最新医用物理学教案10_X射线教学讲义PPT.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边扇边训，“你看热的，跑什么？”

2、此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅医用物理学教案10_X射线伦琴(W.K.Rontgen,1845–1923)德国物理学家.19

3、00年因发现X射线获诺贝尔物理学奖.产生X射线的条件⑴有高速运动的电子流；⑵有适当的障碍物—靶,用来阻止电子的运动,把电子的动能转变为X射线的能量.§10-1X射线的产生及其性质一.X射线的发生装置X射线的发生装置的核心元件是X射线管.-CBX射线X射线管+AX射线管的工作原理阴极的作用——释放电子,阴极–阳极之间有强电场(几十~几百kV/m),电子在强电场作用下,向阳极加速运动—碰撞在靶上—有X射线辐射.电子直线加速器电子直线加速器是采用微波电场加速电子的装置,其加速电子的径迹是直线.主要由电子注入系统、加速系统以及引出系统组成.加速系

4、统为一微波谐振腔,包括产生微波的设备(如磁控管、速调管)和传输微波并加速电子的加速管.电子在加速管中微波电磁场作用下,不断被加速,然后经偏转磁铁偏转而打靶产生高能X射线.第三代直线加速器CLINAC2100C(Varian,USA).可以产生6和18MeV的高能X射线及6,9,12,16和20MeV的高能电子束.直线加速器/nm0.050.10.1500.020.1080.1280.147KLLL三.X射线谱连续X射线特征X射线X光机产生的X射线谱1.连续X射线谱产生机制——轫致辐射(bremsstrahlung)高速运动的电子撞

5、击在阳极靶上,电子在靶原子核电场作用下,速度的量值和方向都发生急剧变化,电子的一部分动能转化为X光子的能量h而辐射出去.+hmax=EE+轫致辐射hEE-h连续谱特性⑴不同管电压作用下的连续谱不同；⑵存在短波极限min；⑶U↑→峰值和min向短波方向移动.短波极限钨靶在较低管电压下产生的连续X射线谱2.特征X射线谱对于钨靶,管电压在70kV以上产生的X射线谱特征谱特性⑴X光子能量h=Em-En与靶材料有关与管电压无关元素特征产生机制高速运动的电子与阳极靶内某个原子的内层电子作用,靶原子的内层轨道电子吸收能量从靶原子中逸出,

6、在原子的内层电子中出现空位；外层电子向空位跃迁,并在跃迁过程中放出一个光子,光子能量为电子跃迁前后的能级差.四.X射线的特性劳厄相1912年劳厄用晶体衍射的方法证实了X射线是电磁波(103~10nm)准直缝X射线····劳厄斑晶体·X射线的特性⑴穿透作用——成像、防护；⑵荧光作用——X射线透视；⑶感光作用——X射线照相；⑷电离作用——生物效应的基础、测量射线强度的原理；⑸生物效应——放射治疗的基础、需要防护的原因.1.X射线的强度(intensity)物理学中的定义——X射线的量每个光子能量h←电子动能E←管电压h∝U光

7、子数N←电子数←管电流N∝I电强度在医学上的表示法固定管电压U,用管电流的mA数表示X射线的强度.五.X射线的强度与硬度硬度在临床上的表示法用管电压的kV数表示X射线的硬度.2.X射线的硬度(hardness)定义指X射线的贯穿能力——表示X射线的质贯穿能力强→X射线硬管电压U↑——电子动能↑——光子能量h↑——能量大的光子不容易被物质吸收.硬度←每一个光子的能量hX射线按硬度的分类名称管电压/kV最短波长/nm主要用途极软X射线软X射线硬X射线极硬X射线5~2020~100100~250250以上0.25~0.0620.062~0.

8、0120.012~0.0050.005以下软组织摄影,表皮治疗透视和照相较深组织治疗深部组织治疗X光子物质中的粒子相互作用(吸收、散射)单色平行X射线的衰减规律——朗伯定律原行进方向的射线强度