X光机的基本原理

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1、X线设备基础知识解放军总医院第一附属医院张永敏X线的起源1、1895年11月8日，德国物理学家伦琴（WithelmConradRoentgen，1845~1923）在一只嵌有两个金属电极的真空玻璃管两端电极上，加上几万伏的高压电研究阴极射线管气体放电时，发现在距玻璃管两米远的地方，一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。当用手去拿这块纸板时，竟在纸板上看到手骨的影像。当时伦琴断定这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。因当时无法解释它的原理和性质，故称之为X射线。X线发展回顾•右图为1896年伦琴首次拍摄到他妻子手的X线照片，其无名指上戴着一枚戒

2、指）2、1896年，德国西门子公司研制出世界上第一只X线管。开拓了放射诊断和放射治疗两个医学学科。•20世纪10~20年代，出现了常规X线机。•到20世纪60年代中、末期，已形成了较完整的学科体系，称为影像设备学。1.X线能谱我们知道物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，原子是有原子核和核外电子组成的。那么当高速运动的电子以一定的速度射入原子核外电子能级时，打破原来的能级平衡，为了达到新的平衡，多余的电子向低能级跃迁。在跃迁过程中，多余的能量以连续光谱的形式释放，这个光谱就是X线能谱。X线是以一种辐射，这种辐射以波或粒子的形式穿过空间或介质释放能量。

3、X线的产生机理2.电磁辐射电磁辐射以电磁波的辐射形式存在。X线辐射、ｒ辐射都是电磁辐射。X线辐射是带电粒子通过原子核或其他电场时，由于受到电场作用而发生速度改变，带电粒子的一部分动能转变为具有连续能谱的电磁辐射即轫致辐射，也就是X线辐射。ｒ辐射虽属电磁辐射，但与X辐射具有本质的区别。ｒ辐射是放射性核素衰变发出的辐射，其能量取决于原子核能态之间的能量差，不具备连续光谱。电离与激发由于激发而产生的热能占总能量的99%。特征辐射：高速运动的电子撞击靶面时，只作用于原子核内层能级上的电子，出现跃迁现象，即高层能级向低能级跃迁时发出的光谱辐射，定义为特征辐射。连

4、续辐射：当高速运动的电子撞击靶面时，一部分电子撞击到原子核或受到原子核内正电场的作用，产生的辐射定义为连续辐射。当高速电子连续轰击阳极靶时与靶原子相互作用，损失的能量以X射线的形式辐射出来。在单位时间内能量不等的电子同时轰击靶面，那么，因损失能量不同而所辐射出的X线的波长也不同。不同的X线会造成胶片底灰增大，图像模糊。所以要保证良好的图像，往往采用铝片吸收的方法将软线滤除，只允许硬线通过。用多厚的铝片视情况而定，一般情况下，球管距胶片1.5米，进行曝光。冲洗后，根据片基灰度进行加减。X线的特性•X线是一种波长很短的电磁波，是一种光子，诊断使用的X线波长

5、为0.08－0.31埃（埃A=10-8cm）。•穿透性X线能穿透一般可见光所不能透过的物质，包括人体在内。X线波长愈短，穿透力就愈大；特质密度愈低，厚度愈薄，则X线愈易穿透。在临床拍出良好的影像片：要正确选择X线管电压Kv，曝光量mAS。X线硬度---球管的电压KV。曝光量---管电流与时间的乘积。mAxt管电压高--穿透力强，曝光量--多能使胶片充分感光。X线的特性1.穿透作用是指X射线通过物质时不被吸收的能力。X线波长很短，有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并在穿透过程中受到一定程度的吸收即衰减。X线的穿透力与X射线光子

6、能量密切相关，能量愈高，X线的波长愈短，穿透力也愈强；反之，能量低，X线波长愈长，其穿透力也弱另一方面，X线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关。X线穿透性是X线成像的基础。X线的特性2.感光作用（1）X线是一种不可见光线，但照射在某些化合物（如钨酸钙，硫氧化钆等）被其吸收后，就可激发可见荧光。感光强弱与接受的X线剂量成正比。与被穿透物体的密度及厚度成反比。（2）利用以上特点，制成透视荧光屏，或照相暗合里的增感屏，使透视或照片变得清晰可见。（3）涂有溴化银的胶片，感光后的胶片经显影定影化学处理后,胶片因感光银离子沉淀而显黑色。未感光的溴化银被剔除，而显出

7、基片透明本色。由于身体各部位组织密度不同，胶片出现不同层次的黑化度，这就是X线照相的原理。X线的特性3.电离作用1、X线或其它射线（例如γ线）通过物质被吸收时，可使组成物质的分子分解成为正负离子，称为电离作用，2、离子的多少和物质吸收的X线量成正比。X线穿过空气时空气被电离，利用这一特性制成电离室。进行X线自动曝光控制。气体产生电离时正负离子的多少与X线量成正比，利用这一原理制程电离室，通过电离室获得X线量信号后进行放大，测量电离的程度就可自动控制曝光量。。X线的特性4.生物效应1、X线通过人体时部分X线被肌体组织吸收，也产生电离作用。并引起体液和细胞

8、内一系列生物化学作用，使组织细胞的机能形态受到不同程度的影响，对细胞组织具有一定破坏作用，这种