第十四章

X射線本章主要內容X射線的產生、強度和硬度

X射線譜：連續X射線譜、標識X射線譜X射線的吸收：單色X射線的吸收規律、半價層

X射線的性質和醫學應用倫琴倫琴W.K.RontgenW.K.Rontgen(1845~1923)(1845~1923)1901年獲首屆諾貝爾物理學獎由于對這種射線本質等不了解，稱為X射線。1895年，德國物理學家倫琴在研究陰極射線(高速運動的電子流）的過程中，發現了一種穿透力很強的射線。+高壓電源金屬靶電子流高能X射線RadiographofthehandofMrs.RontgentakenonDecember22nd,1895.(Bertha'shandwitharing)X

射線透視X

射線攝影X線計算機體層成像（X-CT）一、X射線的產生裝置1.X射線產生的兩個基本條件:1).高速運動的電子流；2).阻止電子運動的適當的障礙物(靶)。2.X射線產生裝置X射線管：由陰極和陽極靶材料真空密封構成，使高能電子撞

擊到靶材料上產生X射線陰極陽極+金屬靶低壓電源：加熱陰極的鎢絲釋放熱電子。高壓電源：提供管電壓，使電子加速獲得很大的動能。低壓電源高壓電源X射線管mAT2(降壓變壓器）T1（升壓變壓器）整流

X射線管管電流I

管電壓KV220VR低壓電源V量級高壓電源kV量級

220V+_X射線機的電路圖+管電壓管電流U(kV)i(mA)X射線管電流i

：X射線管電壓U

：（1）低壓電源與管電流i（mA)：

T2降壓-->R-->燈絲電流-->熱電子數量-->管電流i(mA)（2）高壓電源與管電壓U(kV)：

T1升壓-->整流-->X管直流高壓U(kV)-->電子獲得高速（3）高速電子撞擊靶---->產生熱能（>99%）和X線能（<1%）理論和實踐證明：當速度（管電壓）、數量相同的電子（管電流）轟擊陽靶時，產生X光子的數量和光子能量與靶材料的Z2成正比。靶物質：熔點高且易散熱、原子序數（Z）大。如

Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Mo、Ag、W等散熱方法：

散熱片通風冷卻中空陽極，通入流動冷卻油二、X線的強度與硬度1.X線的強度（I）:

（1）定義：單位時間內通過與射線方向垂直的單位面積的X射線的能量。兩個決定因素：每個光子所具有的能量；靶在單位時間內發出X光子的數目。Ni能量為hνi的光子數。單位為W.m-2①增加管電流，使單位時間內轟擊陽極靶的高速電子數目增多，從而增加所產生的光子數目N；②增加管電壓，可使每個光子的能量增加。

（2）增加X射線強度的方法

（3）實際應用中表示方法①光子數不易測，通常采用管電流的毫安數來表示X射線的強度。人體進行X射線診斷和治療時，必須嚴格考慮照射量的毫庫倫數。即：I

光子數電子數管電流②X射線的總輻射能量，一般用管電流與輻射時間的乘積表示（mA.s），其等于X射線管中電子流總電量的毫庫倫數。2.X線的硬度醫學上常用管電壓的千伏數（kV）表示X線硬度。管電壓U↑→電子動能↑→撞出的光子能量h

↑→能量大的光子不容易被物質吸收→越硬.

指X射線的貫穿本領，X射線的波長越短(頻率高X射線光子的能量越大)，則貫穿本領越強，硬度越大。名稱管電壓（kV）最短波長(nm)主要用途極軟X射線軟X射線硬X射線極硬X射線5～2020～100100～