پاورپوینت در مورد حفاظت در برابر اشعه

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : پاورپوینت

نوع فایل :  .ppt ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد اسلاید : 34 اسلاید

 قسمتی از متن .ppt : 

1

به نام خدا

حفاظت در برابر اشعه

بیش از یکصد سال از استفاده بشر از مواد و پرتوهای یونساز می گذرد.

با وجود اینکه کاربرد پرتوهای یونساز در امور مختلف بسیار مفید و بعضاً منحصر بفرد است ، لیکن عدم رعایت نکات ایمنی خطرات جدی برای کارکنان، مردم، محیط زیست و حتی نسل های آینده بهمراه داشته باشد.

فیزیک بهداشت:

حفاظت انسان و محیط زیست در برابر اثرات زیانبار مواد پرتوزا و دستگاه های پرتوساز از طریق وضع قوانین و مقررات مربوطه و همچنین کنترل و نظارت بر رعایت آنها، علم فیزیک بهداشت نامیده میشود.

بطور کلی هدف حفاظت در برابر اشعه، استفاده از مزایای کاربرد پرتوها در زمینه های گوناگون و کاهش هر چه بیشتر خطرات ناشی از اثرات آن بر کارکنان، مردم ، محیط زیست و نسل های آینده است.

تحقیق درباره ی ژنراتورهای اشعه ایکس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

ژنراتورهای اشعه ایکس

۱- انرژی جنبشی الکترون ها، ۲- اختلاف پتانسیل دو سر تیوپ است. ابتدا ولتاژی حدود kv ۱۵۰ – ۴۰ به دو قطب تیوپ اشعه ایکس اعمال می شود. الکترون هایی که توسط فیلامان تولید شده اند دراین اختلاف پتانسیل به سمت قطب آند شتاب می گیرند و پس از برخورد به هدف به فوتون هایx – ray تبدیل می شوند.

اختلاف پتانسیل در سر تیوپ، موجب افزایش انرژی جنبشی الکترون ها و تولید فوتون های پر انرژی تر می گردد. هر چه ضخامت عضو بیشتر باشد، فوتون های پر انرژی تری لازم است. برای به راه اندازی تیوپ و در تولید اشعه ایکس، از ژنراتور استفاده می شود.

انرژی فوتون های اشعه ایکس تولید شده تابع انرژی جنبشی الکترون ها، اختلاف پتانسیل دو سر تیوپ است.

انرژی فوتون های اشعه ایکس تولید شده تابع

● وظایف ژنراتور:

۱) تأمین اختلاف پتانسیل دو سر تیوپ اشعه ایکس.

۲) ملتهب کردن فیلامان برای تولید الکترون.

۳) کنترل اختلاف پتانسیل دو سر تیوپ.

ولتاژ مورد استفاده در ژنراتورهای اشعه ایکس از نوع ولتاژ متناوب است.

دو نوع ولتاژ متناوب داریم: ۱- تکفاز و ۲- سه فاز.

● نحوهٔ تولید برق تکفاز:

مبنای کار، قانون القای الکترومغناطیسی است. در نتیجه گردش یک سیم پیچ درون میدان مغناطیسی ثابت با القای ولتاژ در سیم پیچ لازم است.

● نحوه تولید برق سه فاز:

در مولدهای سه فاز، سه سیم پیچ به طور همزمان درون میدان مغناطیسی می چرخند. هر سیم پیچ با اختلاف زاویه &#۷۳۰;۱۲۰ نسبت به بقیه قرارگرفته است. به علت متفاوت بودن موقعیت سیم پیچ ها، مقدار ولتاژ تولیدی در هر سیم پیچ در یک زمان مشخص متفاوت است.

● ترانسفورماتورها:

وسیله افزایش یا کاهش ولتاژ نسبت به مقدار مبنا هستند و بر دو نوعند:

▪ ترانسفورماتور افزاینده (step up Transformer).

▪ ترانسفورماتور کاهنده (step down Transformer).

● اجزای ترانسفورماتور:

۱) هسته فلزی.

۲ دو سری سیم پیچ که بر روی هسته فلزی پیچیده می شوند.

سیم پیچ متصل به ولتاژ ورودی سیم پیچ اولیه و سیم پیچی که ولتاژ تغییریافته از آن خارج شده سیم پیچ ثانویه نام دارد. سیم پیچ ها نسبت به هم عایق بندی شده است. تشکیل میدان مغناطیسی موجب القای مجدد جریان در سیم پیچ های ثانویه و هسته فلزی می شود. برای آنکه در سیم پیچ ثانویه جریانی القا شود، بایستی ولتاژ ورودی متناوب(AC) باشد. ولتاژ متناوب، ‌میدان مغناطیسی متناوبی را در هسته ایجادکرده و شار در واحد زمان تغییرمی کند. بر مبنای قانون القای فارادی،‌ تغییر در شار مغناطیسی موجب القاء جریان جدید در سیم پیچ ثانویه می گردد.

● انواع ترانسفورماتورها (بر حسب شکل هسته و نحوه پیچیده شدن سیم پیچها)

۱) ترانسفورماتور با هستهٔclose – core:

این هسته ها به صورت یک مربع بسته ساخته شده اند که هر سیم پیچ جداگانه بر روی یک طرف هسته پیچیده می شود.

۲) اتوترانسفورماتور:

هستهٔ آنها به صورت میله ای بوده و معمولاً یک سیم پیچ برروی آنها پیچیده می شود. از این ترانسفورماتورها در مدار اشعه ایکس استفاده می شود.

۳) ترانسفورماتور با هستهٔ shell – type:

هسته این ترانسفورماتور به صورت دو حلقه چسبیده به هم می باشد و سیم پیچ های اولیه و ثانویه بر روی هم روی ستون وسط پیچیده می شوند. از این نوع نیز در مدارهای اشعه ایکس استفاده می شود.

مدار ژنراتور اشعه ایکس از دو قسمت تشکیل شده است:

▪ مدار ژنراتور اشعه ایکس.

▪ تیوپ اشعه ایکس.

▪ مدار ژنراتور اشعه ایکس بر حسب مقدار ولتاژ عبوری دارای دو قسمت است:

۱) مدار اولیه(Control console):

ولتاژ عبوری از مداراولیه در محدوده ولتاژهای معمولی یا فشار ضعیف است. پانل کنترل به عنوان قسمتی از مدار اولیه است.

۲) مدار ثانویه(فشار قویHigh – Voltage):

ولتاژ در محدوده ولتاژهای فشار قوی می باشد.

● مدار سادهٔ ژنراتور اشعه ایکس:

▪ مدار اولیه: فشار ضعیف است و دارای ولتاژ حدود V۲۴۰ تا ۴۱۵ می باشد.

تحقیق در مورد اشعه فروسرخ

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .docx ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 3 صفحه

 قسمتی از متن .docx : 

اشعه فروسرخ

/

بکار بردن گرما یکی از متداولترین روشهای درمان فیزیکی است. از موارد استعمال درمانی مادون قرمز موارد زیر را میتوان ذکر کرد. 

تفاوت عدسی عینکها در درصد پرتوهای فرابنفش وفروسرخی است که به چشم منتقل میکنند.عینکهای آفتابی پلاستیکی(مخصوص بچه ها)وعینکهای آفتابی پولاروید در مقایسه با شیشه های روشن یا عینکهای آفتابی تجارتی امریکا“نورفروسرخ بیشتری به چشم وارد میکند.

لامپهای گرمایی که درصد بیشتری ازنورفروسرخ را با طول موجهایnm2000-1000تولید میکنند معمولا در درمانهای فیزیکی بکار میروند.نور فروسرخ بیشتر از نور دیدگانی در بافتها نفوذ میکند بنابراین بافتهای عمقی را بهتر گرم مینماید

در روش عکس برداری با بازتاب از طول موجهای900-700نانومتربرای نشان دادن اشکال سیاهرگهای زیر پوست استفاده میشود.بعضی ازاین سیاهرگها با چشم قابل رویت اند.تفاوت چشمگیری دراشکال سیاهرگهای افراد طبیعی وجود دارد.حتی ممکن است شکل سیاهرگها در دوپستان فرد بسیارمتفاوت باشد.سرطان وسایر بیماریها نیز تغییراتی درشکل سیاهرگها ایجاد میکنند.اما ممکن است این تغییرات ازنظردور بمانند.همچنین وجود یک لایه چربی درزیر پوست می تواند تغییرشکل سیاهرگ را کمتر آشکار کند. 

امواج نزدیک فروسرخ بدون توجه به رنگ پوست تقریبا 3MM  در پوست نفوذ می کنند.انواع پوستهای رنگی مقداریکسانی ازنور فروسرخ را بازمیتابانند“بنابراین تصاویر فروسرخ سیاهپوستان وسفید پوستان تقریبا مشابه است.

پرتو فروسرخ را همچنین میتوان برای عکسبرداری از مردمک ”بدون تحریک واکنشی که آنرا تغییر میدهد“بکارگرفته شود.این عکسبرداری کاربرد بالینی چشمگیری ندارد.اما دربرخی پژوهشهای بینایی سودمند است.

در روش عکس برداری با گسیل امواج بلند گرمایی فروسرخ از بدن گسیل میشوند

که نشان دهنده دمای بدن است.وبه آن دما نگاری میگویند.

تلسکوپها و آشکارسازهایی که توسط ستاره شناسان مورد استفاده قرار میگیرند نیز از خودشان انرژی گرمایی منتشر میسازند. بنابراین برای به حداقل رساندن این تاثیرات نامطلوب و برای اینکه بتوان حتی تشعشعات ضعیف آسمانی را هم آشکار ساخت، اخترشناسان معمولا تلسکوپها و تجهیزات خود را به درجه حرارتی نزدیک به ۴۵۰فارنهاید، یعنی درجه حرارتی حدود صفر مطلق ، میرسانند. مثلا در یک ناحیه پرستاره ، نقاطی که توسط نور مرئی قابل رویت نیستند، با استفاده از تشعشعات مادون قرمز بخوبی نشان داده میشود. همچنین مادون قرمز میتواند چند کانون داغ و متراکم را همره با ابرهایی از گاز و غبار نشان دهد. این کانونها شامل مناطق پرستاره‌ای هستند که در واقع میتوان آنها را محل تولد ستاره‌ای جدید دانست. با وجود این ابرها ، رویت ستاره‌های جدید با استفاده از نور مرئی به سختی امکانپذیر است

گرمایی که ما از خورشید یا از یک محیط گرم احساس میکنیم، همان تشعشعات مادون قرمز یا به عبارتی انرژی گرمایی است. حتی اجسامی ‌که فکر میکنیم خیلی سرد هستند، نیز از خود انرژی گرمایی منتشر میسازند (یخ و بدن انسان). سنجش و ارزیابی انرژی مادون قرمز ساطع شده از اجرام نجومی ‌به علت اینکه بیشترین جذب را در اتمسفر زمین دارند مشکل است. بنابراین بیشتر ستاره شناسان برای مطالعه انتشار گرما از این اجرام از تلسکوپهای فضایی استفاده میکنند. 

انتشار گرما باعث آشکار شدن آنها در تصاویر مادون قرمز میشود. اختر شناسان با استفاده از طول موجهای بلند مادون قرمز میتوانند به مطالعه توزیع غبار در مراکزی که محل شکل گیری ستاره‌ها هستند، بپردازند. با استفاده از طول موجهای کوتاه میتوان شکافی در میان گازها و غبارهای تیره و تاریک ایجاد کرد تا بتوان نحوه شکل گیری ستاره‌های جدید را مورد مطالعه قرار داد. ابرهای بین ستاره‌ای که حاوی گاز و غبار هستند، در طول موجهای بلند مادون قرمز خیلی بهتر آشکار میشوند (100 برابر بیشتر از نور مرئی).

اخترشناسان برای دیدن ستاره‌های جدید که توسط این ابرها احاطه شده‌اند، معمولا از طول موجهای کوتاه مادون قرمز برای نفوذ در ابرهای تاریک استفاده میکنند. اخترشناسان با استفاده از اطلاعات بدست آمده از ماهوارهای نجومی ‌مجهز به مادون قرمز صفحات دیسک مانندی از غبار را کشف کردند که اطراف ستاره‌ها را احاطه کرده‌اند. این صفحات احتمالا حاوی مواد خامی ‌هستند که تشکیل دهنده منظومه‌های شمسی هستند. وجود آنها خود گویای این است که سیاره‌ها در حال گردش حول ستاره‌ها هستند.

•اگر نگاه دقیق و علمی ‌به یک طیف الکترومغناطیسی بیندازیم، میبینیم که از یک طرف طیف تا سوی دیگر آن ، انواع تشعشعات و پرتوها بر اساس طول موج و فرکانس‌های مختلف قرار دارند، از آن جمله میتوان به تشعشعات گاما ، اشعه ایکس ، ماورای بنفش ، نور مرئی ، مادون قرمز و امواج رادیویی اشاره کرد. هر کدام از این پرتوها و تشعشعات همگام با پیشرفت بشر ، به نوبه خود چالش‌هایی را در زمینه‌های علمی ‌پدید آورده‌اند که در اینجا علاوه بر کاربرد مادون قرمز در شاخه ستاره شناسی ، اشاره‌ای به کارآیی چشمگیری این پرتو در رشته پزشکی خواهیم داشت.

با وجود حرارت ملایم ، کاهش درد به احتمال زیاد بواسطه اثر تسکینی بر روی پایانه‌های عصبی ، حسی ، سطحی است. همچنین به علت بالا رفتن جریان خون و متعاقب آن متفرق ساختن متابولیتها و مواد دردزای تجمع در بافتها ، درد کاهش مییابد. تابش این اشعه راه مناسبی برای درمان اسپاسم و دستیابی به استراحت عضلانی میباشد

از مهمترین کابردهای تشخیصی آن میتوان توموگرافی را نام برد. اصطلاح ترموگرافی به عمل ثبت و تفسیر تغییراتی که در درجه حرارت سطح پوست بدن رخ میدهد، اطلاق میشود. تصویر حاصل از این روش که توموگرام نامیده میشود، بخش الگوی حرارتی سطح بدن را نشان میدهد. در توموگرافی ، آشکار ساز ، تشعشع حرارتی دریافت شده توسط دوربین را به یک سیگنال الکترونیکی تبدیل میکند و سپس آن را علاوه بر تقویت بیشتر ، پردازش میکند تا اینکه یک صفحه کاتودیک مثل مونیتور تلویزیون آشکار شود.

تحقیق در مورد اشعه ایکس

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

دسته بندی : وورد

نوع فایل :  .doc ( قابل ویرایش و آماده پرینت )

تعداد صفحه : 12 صفحه

 قسمتی از متن .doc : 

اشعه ایکس هسته ای. بعضی اتمهای رادیواکتیو، پرتو تشعشع می کنند؛ گاهی طول موج این اشعه به اندازه ای زیاد است که وارد قلمرو اشعۀ ایکس می شود. مثلاً ، هسته Fe 57 اشعه ای با طول موج = Ao 860/0 ، ایریدیوم 191 اشعه ای با طول موج Ao 096/0 = منتشر می کند. استفاده از این منابع خیلی راحت است زیرا به منبع انرژی خارجی نیاز ندارند متاسفانه به علت تابش بسیار ضعیفی که دارند برای بیشتر کاربردهای اشعۀ ایکس، نمی توانند منابع مناسبی باشند.

اشعۀ ایکس کیهانی. منابعی از اشعۀ ایکس در جهان وجود دارند، ولی این اشعه ها در جو زمین جذب نمی شوند. با عصر ماهواره هاست که «اختر شناسی با اشعه ایکس « اختر شناسی با شاعه ایکس» آغاز به کار کرده است. اگر تا کنون 500 منبع ردیابیو نشانه گذاری شده است، پیش بینی می شود که این تعداد به طور قابل ملاحظه ای افزایش یابد.

برخی ستارگان منابعی برای تشعشع سنکروترون هستند، علت ذرات بارداری است که مسیرهایشان به توسط میدانهای مغناطیسی به حالت انحنا درامده است. سازو کار دیگر «اثر کامپتن وارونه»2 است: انرژی یک فوتون بر اثر برخورد با یک ذره، با سرعتی نزدیک به سرعت نور، زیاد می شود. ازسوی دیگر منابع پخشی شامل تشعشع حرارتی گازی است، که به علت دمای بسیار بالا ( K 106)ی آن، صدور اشعه ایکس تا قلمرو گسترش می یابد.

لیزر با اشعۀ ایکس. آزمایشهای متعددی انجام شده است؛ ولی دشواریهای دستیابی به لیزر، با کاستن طول موج، بسرعت زیاد می شود، و در آن لحظه، مسئله لاینحل باقی می ماند.

انواع مختلف پیداگرها را برای مطالعۀ خواص گوناگون اشعۀ ایکس به کار می برند، در حالی که همۀ توان یونندۀ این تشعشع منبعث و مشتقاز اتم خنثایی است، که بر اثر ضربه فوتون به یک یون مثبت و یک الکترون تجزیه می شود.

عکاسی

فوتونهای ایکس، مانند فوتونهای نورانی، دربرومور نقره نامیز عکاسی،مولد جوانه های هستند که تحت تاثیر داروی ظهور عکاسی، به دانه های ریز نقره،که فیلم را سیاه می کند، تبدیل می شود میزان سیاه شدگی فیلم متناسب با حاصلضرب شدت نوردر زمان نور است ، البته تا موقعی که به حد اشباع نرسیده باشد. روی فیلمی که زیاد در معرض تابش نور نباشد، تغییر ساه شدگی، تغییر شدت پرتوهای رسیده به نقاط مختلف را بیان می کند. مرغوبیت یک نا میز عکاسی در آن است که هم از قدرت تفکیک و جداسازی خیلی خوب برخوردار باشد.

اما روش عکاسی اشکالات و معایبی هم دارد: نخست ضعف حساسیت پوسته است.برای درک میزان این حساسیت می توان در نظر گرفت که: فیلم برای سیاه شدگی قابل استفاده ، باید در هر 2 m یک فوتون دریافت کند. برای افزایش حساسیت باید دانه ها درشت تر، ضخامت نامیز بیشتر و هر دو طرف فیلم آغشته به نامیز باشد.

2-اطاق یونش

تابه های اشعه ایکس از اتاقی که از یک گاز مانند آرگون یا کسنون پر شده، و از بین دو صفحه ، که یکی از انها به زیمن و دیگری به یک پتانسیل چند صد ولت متصل شده، می گذرد. هنگامی که میدان الکتریکی کافی باشد، تمام الکترونهایی که از اتمهای یونیده به بیرون جهیده اند، به توسط صفحه جذب می شوند و جریان یونش، که برقرار می شود، متناسب با تعداد فوتونهای جذب شده در گاز است ( به همین جهت ترجیح داده می شوداز گاز کسنون که برای اشعه ایکس قابلیت جذب آن کم است، استفاده شود).

این جزیان در حدود 8-10 تا Ao 12- 10 می باشد. این کمیت با پیشرفت تکنولوژی فعلی براحتی قابل اندازه گیری است.

اتاقک یونش، نخستین ابزار اندازه گیری شدت اشعه ایکس بوده است (Bargg ،1912)، اما در حال حاضر شمارگرهای حساستر و راحت تر با آن به رقابت برخاسته اند.

شمارگرهای فوتونها

شمارگرهای گایگر- مولر عبارت از استوانه ای به قطر 2 تا 3 سانتیمتر است، که یک رشته سیم بسیار نازک فلزی در طول محورش کشیده شده است. بین هر دو سر سیم اختلاف پتانسیل پیوسته ای از 1000 تا 1500 ولت برقرار شده است، رشته فلزی آنود یا قطب مثبت را تشکیل می دهد.شمارگر از گازی با فشار کم پر شده است (مثلا از مخلوط آرگون – متان با فشار CmHg 10 ) . از دریچه ای که از اشعه ایکس شفاف باشد،با تابه ای، خیلی نزدیک به رشتۀ مرکزی، می گذرد.

هنگامی که یک فوتون ایکس یک اتم گاز را پوشیده می کند، الکترون آزاد شده، بر اثر میدان الکتریکی خیلی شدید موجب در طرف دیگر رشته، شتابدار شده، به نوبۀ خود دیگر اتمها را یونیده می کند: به این ترتیب یک تخلیه الکتریکی به راه می افتد، که برای ترکیبات مناسب جو، خود به خود متوقف می شود. ضربۀ الکتریکی به آسانی ثبت شده است: بنابراین می توان فوتونها را تک تک شمرد و شمارۀ آنها را نمایان ساخت.

3- پیداگری به وسیلۀ فلوئورسانس

پاره ای اجسام که در معرض تابش اشعۀ ایکس قرارمی گیرند، نور قابل رویت از خود صادر می کنند؛ مثلاً پلاتینوسیانور باریوم نور قابل رویت سبز دارد، سولفور روی که بر اثر ناخالصیهای مناسبی فعال شده باشد، نور قابل رویت آبی دارد.فوتونهای ایکس، برخی اتمها یا مولکولها را تحریک می کنند، که هنگام بازگشت به حالت بنیادی (=حالت قبل از تحریک) فوتونهای نورانی یا فوق بنفش صادر می کنند. از این پدیده نورافشانی در پیداگرهای گوناگونی استفاده شده است.

رادیو سکوپی. یک صفحه رادیوسکوپی، از یک مقوا که با لایه ای از مادۀ فلوئورسان پوشیده شده باشد، تشکیل شده است. در این صفحه که در معرض تابش یک تابۀ اشعه ایکس قرار گرفته، سایه ای کم و بیش تاریک، از اشیایی که بین منبع اشعه ایکس و صفحه رادیو سکوپی واقع شده اند،ظاهر می شود. شدت تاریکی سایه به میزان جذب کنندگی نقاط مختلف اشیاء ( بین منبع و صفحه) بستگی دارد. این تکنیک که در مورد آزمایشهای پزشکی مورد استفاده قرار گرفته است، فقط جنبه کیفی دارد و تنها در تاریکی می تواند مورد بهره برداری قرار گیرد.

شماره گر چشمک زن. اگر یک فوتون ایکس، در بلور یدور سودیوم (Nal) که با افزودن ناخالصی تالیوم فعال شده، جذب شود، یک جرقه ایجاد می کند: چون بلور

شفاف است، این علامت می تواند به توسط یک چشم الکترونی که پشت بلور واقع شده، ثبت شود. و به یک ضربه الکتریکی ( تکانه) تبدیل شده به دستگاه شمارش فرستاده شود. این است مبنای شمارگر چشمک زن که دارای پاره ای مزایا ست.

5- پیداگرهای با اثر نورا برقی

اگر تابه اشعه ایکس بر روی یک سطح جامد، مثلا فلزی برخورد کند، اتمهای سطحی که یونیده شده اند الکترونهایی پخش می کنند، که انرژی حرکتی بعضی از انها زیاد است. همچنین اگر یک ورقه سرب پشت ورقۀ عکاسی گذاشته شده باشد، این ورقه سربی اثرصفحۀ تقویت کننده را خواهد داشت، زیرا نامیز به توسط الکترونهای فتوالکتریک ، که ورقه سربی آنها را پس زده متاثر شده است.

«تقویت کننده تصویر» عبارت از یک لوله الکترونی است که وجه مقدم آن فوتوکاتودی است که در معرض تابش اشعه ایکس قرار گرفته و الکترونهای نوری به طرف داخل صادر می کنند. این الکترونها، به توسط ولتاژ بالایی که به لوله داده شده، شتابیده شده اند و، از سوی دیگر این الکترونها، بر روی یک صفحۀ فلوئورسان که در پشت تقویت کننده واقع است، متمرکز شده اند. به این ترتیب بسیار درخشانتری از رادیوسکوپی مستقیم به دست می آید، این تصویر را حتی در یک سالن بسیار روشن می توان دید، و یا حتی از آن عکسبرداری کرد.

6

- پیداگرهای نوین

در حال حاضر مجموعۀ گوناگون و گسترده ای از پیداگرها تهیه شده است، این مجموعه از پوسته عکاسی ساده تا شمارگرهایی را شامل می شود که عملا به آخرین حد حساسیت خود رسیده اند و می توانند تقریباً همه اشعه ایکس دریافت شده را ثبت نمایند.

مقاله درمورد اشعه کاتدی و نظریه اتمی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 8

اشعه کاتدی و نظریه اتمی

اشعه‌ی کاتدی چیست؟ جریان از این قرار است که در ساختار بلور فلزّات، به ازای هر اتم یک یا چند الکترون آزاد وجود دارد که تقریباً در همه‌ی نمونه‌ی فلزّی که می‌بینیم می‌تواند آزادانه حرکت کند. میزان انرژی لازم برای این که بشود این الکترونها را از فلز خارج کرد کم است و البتّه برای فلزّات مختلف متفاوت است. امّا به طور کلّی اگر شما یک قطعه فلز را داغ کنید، میلیاردها الکترون به راحتی انرژی لازم برای فرار کردن از ساختار بلوری فلز را به دست می‌آورند و از سطح آن جدا می‌شوند. فلزّاتی که انرژی لازم برای جدا کردن الکترون از آنها کمتر است، غالباً برای ساخت کاتد به کار می‌روند و جریانی که با گرم کردن آنها (کاتد گرم) یا انرژی دادن به آنها به روشهای دیگر (کاتد سرد) به دست می‌آید، جریان یا اشعه‌ی کاتدی نام دارد. اگر الآن این نوشته‌ها را روی یک مانیتور CRT می‌خوانید، در پشت صفحه‌ی مانیتور و دقیقاً روبه‌روی شما یک تفنگ الکترونی قرار دارد که الکترونها مورد نیازش را از طریق یک قطعه فلزّ کاتد فراهم می‌کند و بعد از جهت‌دهی آنها را به سمت صفحه می‌فرستد.

اشعه کاتدی: ذرات الکترونی پر انرژی هستند که از کاتد حرارت دیده ساطع میشوند.

از اشعه های یون زا برای استریل کردن وسائل و بسته های پلاستیکی مثل سرنگ ها و بوات های یکبار مصرف استفاده میشود.

شناخت اشعه کاتدی

طی آزمایشاتی که بر روی الکترولیز توسط فاراده Faraday انجام شد وی دو قانون معروف خود را به شرح زیر در سال ۱۸۳۰ میلادی منتشر نمود:

۱- در الکترولیز مقدار عنصر آزاد شده متناسب با مقدار جریان الکتریسته است.به عنوان مثال اگر ۱ فاراد یا ۹۶۵۰۰ کولن الکتریسته را ازمحلول نمک حاوی یون تک ظرفیتی جیوه عبور دهیم، ۱ مول اتم جیوه و اگر از محلول نمک حاوی یون دو ظرفیتی عبور دهیم ۰.۵ مول اتم جیوه ته نشین می شود. پس بسته هایی از الکتریسته وجود دارد که یک بسته از آن ها به سمت فلز تک ظرفیتی و دو بسته به سمت فلز دو ظرفیتی حرکت می کنند.

۲- هرگاه مقدار یکسان جریان الکتریسیته را از سه ظرف بگذرانیم که حاوی نمک ها با ظرفیت های متفاوت هستند، یعنی در ظرف اول نمک یک ظرفیتی، در ظرف دوم نمک دو ظرفیتی و در ظرف سوم نمک سه ظرفیتی داشته باشیم. رسوبهای فلز حاصل از عبور جریان الکتریسیته از ظروف متناسب با جرم اتمی فلز تقسیم بر ظرفیت عناصر آن می باشد.

نتیجه: هر اتم مقداری ثابت بار می گیرد. اتم یک ظرفیتی یک بسته، اتم دو ظرفیتی دو بسته و اتم سه ظرفیتی سه بسته بار می تواند حمل نماید.و هرگز جزء کسری از بار الکتریکی مانند ۱.۲۳ را به خود نمی گیرند. این بسته برای تمام اتمها یکسان است، یعنی الکتریسته از بسته ها یا ذرات کوچکی تشکیل شده اند. که آنها را الکترون می گوییم.

بعد از آزمایش الکترولیز بر روی مایعات و جامدات نوبت به الکترولیز گازها رسید که در الکترولیز گازها نتایج زیر به دست آمد:

۱- ولتاژ معمولی از گازها عبور نمی کند.

۲- در ولتاژهای بالا چنانچه فاصله دو الکترود زیاد باشد جریان الکتریسیته عبور نمی کند.

۳- در فشار معمولی به ازای هر سانتیمتر فاصله الکترودها به ۳۰۰۰۰ ولت اختلاف پتانسیل نیازمندیم.

در جریان این آزمایش ها دانشمندان مجبور به ساختن لوله هایی از جنس شیشه شدند تا بتوانند فشار داخل آن را کاهش داده و به بررسی هایمختلف بپردازند. بعد از ساخت این لوله ها دانشمندان به نتایج زیر دست یافتند:

۱- در فشار 0.1 اتمسفر اگر ولتاژ ۱۰۰۰۰ ولت برقرار شود، گاز درون لوله ملتهب شده و به رنگ های گوناگون پرتو افشانی می نماید. به عنوان مثال نئون رنگ قرمز، هوا رنگ صورتی ملایم، بخار سدیم رنگ زرد و بخار جیوه رنگ آبی مایل به سبز را ایجاد می نماید.

۲- در فشار کمتر از 0.0001 اتمسفر و ولتاژ بالای ۱۰۰۰۰ ولت جداره شیشه ملتهب شده و نور سبز مغز پسته از خود منتشر می نماید.

۳- با کم کردن فشار تا 0.000001 اتمسفر روشنایی از بین رفته و نوعی درخشندگی یا تابش مهتابی در دیواره لوله ایجاد می شود که در حضور صفحات فلوئور به طور کامل قابل مشاهده است.

این اشعه که توسط ویلیام کروکس William Crookes کشف گردید به اشعه کاتدی معروف شد. اشعه کاتدی نیز به نوبه خود مورد مطالعه قرارگرفته و ویژگی های یکی پس از دیگری کشف گردید. به آزمایش های زیر و نتایج به دست آمده از آنها توجه کنید:

۱- برای اینکه ماهیت این اشعه هرچه بیشتر برای ما روشن گردد یک مانع بین دو الکترود در لوله قرار می دهیم.