医学影像物理.习题(完全版)

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1、第一章X射1-1产生X射线需要哪些条件？答：这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X射线这一事实在条件上予以明确。首先要有产牛电子的阴极和被轰击的阳极靶，电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差，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lO^Pa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，若电子到达阳极靶而的速度为1.SxlO^ms-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

2、思路是由动能公式-nw2求出电子的最大动能，此能量也是最人2的光子能量，从而求出最短波长。但当速度可与光速c=3xl08ms-'相比较吋，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=1.052xl0_3°kg_叫°_9.11xl()7e71-^/c2Jl_(1/2)24in=J^=0・0169nmrivmaxAvmax=*叫沪=^xl.052xl0-30x(1.5xl08)2=1.18xl0-14J=73.8keV此题使用丄皿2并不合适，实际上考虑相对论效应，应用的计2算动能。1-4下而有关连续X射线的解释，哪些是正确的？A.连

3、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。正确答案：B、C、E1-5下面有关特征X射线的解释，哪些是正确的?A・特征X射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果；B.特征X射线的质与高速电子的能量无关；C.特征X射线的波长由跃迁电子的能级差决定；D・滤过使特征X射线变硬；E.靶物质原子序数越高，特征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

4、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量乘积的总和。可见，X射线强度是由几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射线强度增大；增加管电压，X射线的质和量均增加，X射线强度增大；提高靶物质原子序数，X射线的质和量均增加，X射线强度增加；增加滤

5、过，X射线的质增加、但X射线的量减少，X射线强度减小；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射线强度减小；管电压的脉动，X射线的质和量均减少，X射线强度减小。1-8原子放出X射线前是静止的，为了保持活动不变，当它发射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hv,试计算原子的反冲动能。答：此题的关键在于利用X射线的动量和能量的关系：p=—oC根据动量守恒，可^ii：Mv=p-Alc这样，原子的反冲动能丄加2=竺匚22Mc21-9X射线摄影中，光电效应和康普顿效应对影像质量和患者防护各有何利弊？答：诊断放射学中的光

6、电效应，可从利弊两个方面进行评价。有利的方面，能产生质量好的影像，其原因是：①不产生散射线，大大减少了照片的灰雾；②可增加人体不同组织和造影剂对射线的吸收差别，产生高对比度的X射线照片,对提高诊断的准确性有好处。钳靶乳腺X射线摄影，就是利用低能X射线在软组织中因光电吸收的明显差别产生高对比度照片的。有害的方面是，入射X射线通过光电效应可全部被人体吸收，增加了受检者的剂量。从全面质量管理观点讲，应尽量减少每次X射线检查的剂量。康普顿效应中产生的散射线是辐射防护中必须引起注意的问题。在X射线诊断屮，从受检者身上产生的散射线其能量与原射线相差很少，并

7、且散射线比较对称地分布在整个空间，这个事实必须引起医生和技术人员的重视，并采取相应的防护措施。另外，散射线增加了照片的灰雾，降低了影像的对比度，但与光电效应相比受检者的剂量较低。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：此题是衰减规律的简单应用。根据衰减规律I=10庐,可知：46.7%/。=，从而求得线性衰减系“=1.523cm-1再根据半价层HVL与线性衰减系数“的关系：=0.693，得:H应=0.455cmAl1-11质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者间的区别和联系怎样？答：X射线光子与吸收

8、物质发生相互作用时，一般情况下，光子的一部分能量以散射辐射的方式从吸收体中辐射掉，另一部分转化为高速电子或正电子的动能。质量衰减系数土表示入射X射线与