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《医学影像物理学 课后习题解答 (第三版)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、例1-1测量但能窄束射线的衰减,经过2.1mmAl后,强度I为原来强度I0的1/2;若改为宽束时,有相当于I0的10%的散射线到达探测器,即I+I0=0.6I0,试求宽束时的半价层。解。由窄束时得线性衰减系数μ=0.33mm-1由宽束时得积累因子B=1.2设宽束时的半价层为HVL,则BVL=2.65mmAl例1-2假定骨骼组成如下:骨胶蛋白占70%(其平均原子序数用水替代),Ca3(P04)2占25.5%,CaC03占3%,Mg3(PO4)2占1.5%,试求骨组织的平均原子序数。解:先求各化合物的平均原子序数Ca3(P04)2中Z(Ca)=20,Z(P)=15,Z(O)=8a(Ca)=3
2、,a(P):::2,a(O)=8同样,计算可知:。用类似混合物质量吸收系数方法去计算混合物的平均原子序数,即,故第一章课后习题解答1-1,产生X射线需要哪些条件?答:首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶:在阴极和阳极间的高压直流电,为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失,要制造压强小于10-4Pa的真空环境,为此要有一个耐压、密封的管壳。1-2影响X射线管有效焦点大小的因素有哪些?答:影响有效焦点大小的因素有:灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。1-3在X射线管中,若电子到达阳极靶面的速度为1.5xl08ms-1,求连续X射线谱的最短波长和相应的最大光子能量。答:此题的思路
3、是由动能公式求出电子的最大动能,此能量也是最大的光子能量,从而求出最短波长。但当速度可与光速c=3×108ms-1相比较时,必须考虑相对论效应,我们可以用下面公式求出运动中电子的质量。此题的结果告诉我们,管电压为73.8kV。反过来,如果知道管电压,求电子到达阳极靶表面的电子速度时,同样需要考虑相对论效应。1-4下面有关连续X射线的解释?哪些是正确的?A.连续X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果;B.连续X射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果;C连续x射线的最大能量决定于管电压;D.连续X射线的最大能量决定决定于靶物质的原子序数;E.连续X射线的质与管电流无关。正确
4、答案:B、C、E1-5.下面有关标识X射线的解释,哪些是正确的?A.标识X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果;B.标识X射线的产生与高速电子的能量元关;C.标识X射线的波长由跃迁电子的能级差决定;D.滤过使标识X射线变硬;E.靶物质原子序数越高,标识X射线的能量就越大。正确答案:A、C、E1-6影响X射线能谱的因素有哪些?答:电子轰击阳极靶产生的X射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。当然,通过附加滤过也可改变X射线能谱的形状。1-7影响X射线强度的因素有哪些?答:x射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能
5、量乘积的总和。可见,射线强度是由光子数目和光子能量两个因素决定的。影响X射线强度(量与质}的因素很多,主要有:增加毫安秒,X射线的质不变、量增加,x射线强度增加;增加管电压,X射线的质和量均增加,X射钱强度增加;提高靶物质原子序数。X射线的质和量均增加,X射钱强度增加;增加滤过,X射线的质增加,但X射线的量减少;增加离X射线源的距离,X射线的质不变,X射线的量减少,X射线强度减少;管电压的脉动,X射线的质和量均降低,X射线强度减少。1-8原子放出X射线前是静止的,为了保持活动不变,当它发出X射线时,原子经历反冲。设原子的质量是M,X射线的能量为hν,试计算原子的反冲动能。答:次提到关键在
6、于利用X射线的动量和能量的关系:根据动量守恒,可知:这样,原子的反冲动能为1-9X射线摄影中,光电效应和康谱顿效应对影响质量和患者防护各有和利弊?答:诊断中的光电效应有利的方面是能产生质量好的影像。原因是:(1)不产生散射线,大大减少了照片灰雾;(2)可增加人体不同组织和造影剂对造影剂的吸收差别,产生高对比度的X射线照片,对提高诊断的准确性有好处。有还的方面是:入射X射线通过光电效应可全部被人体吸收,增加了受检者的吸收剂量。从全面质量观点讲,应尽量减少每次X射线检查剂量。康谱顿效应产生的散射线增加了照片灰雾,降低了影响的对比度,但与光电效应相比受检者吸收的计量较低。另外,从受检者身上产生
7、的散射线能量与原射线相差很少,并且散射线对称的分布在整个空间,这一事实必须引起重视,医生和技术人员及病人家属注意防护。1-100.5cm的铝将单能X射线强度衰减到46.7%,试求该光子束的HVL.答:根据衰减规律可知得线性衰减系数μ=1.523cm-1据,得HVL=0.455cmAl1-11质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者之间的区别和联系怎样?答:X射线与物质相互作用时,一般情况,光子的一部分能量以散射辐射的方式从吸收体