很广的基础理论——物理知识。现以射线/可见光转换为例,提出问题如下:

      可能有三、四种数字照相方法中第一个或重要的一个转换,或者说,最简单的一个转换,就是通过荧光体或闪烁体,将人眼看不见的射线图像转换为可见光图像。这个问题也是射线胶片照相法遗留的基础理论问题之一。在我自己的讲稿中讲到荧光增感(射线/荧光转换)时,通常一言一蔽之:有些物质在射线照射下可以发出可见光。这种叙述仅说了现象,并未说出机理。光子能量ε和波长λ的关系,当λ的单位为?时,可用下式表示:

                         ε=12400eV.?/λ                        (1)

      荧光体钨酸钙发出蓝紫光峰值(强度最大处)波长λ=4250?,其光子能量

                  ε=12400eV.?/4250?=2.9eV         (2)

      可见光的波长范围大约为7500~4000?,它的光子能量范围在1.65~3.1eV之间,荧光体、闪烁体发出可见光原因,只能是由离子的外层轨道电子间能级跃迁产生的;而能级跃迁的电子,吸收和放出的光子能量应该是相等的。众所周知,射线光子能量至少为几十个KeV,它不可能直接引起物质(分子)中离子外层轨道电子间的能级跃迁。那么,射线/可见光转换的机理该如何解释?怎样实现的入射光(射线)到出射光(荧光)的转换?怎样与物理基础中讲的几大效应或它们的次级效应相联系呢?我不清楚。

      相对而言,射线胶片法照相形成晶粒潜影中心的原理(机理),解释起来就容易一些,与物理基础讲的射线与物质相互作用联系起来就方便些:射线光子与溴化银发生电离作用(光电或康普顿效应,使溴或银离子发生电离,二次电子进行更“有效”电离),最终结果导致溴化银分子解体,银、溴各自还原为原子,在晶格缺陷部位,几个银原子形成了该晶粒的潜影中心,为“显影的晶粒性”*创造了条件。

      有人说:讨论这些有什么实用价值呢?检测人员又不是研发人员,他不必需要那么多基础理论,有些使用知识就可以了。难道使用数码相机的人、看数字看电视的人,都要弄懂模/数转换机理么?数字照相的转换程序很多,要全弄懂,那恐怕也不是研发人员,而应该是中科院的物理院士了!

      也许,我又钻进了牛角尖。那么,对于应用数字照相法的级检测人员该不该知道射线/可见光转换的机理呢?或者说,该不该知道一些转换知识呢?数字照相法的“物理基础知识”,该怎么写呢?我也困惑。

    附*注:我所谓的“显影的晶粒性”,是指某个晶体颗粒只要有了一个潜影中心,则显影时整个晶粒的(溴化)银离子均会被还原,不会发生半个颗粒被还原,半个颗粒依旧的状况,并认为这是银盐晶粒粗的胶片感光度大的主要原因。由于“显影的晶粒性或颗粒性”,其它文献很少提及,真正对错与否,我不知,似乎这也是胶片法遗留的基础理论问题之一。

      又附:学习笔记结束语——

      关于数字照相法,就写这么几篇吧。因为陌生,再多的问题也提不出来了。可能我提的这些问题和困惑,有的已经有了准确的答案,有的正在研究中,相信不久会有科学的解释。我希望在有生之年能看到一本深入浅出的射线数字照相法专著,则幸甚了!

                                                                梁金昆  2010114


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发表评论 评论 (3 个评论)

回复 丁伟臣 2010-11-12 21:18
所谓的“显影的晶粒性”,是指某个晶体颗粒只要有了一个潜影中心,则显影时整个晶粒的(溴化)银离子均会被还原,不会发生半个颗粒被还原,半个颗粒依旧的状况,并认为这是银盐晶粒粗的胶片感光度大的主要原因。
梁老:我的观点与你不同,如下:
1个溴化银颗粒上,可能存在1个到10几个潜影中心,曝光后,可能有1个或多个潜影形成潜影。在显影时在潜影中心银离子得到电子被还原成银原子,并已银丝的形式随显影程度不断生长,所以形成的银影像与溴化银颗粒不同,二者之间的尺寸存在同一数量级的关系。
回复 梁金昆 2010-11-13 15:47
可能您的认识是对的,我的说法很少见.
回复 xcb526 2011-2-25 22:40
  

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