大学医用物理x射线

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1、第一节、X射线的产生及其性质第二节、X射线谱第三节、X射线的衰减第十五章X射线第四节、X射线的医学应用11本章要求：1、掌握X射线强度和硬度的概念、X射线及X射线谱产生的微观机制、短波极限，X射线的衰减规律及应用。2、理解X射线机的基本组成，X射线的性质。3、了解X射线在医学上的运用。21德国的物理学家-伦琴（1845-1923）31世界上第一张人类活体骨胳照片，伦琴夫人手的X射线照片。摄于1895年12月22日阴极射线管41伦琴的发现轰动了欧美，美国《生活》杂志于1896年发表的这幅漫画，着实渲染了一番X射线的穿

2、透一切的威力。51X射线的产生及描述2、X射线产生的装置（1）X射线管发射出X射线（2）高压直流电源产生几万伏~几十万伏直流电压加到X射线管的阴阳极之间。（3）低压直流电源加低电压（5~10V）于阴极两端，使之发热发射电子。71二.X射线的性质X射线是波长为0.006~12nm的电磁波，具有电磁波的共性。但因波长短，光子能量大，除具有电磁波的一系列性质外，还有如下特性：X射线的产生及描述1.荧光作用能量较大的光子，照射到某些物质时，能使其原子处于激发态，当它们回到基态时发出荧光。临床诊断用的荧光屏、荧光摄影都是利用

3、这一性质。2.感光作用（光化学作用）X射线能使一些物质发生光化学反应。照相底片感光——拍摄X光片的原理813.电离作用高能量能使一些物质的原子和分子电离。电离作用还可以诱发有机体的各种生物效应,合理利用可用于治疗。X射线的性质4.生物效应其原发机制是X射线在生物体内产生激发和电离，使组织细胞受到损害、抑制，甚至坏死。是放射治疗的基础，也是X射线工作者应当注意防护的原因。5.贯穿本领高频，对实物物质的贯穿本领大于低频波动。对不同物质的贯穿能力的差别可以进行透视、摄影和防护。91三.X射线的强度和硬度强度X射线的强度是

4、指单位时间内通过与射线方向垂直的单位面积的幅射能量，单位：W·m-2管电流大X光子多单位面积的射线能量大强度高改变强度方法101三.X射线的强度和硬度硬度医学中用管电压的千伏数表示X射线的硬度管电压高电子动能大每个X光子的能量大不易吸收贯穿本领大—硬X射线的硬度是指X射线对物质的贯穿本领，它决定于X射线的波长（即能量hv），单位：kv改变硬度方法通过调节管电压来控制X射线的硬度111三.X射线的强度和硬度Kv5名称管电压主要用途极软X射线~200.25~0.062软组织摄影，表皮治疗软X射线~201000.062~

5、0.012透视和摄影硬X射线~1002500.012~0.005软深组织治疗250以上0.005以下深部组织治疗极硬X射线最短波长（nm)121二.线状X射线谱一.连续X射线谱第二节X射线谱131X射线管发射的X射线不是单色的，它包含多种的波长成份。按照它们波长的顺序将其强度排列开来的图谱，叫做X射线谱。X射线谱示意图X射线谱X射线谱包含两部分：曲线下面斜线部分对应于照片上的背景，包含各种不同波长的射线，为连续谱；另一部分是曲线上凸出的尖峰，有较大的强度，对应照片上的明线谱线，相当于可见光中的明线光谱，为标识谱。上

6、部：谱线强度与波长关系。下部：照在胶片上的射线谱。141X射线谱包括两部分：X射线谱（1）连续X射线任何X射线管都会产生；（2）线状X射线表示靶材料原子的特征。1、连续X射线谱（1）产生机制：连续X射线的发生是轫致辐射过程。轫致辐射：当高速电子流撞击在阳极靶上，电子在原子核的强电场作用下，速度和方向都发生急剧变化，一部分动能转化为光子的能量hv而辐射出去。由于各个电子损失的动能不同，从而形成具有各种频率的连续X射线。151（2）连续谱特性连续X射线谱②X射线强度自零起随波长的增加而迅速增大，达到最大值后缓慢下降。③

7、当管电压升高时，各种波长的谱线强度均随之增大，强度极大值向短波方向移动。20K30K40K50K相对强度表明相应波长变短①X射线管在管电压较低时只出现连续X射线谱。161相对强度20K30K40K50K强度为零的相应波长是连续谱中最短波长，称为短波极限。连续X射线谱特性连续X射线谱管电压为U，光子具有的最大能量为hvman，连续X射线谱的短波极限与管电压成反比，与实验一致。1712、线状X射线谱（标识X射线谱）谱线的波长位置仅决定于阳极靶的材料，不同元素制成的靶具有不同的线状X射线谱。X射线谱（

8、1）产生机制：管电压高于某限度值时，除轫致辐射外还有特征辐射，即高速电子进入靶内，与原子的内层电子发生强烈的相互作用使其脱出，出现电子跃迁，所发射的是线状X射线。（2）线状谱特性181对钨靶X射线管，当管电压升到70kV以上时才能激发标识X射线。相对强度100K150K200K65K医用X射线管发出的主要是连续X射线，线状射线所占比例很少，它的存在对临床应