Skillnad mellan röntgen och ultraljud

Huvudskillnad - X-ray vs Ultraljud

Numera används både röntgen och ultraljud i många industriella, vetenskapliga och medicinska tillämpningar. I medicin används både röntgen och ultraljud för att identifiera vissa störningar i kroppen. Hur som helst är röntgen och ultraljud väldigt olika. De huvudskillnad mellan röntgen och ultraljud är det Röntgenstrålar är elektromagnetiska tvärvågor medan ultraljud är mekaniska longitudinella ljudvågor. X-strålar kan jonisera atomer i ett medium medan ultraljud inte kan. Det finns dussintals sådana skillnader mellan röntgen och ultraljud. Några av dessa skillnader diskuteras i den här artikeln.

Vad är röntgen

X-strålar är högfrekventa elektromagnetiska vågor upptäckta av Wilhelm Rontgen. En röntgenfotons energi med frekvens f ges av E = hf. (där h är plankkonstanten). Normalt anses elektromagnetiska vågor med energi inom intervallet 100 eV-100keV vara röntgenstrålar. X-strålar med fotonergier mindre än 5keV kallas normalt som mjuka röntgenstrålar. Deras penetrationsförmåga är mindre. Röntgenstrålar med hög energi med fotonergier över 5keV kallas hårda röntgenstrålar.

Hårda röntgenstrålar används ofta i radiografi eftersom de kan tränga igenom vävnaderna. Dessutom används röntgenstrålar med hög energi i medicin som cancerbehandling.

X-strålens våglängder är mycket kortare än synligt ljus och jämförbara med atomrader. Så, högre upplösningar kan uppnås genom att använda röntgenstrålar (röntgenkristallografi).

I allmänhet används röntgenrör för att producera röntgenstrålar. Hur som helst är röntgenrörkonceptet inte en effektiv metod eftersom en betydande del av inmatningsenergin frigörs i form av spillvärme. I vissa tillämpningar ersätts röntgenrör med små partikelacceleratorer som använder en effektiv teknik. 

X-strålar är mycket energiska. Så, de kan jonisera neutrala atomer eller molekyler. Röntgenexponeringen ökar risken för cancer som ett resultat av dess joniserande förmåga. Röntgenstrålar är helt enkelt mycket användbara för behandling av cancer. Men samma behandling kan vara cancerframkallande, tyvärr.

Vad är ultraljud

Det mänskliga hörselområdet anses normalt vara 20 Hz-20 kHz. Så, ljud inom detta område kallas ljud för ljud. Ljud som ligger över den mänskliga hörselnivån kallas ultraljud. Med andra ord kallas ljudvågor med frekvenser över 20 kHz som ultraljudsvågor. Så ultraljudsvågor är mekaniska akustiska vågor. De behöver ett medium för förökning.

Även om mänskligt öra inte kan känna av ultraljud, kan vissa djur som fladdermus och flundor producera och höra ultraljud. De använder ultraljud för navigering i mörkret. Dessa djur är naturliga källor / detektorer av ultraljud.

Det finns många tillämpningar av ultraljud inom medicin, industri, kommunikation, militär, navigering, forskning och många andra områden. Särskilt applikationer av ultraljud spelar en viktig roll i medicin (ultraljud). Ultrasonografi är en mycket effektiv, säker och ofarlig diagnostisk teknik. De flesta av de medicinska ultraljudsutrustningna använder Doppler-skift- och ekotiden för de reflekterade ultraljudsvågorna för att samla in den nödvändiga informationen från organ och andra delar av kroppen.

Normalt används piezoelektriska kristaller för att producera ultraljud. Piezoelektriska kristaller kan deformeras genom att tillämpa en potentiell skillnad. Denna effekt kallas den inverse piezoelektriska effekten. Graden av den mekaniska deformationen beror på den använda potentialskillnaden. Ju högre potentialskillnaden ökar deformationen. Så kan dessa kristaller oscilleras med önskad frekvens genom att applicera en växelspänning och oscillerande kristall producerar ultraljud.

Skillnad mellan röntgen och ultraljud

Typ av våg:

Röntgenstrålar är elektromagnetiska vågor.

Ultraljud vågor är mekaniska akustiska vågor.

Vågornas natur:

 Röntgen är en tvärgående våg. Ett materialmedium behövs inte för förökning.

Ultraljud är en longitudinell våg. Ett materialmedium behövs för förökning.

frekvenser:

 X-strålar har frekvensen 3 Hz till 3 Hz.

Ultraljud frekvenserna ligger över den mänskliga högre hörningsgränsen (20000 Hz).

Användningsområden:

röntga används i röntgenfluorescens (icke-destruktiv elementanalys), radiografi i medicin, röntgenlitografi, röntgenbehandling, röntgenkristallografi etc. är några tillämpningar av röntgen.

Ultraljud vågor används i ultraljudsavbildning, sonaranordningar, icke-destruktiv testning, akustiskt mikroskop, ultraljudsrengöring etc. är vissa applikationer av ultraljud.

Joniserande förmåga:

Röntgenstrålar kan jonisera atomer.

Ultraljud kan inte jonisera atomer.

Risk:

 Röntgenstrålar är mycket energiska vågor, så de kan interagera med DNA och celler. Denna röntgenförmåga bär risken för cancer.

Ultraljud vågor är mekaniska akustiska vågor. Därför bär de inte några risker.

Image Courtesy:

"Röntgenvågor" av Ulflund - (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia

”Ultra ljud"Av Ultrasound_range_diagram.png: Original uppladdare: LightYear på en.wikipediaUltrasound_range_diagram_png_ (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia