1、放射物理放射物理與防護(hù)與防護(hù)第一節(jié)第一節(jié) X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理第五節(jié)第五節(jié) X X射射線(xiàn)的量與質(zhì)線(xiàn)的量與質(zhì)第六節(jié)第六節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生效率射線(xiàn)的產(chǎn)生效率第七節(jié)第七節(jié) X X射射線(xiàn)輻射場(chǎng)的空間分布線(xiàn)輻射場(chǎng)的空間分布第三章第三章 X X射線(xiàn)的產(chǎn)生射線(xiàn)的產(chǎn)生第一節(jié)第一節(jié) X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途一、一、X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程18951895年年1111月月8 8日，德國(guó)理日，德國(guó)理學(xué)家威廉學(xué)家威廉

2、康拉德康拉德倫琴在倫琴在德國(guó)沃茲堡大學(xué)實(shí)驗(yàn)室用克德國(guó)沃茲堡大學(xué)實(shí)驗(yàn)室用克魯克斯管研究高真空下放電魯克斯管研究高真空下放電現(xiàn)象時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，意外發(fā)現(xiàn)X X射線(xiàn)。射線(xiàn)。威廉威廉康拉德康拉德倫琴倫琴 第一節(jié)第一節(jié) X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途一、一、X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程 19011901年年, ,倫琴榮獲了當(dāng)年倫琴榮獲了當(dāng)年度首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。度首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。德國(guó)沃茲堡大學(xué)物理研究所（上圖）德國(guó)沃茲堡大學(xué)物理研究所（上圖）倫琴發(fā)現(xiàn)倫琴發(fā)現(xiàn)X X線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室（左圖）線(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室（左圖）第一節(jié)第一節(jié) X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途11913.1191218961

3、895191419061978X X射線(xiàn)發(fā)展簡(jiǎn)史射線(xiàn)發(fā)展簡(jiǎn)史20世紀(jì)世紀(jì)50年代年代X X射線(xiàn)是射線(xiàn)是1919世紀(jì)末世紀(jì)末2020世紀(jì)初物理學(xué)的三世紀(jì)初物理學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)（大發(fā)現(xiàn)（X X射線(xiàn)射線(xiàn)18951895年、放射線(xiàn)年、放射線(xiàn)18961896年年、電子、電子18971897年）之一，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著年）之一，這一發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生現(xiàn)代物理學(xué)的產(chǎn)生英國(guó)物理學(xué)家巴克英國(guó)物理學(xué)家巴克拉發(fā)現(xiàn)拉發(fā)現(xiàn)X X射線(xiàn)的偏射線(xiàn)的偏振現(xiàn)象振現(xiàn)象老布拉格于老布拉格于19131913年年1 1月設(shè)計(jì)出第月設(shè)計(jì)出第一臺(tái)一臺(tái)X X射線(xiàn)射線(xiàn)光譜儀光譜儀, ,并并利用這臺(tái)儀利用這臺(tái)儀器，發(fā)現(xiàn)了器，發(fā)現(xiàn)了特征特征X X射

4、線(xiàn)。射線(xiàn)。英國(guó)物理學(xué)家莫英國(guó)物理學(xué)家莫塞萊發(fā)現(xiàn)塞萊發(fā)現(xiàn)X X射線(xiàn)譜射線(xiàn)譜瑞典物理學(xué)家凱瑞典物理學(xué)家凱. .西格班開(kāi)創(chuàng)西格班開(kāi)創(chuàng)了了X X射線(xiàn)光電子能譜學(xué)射線(xiàn)光電子能譜學(xué)XPS XPS ，為探測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了非，為探測(cè)物質(zhì)結(jié)構(gòu)提供了非常精確的方法常精確的方法賈科尼領(lǐng)導(dǎo)研制賈科尼領(lǐng)導(dǎo)研制世界上第一個(gè)宇宙世界上第一個(gè)宇宙X X射線(xiàn)探測(cè)器發(fā)射，射線(xiàn)探測(cè)器發(fā)射，“發(fā)現(xiàn)宇宙發(fā)現(xiàn)宇宙X X射線(xiàn)射線(xiàn)源源”方面取得的成就導(dǎo)致了方面取得的成就導(dǎo)致了X X射線(xiàn)天射線(xiàn)天文學(xué)的誕生，在光學(xué)波段之外又開(kāi)文學(xué)的誕生，在光學(xué)波段之外又開(kāi)辟了一個(gè)認(rèn)識(shí)宇宙的窗口，使人們辟了一個(gè)認(rèn)識(shí)宇宙的窗口，使人們看到了一個(gè)布滿(mǎn)看到了一個(gè)布滿(mǎn)X

5、 X射線(xiàn)源的天空射線(xiàn)源的天空 18961896年年2 2月，蘇格蘭醫(yī)生約月，蘇格蘭醫(yī)生約翰翰麥金泰在格拉斯哥皇家醫(yī)麥金泰在格拉斯哥皇家醫(yī)院設(shè)立了世界上第一個(gè)放射科。院設(shè)立了世界上第一個(gè)放射科。第一節(jié)第一節(jié) X X射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途射線(xiàn)的發(fā)現(xiàn)及用途二、二、X X射線(xiàn)的用途射線(xiàn)的用途2.2.工業(yè)領(lǐng)域工業(yè)領(lǐng)域晶體結(jié)構(gòu)分析晶體結(jié)構(gòu)分析工業(yè)探傷工業(yè)探傷貨運(yùn)集裝箱貨運(yùn)集裝箱透視檢查透視檢查科學(xué)研究科學(xué)研究半導(dǎo)體、機(jī)械加工半導(dǎo)體、機(jī)械加工核醫(yī)學(xué)成像核醫(yī)學(xué)成像XCTXCT磁共振成像磁共振成像熱圖像熱圖像介入性放射學(xué)介入性放射學(xué)內(nèi)鏡技術(shù)內(nèi)鏡技術(shù)1.1.醫(yī)學(xué)（影像學(xué)）領(lǐng)域醫(yī)學(xué)（影像學(xué)）領(lǐng)域第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的

6、本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性一、一、X X射線(xiàn)的本質(zhì)射線(xiàn)的本質(zhì) X X射線(xiàn)的本質(zhì)屬于電離輻射。頻率為射線(xiàn)的本質(zhì)屬于電離輻射。頻率為 波長(zhǎng)為波長(zhǎng)為HzHz2016103103nmnm31010第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性X-radiationMicrowavesg g-radiationUVIRRadio waves10-6 10-3 1 103 106 109 1012Wavelength(nm)可見(jiàn)光可見(jiàn)光微波微波無(wú)線(xiàn)電波無(wú)線(xiàn)電波 從無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、從無(wú)線(xiàn)電波、紅外線(xiàn)、可見(jiàn)光、紫外線(xiàn)、倫琴射線(xiàn)、倫琴射線(xiàn)、 射線(xiàn)，構(gòu)成了范圍非常廣闊的射線(xiàn)，構(gòu)成了范圍非常

7、廣闊的電磁波譜，最長(zhǎng)的波長(zhǎng)是最短的波長(zhǎng)的電磁波譜，最長(zhǎng)的波長(zhǎng)是最短的波長(zhǎng)的10102121倍以上倍以上從無(wú)線(xiàn)電波到從無(wú)線(xiàn)電波到 射線(xiàn)，都是本質(zhì)射線(xiàn)，都是本質(zhì)上相同的電磁波，它們的行為上相同的電磁波，它們的行為服從共同的規(guī)律。不同的電磁服從共同的規(guī)律。不同的電磁波，產(chǎn)生的機(jī)理不同；波，產(chǎn)生的機(jī)理不同；不同的電磁波，因頻率不同，不同的電磁波，因頻率不同，表現(xiàn)出不同的特性表現(xiàn)出不同的特性 在電磁波譜中，在電磁波譜中，X X射射線(xiàn)的波長(zhǎng)范圍約為線(xiàn)的波長(zhǎng)范圍約為 0.005 nm 0.005 nm 到到 10 10 nmnm，相當(dāng)于可見(jiàn)光，相當(dāng)于可見(jiàn)光波長(zhǎng)的波長(zhǎng)的 1010萬(wàn)分之一萬(wàn)分之一 到到 50

8、50 分之一分之一 。第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性一、一、X X射線(xiàn)的本質(zhì)射線(xiàn)的本質(zhì) X X射線(xiàn)具有電磁波的共性：波動(dòng)性和粒子性射線(xiàn)具有電磁波的共性：波動(dòng)性和粒子性（一）（一）X X射線(xiàn)具有波動(dòng)性射線(xiàn)具有波動(dòng)性 X X射線(xiàn)與可見(jiàn)光一樣，具有衍射、射線(xiàn)與可見(jiàn)光一樣，具有衍射、偏振、反射、折射等現(xiàn)象，說(shuō)明偏振、反射、折射等現(xiàn)象，說(shuō)明X X射線(xiàn)具有波動(dòng)性。射線(xiàn)具有波動(dòng)性。X X線(xiàn)波動(dòng)性主要線(xiàn)波動(dòng)性主要表現(xiàn)在以一定的波長(zhǎng)和頻率在空表現(xiàn)在以一定的波長(zhǎng)和頻率在空間傳播。它是一種橫波，其傳播間傳播。它是一種橫波，其傳播速度在真空中與光速相同。速度在真空中與光速相同。 max2200P

9、Cmax2200PC型型X X射線(xiàn)衍射儀射線(xiàn)衍射儀第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性一、一、X X射線(xiàn)的本質(zhì)射線(xiàn)的本質(zhì) X X線(xiàn)具有電磁波的共性：波動(dòng)性和粒子性線(xiàn)具有電磁波的共性：波動(dòng)性和粒子性（二）（二）X X射線(xiàn)具有粒子性射線(xiàn)具有粒子性 X X射線(xiàn)的粒子性能解釋射線(xiàn)的粒子性能解釋X X射線(xiàn)的光電效應(yīng)、熒射線(xiàn)的光電效應(yīng)、熒光作用、電離作用等光作用、電離作用等過(guò)程。依據(jù)量子論學(xué)過(guò)程。依據(jù)量子論學(xué)說(shuō)以及相對(duì)論的原理說(shuō)以及相對(duì)論的原理則：則： hE hhchmcp 22chcEm 光子能量：光子能量： 光子質(zhì)量：光子質(zhì)量： 光子動(dòng)量：光子動(dòng)量： 第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特

10、性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性二、二、X X射線(xiàn)的基本特性射線(xiàn)的基本特性 （一）物理特性（一）物理特性 （三）生物特性（三）生物特性 （二）化學(xué)特性（二）化學(xué)特性 第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性二、二、X X射線(xiàn)的基本特性射線(xiàn)的基本特性 （一）物理特性（一）物理特性 1.X1.X射線(xiàn)不可見(jiàn)，在均勻、各向同性的介質(zhì)中直線(xiàn)傳播射線(xiàn)不可見(jiàn)，在均勻、各向同性的介質(zhì)中直線(xiàn)傳播2.X2.X射線(xiàn)不帶電射線(xiàn)不帶電 經(jīng)過(guò)電、磁場(chǎng)時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)經(jīng)過(guò)電、磁場(chǎng)時(shí)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)3.X3.X射線(xiàn)穿透性射線(xiàn)穿透性 透視、攝影、透視、攝影、CTCT等檢查手段等檢查手段 按人體組織對(duì)按人體組織對(duì)X X射線(xiàn)透射性能的不同分為

11、三類(lèi)：射線(xiàn)透射性能的不同分為三類(lèi)：易透性組織易透性組織 中等透射物質(zhì)中等透射物質(zhì) 不易透射性組織不易透射性組織易透性組織易透性組織 中等透射物質(zhì)中等透射物質(zhì) 不易透射性組織不易透射性組織氣體氣體 結(jié)締組織結(jié)締組織 骨骼骨骼 肌肉組織肌肉組織 脂肪組織脂肪組織 軟骨軟骨 血液血液第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性二、二、X X射線(xiàn)的基本特性射線(xiàn)的基本特性 （一）物理特性（一）物理特性 4.X4.X射線(xiàn)熒光性射線(xiàn)熒光性 使物質(zhì)發(fā)出熒光使物質(zhì)發(fā)出熒光5.X5.X射線(xiàn)電離作用射線(xiàn)電離作用 放射治療（損傷性）放射治療（損傷性）6.X6.X射線(xiàn)熱作用射線(xiàn)熱作用 使物體升溫（量熱法）使物體

12、升溫（量熱法）7.X7.X射線(xiàn)波動(dòng)性射線(xiàn)波動(dòng)性 波長(zhǎng)測(cè)定、物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析波長(zhǎng)測(cè)定、物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析v X X射線(xiàn)透視熒光屏射線(xiàn)透視熒光屏v 增感屏增感屏v 影像增強(qiáng)器影像增強(qiáng)器v 閃爍計(jì)數(shù)器閃爍計(jì)數(shù)器 第二節(jié)第二節(jié) X X射線(xiàn)的本質(zhì)與特性射線(xiàn)的本質(zhì)與特性二、二、X X射線(xiàn)的基本特性射線(xiàn)的基本特性 （三）生物效應(yīng)特性（三）生物效應(yīng)特性 （二）化學(xué)特性（二）化學(xué)特性 1.1.感光作用感光作用 X X射線(xiàn)射線(xiàn)攝影攝影和工業(yè)無(wú)損和工業(yè)無(wú)損探傷探傷檢查檢查2.2.著色作用著色作用 脫水脫水作用（結(jié)晶體脫水改變顏色）作用（結(jié)晶體脫水改變顏色）X X射線(xiàn)對(duì)生物組織、細(xì)胞具有損傷的作用，稱(chēng)為射線(xiàn)對(duì)生物組織、細(xì)胞具有

13、損傷的作用，稱(chēng)為X X射線(xiàn)的射線(xiàn)的生物效應(yīng)生物效應(yīng)。X X射線(xiàn)對(duì)人體不同組織的損傷程射線(xiàn)對(duì)人體不同組織的損傷程度是不同的。度是不同的。第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置 韌致輻射韌致輻射remsstrahlungremsstrahlung即讓高速運(yùn)動(dòng)的即讓高速運(yùn)動(dòng)的電子受障礙物阻電子受障礙物阻止，通過(guò)它們的止，通過(guò)它們的相互作用產(chǎn)生相互作用產(chǎn)生X X射線(xiàn)射線(xiàn)產(chǎn)生產(chǎn)生X X射線(xiàn)射線(xiàn)的方法的方法 受激輻射受激輻射用受激輻射產(chǎn)用受激輻射產(chǎn)生激光的方法生激光的方法也能產(chǎn)生也能產(chǎn)生X X射射線(xiàn)線(xiàn) 同步輻射同步輻射synchronous synchronous radiation

14、radiation加速著的高能加速著的高能帶電粒子可直帶電粒子可直接輻射接輻射X X射線(xiàn)射線(xiàn)第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置一、一、X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件射線(xiàn)的產(chǎn)生條件 在高真空管內(nèi)高速行進(jìn)成束的電子流撞擊在高真空管內(nèi)高速行進(jìn)成束的電子流撞擊陽(yáng)極靶陽(yáng)極靶( (鎢、鉬等鎢、鉬等) )時(shí)與原子核或內(nèi)層電子相時(shí)與原子核或內(nèi)層電子相互作用而產(chǎn)生互作用而產(chǎn)生X X射線(xiàn)，即高速電子流和靶物射線(xiàn)，即高速電子流和靶物質(zhì)相互作用的結(jié)果產(chǎn)生質(zhì)相互作用的結(jié)果產(chǎn)生X X線(xiàn)。歸納來(lái)講，產(chǎn)線(xiàn)。歸納來(lái)講，產(chǎn)生生X X線(xiàn)必須具備三個(gè)條件。線(xiàn)必須具備三個(gè)條件。第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射

15、線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置一、一、X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件射線(xiàn)的產(chǎn)生條件 電子源電子源( (加熱后得到并通過(guò)電場(chǎng)的作用力奔向陽(yáng)極加熱后得到并通過(guò)電場(chǎng)的作用力奔向陽(yáng)極) ) 適當(dāng)?shù)陌形镔|(zhì)適當(dāng)?shù)陌形镔|(zhì)( (用高原子序數(shù)、高熔點(diǎn)的鎢制成陽(yáng)極用高原子序數(shù)、高熔點(diǎn)的鎢制成陽(yáng)極) ) 高速電子流高速電子流(A(A高電壓產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)高電壓產(chǎn)生的強(qiáng)電場(chǎng)B B真空度高的空間真空度高的空間) )第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 1.X1.X射線(xiàn)機(jī)（裝置）定義：電能射線(xiàn)機(jī)（裝置）定義：電能 X X射線(xiàn)能射線(xiàn)能2.X2.X射線(xiàn)機(jī)分類(lèi)射線(xiàn)機(jī)分類(lèi)診斷機(jī)：診斷機(jī)：用

16、于透視、攝影和各種特殊檢查的用于透視、攝影和各種特殊檢查的統(tǒng)稱(chēng)為診斷統(tǒng)稱(chēng)為診斷X X射線(xiàn)機(jī)（射線(xiàn)機(jī)（CTCT、MRIMRI、DSADSA）。）。 治療機(jī)：治療機(jī)：用于疾病治療的統(tǒng)稱(chēng)為治療用于疾病治療的統(tǒng)稱(chēng)為治療X X射射線(xiàn)機(jī)線(xiàn)機(jī)( (加速器、加速器、Co60Co60治療機(jī)治療機(jī)) )。 第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 3.X3.X射線(xiàn)機(jī)的構(gòu)成：射線(xiàn)機(jī)的構(gòu)成：主機(jī)主機(jī)機(jī)械及其輔助設(shè)備機(jī)械及其輔助設(shè)備X X線(xiàn)管線(xiàn)管高壓發(fā)生器高壓發(fā)生器控制臺(tái)控制臺(tái)第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)

17、生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 3.3.玻璃管套玻璃管套：是一個(gè)高真空度的空間，：是一個(gè)高真空度的空間，主要對(duì)陽(yáng)極和陰極起固定作用。主要對(duì)陽(yáng)極和陰極起固定作用。2.2.陽(yáng)極（靶）：陽(yáng)極（靶）：它能使高速電子突然受阻它能使高速電子突然受阻而產(chǎn)生而產(chǎn)生X X射線(xiàn)。射線(xiàn)。1.1.陰極（電子源）陰極（電子源）：其作用是按需要提供：其作用是按需要提供足額數(shù)量的電子，經(jīng)聚焦加速后撞擊陽(yáng)極足額數(shù)量的電子，經(jīng)聚焦加速后撞擊陽(yáng)極而產(chǎn)生而產(chǎn)生X X射線(xiàn)。射線(xiàn)。射射線(xiàn)線(xiàn)管管的的組組成成X X第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 高壓電源高壓電源低壓電源低壓電源

18、X射線(xiàn)管射線(xiàn)管X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置基本原理電路射線(xiàn)的發(fā)生裝置基本原理電路整流電路整流電路第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置+ +VAC105:VDC541010:RX X射線(xiàn)管的工作原理射線(xiàn)管的工作原理高壓電源高壓電源提供管電壓提供管電壓KVKV管電流管電流mAmA低壓電源低壓電源提供管電流提供管電流 說(shuō)明說(shuō)明: : 高速運(yùn)動(dòng)的電子與高速運(yùn)動(dòng)的電子與物體碰撞時(shí)，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，物體碰撞時(shí)，發(fā)生能量轉(zhuǎn)換，電子的運(yùn)動(dòng)受阻失去動(dòng)能，電子的運(yùn)動(dòng)受阻失去動(dòng)能，其中一小部分（其中一小部分（1 1左右）左右）能量轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰哭D(zhuǎn)變?yōu)閄 X射線(xiàn)，而絕大射線(xiàn)，而絕大部分（部分（9999左右）

19、能量轉(zhuǎn)左右）能量轉(zhuǎn)變成熱能使物體溫度升高。變成熱能使物體溫度升高。二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置依據(jù)依據(jù) 1 1依據(jù)依據(jù) 2 2X X射線(xiàn)管產(chǎn)生射線(xiàn)管產(chǎn)生X X射線(xiàn)的效率射線(xiàn)的效率很低很低-1%-1%，發(fā)熱量很大發(fā)熱量很大-（99%99%）應(yīng)）應(yīng)當(dāng)選用熔點(diǎn)高當(dāng)選用熔點(diǎn)高的物質(zhì)的物質(zhì) 光子總能量近光子總能量近似與原子序數(shù)似與原子序數(shù) Z Z 2 2成正比，成正比，所以所以Z Z愈大則愈大則發(fā)生發(fā)生X X射線(xiàn)的射線(xiàn)的效率愈高。效率愈高。熔點(diǎn)高熔點(diǎn)高且且原子序數(shù)大原子序數(shù)大的金屬，的金屬，如鎢、鉬如鎢、鉬陽(yáng)極靶材料的選擇：陽(yáng)極

20、靶材料的選擇：二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 第三節(jié)第三節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置射線(xiàn)的產(chǎn)生條件及裝置陽(yáng)極靶的降溫措施：陽(yáng)極靶的降溫措施：旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極轉(zhuǎn)靶轉(zhuǎn)靶用導(dǎo)熱系數(shù)較大材料用導(dǎo)熱系數(shù)較大材料銅銅二、二、X X射線(xiàn)的發(fā)生裝置射線(xiàn)的發(fā)生裝置 第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理一、電子與物質(zhì)的相互作用一、電子與物質(zhì)的相互作用 電子在碰撞過(guò)程中的能量損失分為電子在碰撞過(guò)程中的能量損失分為碰撞損失碰撞損失和和輻射損失輻射損失。 碰撞損失碰撞損失(collision loss)(collision loss)只涉及原子的只涉及原子的外層電子，這部分能量將全部變?yōu)闊?。?/p>

21、層電子，這部分能量將全部變?yōu)闊帷?輻射損失輻射損失(radiation loss)(radiation loss)涉及內(nèi)層電子涉及內(nèi)層電子和原子核。和原子核。第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理輻射電離熱EEEE1.1.當(dāng)電子處于較低能量時(shí)，能量損失主要是當(dāng)電子處于較低能量時(shí)，能量損失主要是碰撞碰撞損失損失，靶原子外層電子的激發(fā)和電離占相當(dāng)大的，靶原子外層電子的激發(fā)和電離占相當(dāng)大的比例（比例（原子序數(shù)較低原子序數(shù)較低時(shí)表現(xiàn)尤其明顯）。時(shí)表現(xiàn)尤其明顯）。 2.2.當(dāng)電子處于高能量時(shí)，能量損失由碰撞損失逐當(dāng)電子處于高能量時(shí)，能量損失由碰撞損失逐漸轉(zhuǎn)為漸轉(zhuǎn)為輻射損失輻射損失（原子序數(shù)較高

22、原子序數(shù)較高時(shí)表現(xiàn)尤其明顯，時(shí)表現(xiàn)尤其明顯，比如鎢、鉬）。比如鎢、鉬）。碰撞損失和輻射損失的區(qū)別與聯(lián)系：碰撞損失和輻射損失的區(qū)別與聯(lián)系：一、電子與物質(zhì)的相互作用一、電子與物質(zhì)的相互作用 第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理二、兩種二、兩種X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 連續(xù)連續(xù)X X射線(xiàn)：射線(xiàn)：X X射線(xiàn)譜特點(diǎn)為射線(xiàn)譜特點(diǎn)為連續(xù)連續(xù)的的特征特征X X射線(xiàn)：射線(xiàn)：X X線(xiàn)射譜特點(diǎn)為線(xiàn)射譜特點(diǎn)為線(xiàn)狀線(xiàn)狀的的X X射線(xiàn)管發(fā)出的射線(xiàn)管發(fā)出的X X線(xiàn)是由線(xiàn)是由連續(xù)連續(xù)X X射線(xiàn)射線(xiàn)和和特征特征X X射射線(xiàn)線(xiàn)（標(biāo)識(shí)（標(biāo)識(shí)X X射線(xiàn)）兩部分組成的混合射線(xiàn)。射線(xiàn)）兩部分組成的混合射線(xiàn)。第四節(jié)第

23、四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 X X射線(xiàn)譜（射線(xiàn)譜（X-ray spectrumX-ray spectrum） X X射線(xiàn)包含各種不同的波長(zhǎng)成份，將其強(qiáng)度按照波射線(xiàn)包含各種不同的波長(zhǎng)成份，將其強(qiáng)度按照波長(zhǎng)的順序排列開(kāi)來(lái)的圖譜，稱(chēng)為長(zhǎng)的順序排列開(kāi)來(lái)的圖譜，稱(chēng)為X X射線(xiàn)譜射線(xiàn)譜相對(duì)強(qiáng)度相對(duì)強(qiáng)度波長(zhǎng)波長(zhǎng)X X射線(xiàn)譜示意圖射線(xiàn)譜示意圖標(biāo)識(shí)譜標(biāo)識(shí)譜連續(xù)譜連續(xù)譜連續(xù)連續(xù)X X射線(xiàn)射線(xiàn) 連續(xù)譜連續(xù)譜標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)X X射線(xiàn)射線(xiàn) 標(biāo)識(shí)譜標(biāo)識(shí)譜二、兩種二、兩種X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（一）連續(xù)（一）連續(xù)X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 軔致輻

24、射軔致輻射(bremsstrahlung (bremsstrahlung radiation)radiation)：又稱(chēng)連續(xù)放射，：又稱(chēng)連續(xù)放射，是高速電子流撞擊陽(yáng)極是高速電子流撞擊陽(yáng)極靶面時(shí)，與靶物質(zhì)的原靶面時(shí)，與靶物質(zhì)的原子核相互作用而產(chǎn)生的、子核相互作用而產(chǎn)生的、連續(xù)波長(zhǎng)的連續(xù)波長(zhǎng)的X X射線(xiàn)射線(xiàn)( (連續(xù)連續(xù)X X線(xiàn)線(xiàn)) )的過(guò)程。的過(guò)程。 1.1.連續(xù)連續(xù)X X射線(xiàn)產(chǎn)生的物理過(guò)程射線(xiàn)產(chǎn)生的物理過(guò)程第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（一）連續(xù)（一）連續(xù)X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 由于每個(gè)高速電子與靶原由于每個(gè)高速電子與靶原子作用時(shí)的相對(duì)位置不子作用時(shí)的相對(duì)位置不同

25、（如左圖），且每個(gè)同（如左圖），且每個(gè)電子與靶原子作用前具電子與靶原子作用前具有的能量也不同，所以有的能量也不同，所以各次相互作用對(duì)應(yīng)的輻各次相互作用對(duì)應(yīng)的輻射損失也不同，因而發(fā)射損失也不同，因而發(fā)出的出的X X光子頻率也互不相光子頻率也互不相同。同。第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（一）連續(xù)（一）連續(xù)X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 使用鎢靶保持管使用鎢靶保持管電流不變，將管電流不變，將管電壓從電壓從20kV20kV增加增加到到50kV50kV時(shí)，測(cè)量時(shí)，測(cè)量各波段的相對(duì)強(qiáng)各波段的相對(duì)強(qiáng)度而繪成的連續(xù)度而繪成的連續(xù)X X線(xiàn)譜（如右圖）線(xiàn)譜（如右圖）第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的

26、產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（一）連續(xù)（一）連續(xù)X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理2.2.連續(xù)連續(xù)X X線(xiàn)的最短波長(zhǎng)線(xiàn)的最短波長(zhǎng) minmin：eUchmineUhmaxeUhcminU24.1min式中，式中，U U的單位為的單位為kVkV，minmin的單位為的單位為nmnm?？梢?jiàn)，連續(xù)可見(jiàn)，連續(xù)X X射線(xiàn)的最短波射線(xiàn)的最短波長(zhǎng)只與管電壓有關(guān)。長(zhǎng)只與管電壓有關(guān)。第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（一）連續(xù)（一）連續(xù)X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理3.3.影響連續(xù)影響連續(xù)X X射線(xiàn)的因素：射線(xiàn)的因素：第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)

27、生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理 當(dāng)電子的能量當(dāng)電子的能量( (加速電壓加速電壓) ) 超過(guò)某一臨界值時(shí)超過(guò)某一臨界值時(shí), ,除有連除有連續(xù)譜外續(xù)譜外, ,還在連續(xù)譜的背景上迭加還在連續(xù)譜的背景上迭加 一些線(xiàn)狀譜。一些線(xiàn)狀譜。對(duì)于鎢靶對(duì)于鎢靶, ,管電壓在管電壓在70kV70kV以上產(chǎn)生的以上產(chǎn)生的X X射線(xiàn)譜射線(xiàn)譜 X X射線(xiàn)特征譜是巴拉克于射線(xiàn)特征譜是巴拉克于19061906年發(fā)現(xiàn)的。他觀(guān)察年發(fā)現(xiàn)的。他觀(guān)察到連續(xù)譜上出現(xiàn)一系列分立譜線(xiàn)，并用到連續(xù)譜上出現(xiàn)一系列分立譜線(xiàn)，并用K K、L L、MM字字母標(biāo)識(shí)，因特征譜的發(fā)現(xiàn)使他獲母標(biāo)識(shí)，因特征譜的發(fā)現(xiàn)使他獲19171917年的諾貝爾物理年的諾貝爾物理獎(jiǎng)。獎(jiǎng)

28、。第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理1.1.特征特征X X射線(xiàn)產(chǎn)生的物理過(guò)程射線(xiàn)產(chǎn)生的物理過(guò)程產(chǎn)生線(xiàn)狀光譜產(chǎn)生線(xiàn)狀光譜X X線(xiàn)的過(guò)程與線(xiàn)的過(guò)程與管電壓無(wú)關(guān)，完全由靶材料管電壓無(wú)關(guān)，完全由靶材料的性質(zhì)決定，它表征靶物質(zhì)的性質(zhì)決定，它表征靶物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)特性，而與其它的原子結(jié)構(gòu)特性，而與其它因素?zé)o關(guān)。通常把這種輻射因素?zé)o關(guān)。通常把這種輻射稱(chēng)為稱(chēng)為特征輻射特征輻射，也稱(chēng)為，也稱(chēng)為標(biāo)識(shí)標(biāo)識(shí)輻射輻射(characteristic (characteristic radiation)radiation)由此產(chǎn)生的由此產(chǎn)生的X X射射線(xiàn)稱(chēng)為

29、特征線(xiàn)稱(chēng)為特征X X射線(xiàn)。射線(xiàn)。第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理12EEh h為特征為特征X X光子能量光子能量( (即躍遷過(guò)程中釋即躍遷過(guò)程中釋放的能量放的能量); );E E2 2為躍遷前的能量為躍遷前的能量 ;E;E1 1為躍遷后的為躍遷后的能量。能量。 不同的靶物質(zhì)發(fā)出的不同的靶物質(zhì)發(fā)出的X X射線(xiàn)的波長(zhǎng)不同，射線(xiàn)的波長(zhǎng)不同，原子序數(shù)越高，產(chǎn)生的原子序數(shù)越高，產(chǎn)生的X X射線(xiàn)波長(zhǎng)越短。特征射線(xiàn)波長(zhǎng)越短。特征X X射線(xiàn)與射線(xiàn)與X X射線(xiàn)管的管電流無(wú)關(guān)。射線(xiàn)管的管電流無(wú)關(guān)。 第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原

30、理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理vK K系激發(fā)：系激發(fā)：K K層電子被激出的過(guò)程層電子被激出的過(guò)程vK K系輻射：系輻射：外層電子躍遷到外層電子躍遷到K K層上層上所輻射出的特征所輻射出的特征X X射線(xiàn)。射線(xiàn)。vK K 、K K 譜線(xiàn)：譜線(xiàn)：電子由電子由L LK K，MMK K所引起的所引起的K K系輻射。系輻射。第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理第四節(jié)第四節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理2.2.特征特征X X射線(xiàn)的激發(fā)電壓射線(xiàn)的激發(fā)電壓靶原子

31、的軌道電子在原子中具有確定的結(jié)合能（靶原子的軌道電子在原子中具有確定的結(jié)合能（WW）只）只有當(dāng)入射高速電子的動(dòng)能大于其結(jié)合能時(shí)，才有可能被擊有當(dāng)入射高速電子的動(dòng)能大于其結(jié)合能時(shí)，才有可能被擊脫造成電子空位，產(chǎn)生特征脫造成電子空位，產(chǎn)生特征X X線(xiàn)。入射電子的動(dòng)能完全由線(xiàn)。入射電子的動(dòng)能完全由管電壓決定。管電壓決定。管電壓必須滿(mǎn)足下式的關(guān)系管電壓必須滿(mǎn)足下式的關(guān)系WeU給定的靶原子，各線(xiàn)系的最低激發(fā)電給定的靶原子，各線(xiàn)系的最低激發(fā)電壓大小按其相應(yīng)的電子空位所產(chǎn)生的壓大小按其相應(yīng)的電子空位所產(chǎn)生的殼層內(nèi)電子結(jié)合能大小有以下關(guān)系。殼層內(nèi)電子結(jié)合能大小有以下關(guān)系。NMLKUUUU第四節(jié)第四節(jié) X X射

32、線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理（二）特征（二）特征X X射線(xiàn)的產(chǎn)生原理射線(xiàn)的產(chǎn)生原理3.3.影響特征影響特征X X射線(xiàn)強(qiáng)度的因素：射線(xiàn)強(qiáng)度的因素：K K系特征系特征X X線(xiàn)的強(qiáng)度線(xiàn)的強(qiáng)度nkKUUiKI)(2K K系特征系特征X X線(xiàn)的強(qiáng)度與線(xiàn)的強(qiáng)度與管電流管電流成正比，成正比，管電壓大于激發(fā)電壓時(shí)才發(fā)生管電壓大于激發(fā)電壓時(shí)才發(fā)生K K系放射，系放射，并隨管電壓的升高并隨管電壓的升高K K系強(qiáng)度系強(qiáng)度迅速增大。迅速增大。第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)一、概念及其表示方法一、概念及其表示方法（一）物理角度對(duì)（一）物理角度對(duì)X X射射線(xiàn)的量與質(zhì)定義線(xiàn)的量與質(zhì)定義 1.X 1.X射線(xiàn)的量：

33、射線(xiàn)的量：在單位時(shí)間內(nèi)在單位時(shí)間內(nèi)X X線(xiàn)線(xiàn)束內(nèi)的光子線(xiàn)線(xiàn)束內(nèi)的光子數(shù)數(shù) 。NhI iihNI總單色單色X X線(xiàn)強(qiáng)度線(xiàn)強(qiáng)度復(fù)色復(fù)色X X線(xiàn)強(qiáng)度線(xiàn)強(qiáng)度 2.X 2.X射線(xiàn)的質(zhì)：射線(xiàn)的質(zhì)：X X線(xiàn)穿透物質(zhì)的本領(lǐng)或者光子的能線(xiàn)穿透物質(zhì)的本領(lǐng)或者光子的能量。量。第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)一、概念及其表示方法一、概念及其表示方法（二）臨床角度對(duì)（二）臨床角度對(duì)X X線(xiàn)的量和質(zhì)定義線(xiàn)的量和質(zhì)定義 1.X 1.X線(xiàn)的量：線(xiàn)的量：管電流決定管電流決定X X射線(xiàn)的量射線(xiàn)的量 X X射線(xiàn)管的管電流決定于陰極燈絲電流，管電流射線(xiàn)管的管電流決定于陰極燈絲電流，管電流愈大表明陰極發(fā)射的電子數(shù)愈多，則電

34、子撞擊陽(yáng)極愈大表明陰極發(fā)射的電子數(shù)愈多，則電子撞擊陽(yáng)極靶產(chǎn)生的靶產(chǎn)生的X X射射線(xiàn)量也愈多。在實(shí)際放射工作中，一般線(xiàn)量也愈多。在實(shí)際放射工作中，一般是用是用管電流和照射時(shí)間管電流和照射時(shí)間的乘積來(lái)表示的乘積來(lái)表示X X射線(xiàn)的量。射線(xiàn)的量。【例】【例】一次拍片需要的一次拍片需要的X X線(xiàn)量為線(xiàn)量為 ，就可以，就可以選擇選擇 或者或者smA 20smA1 . 0200smA4 . 050第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)一、概念及其表示方法一、概念及其表示方法（二）臨床角度對(duì)（二）臨床角度對(duì)X X線(xiàn)的量和質(zhì)定義線(xiàn)的量和質(zhì)定義 2.X 2.X射線(xiàn)的質(zhì)射線(xiàn)的質(zhì)（硬度）（硬度）：管電壓決定管電

35、壓決定X X射線(xiàn)的質(zhì)射線(xiàn)的質(zhì) X X射線(xiàn)管射線(xiàn)管通常用表示通常用表示X X射線(xiàn)穿透能力的射線(xiàn)穿透能力的半價(jià)層半價(jià)層來(lái)來(lái)表示表示X X射線(xiàn)的質(zhì)，半價(jià)層就是使一束射線(xiàn)的質(zhì)，半價(jià)層就是使一束X X射線(xiàn)的強(qiáng)度射線(xiàn)的強(qiáng)度減弱到其初始值一半時(shí)所需要的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的厚度。減弱到其初始值一半時(shí)所需要的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的厚度。 診斷用診斷用X X線(xiàn)通常用線(xiàn)通常用鋁鋁作為表示半價(jià)層的物質(zhì)，作為表示半價(jià)層的物質(zhì)，半半價(jià)層愈大表示價(jià)層愈大表示X X射線(xiàn)的質(zhì)愈硬。射線(xiàn)的質(zhì)愈硬。第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)一、概念及其表示方法一、概念及其表示方法軟軟X X射線(xiàn)射線(xiàn)極軟極軟X X射線(xiàn)射線(xiàn)極硬極硬X X射線(xiàn)射線(xiàn)硬硬X X

36、射線(xiàn)射線(xiàn)軟軟X X射線(xiàn)射線(xiàn)硬硬X X射線(xiàn)射線(xiàn)X X射線(xiàn)的不同硬度在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用射線(xiàn)的不同硬度在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用 極軟極軟X X射線(xiàn)射線(xiàn) 軟軟X X射線(xiàn)射線(xiàn)管電壓管電壓（KV)KV) 520 520 20100 20100最短波長(zhǎng)最短波長(zhǎng)(nm)(nm)0.0620.20.0620.25 50.0120.060.0120.062 2用途用途軟組織攝影軟組織攝影 表皮治療表皮治療透視和攝影透視和攝影 硬硬X X射線(xiàn)射線(xiàn)極硬極硬X X射射線(xiàn)線(xiàn)管電壓管電壓（KV)KV) 100250 100250250250最短波長(zhǎng)最短波長(zhǎng)(nm)(nm)0.0050.010.0050.012 20.0050.005用途

37、用途較深部組織較深部組織治療治療深部組織深部組織治療治療第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)二、影響二、影響X X射線(xiàn)量的因素射線(xiàn)量的因素 1.1.管電流對(duì)管電流對(duì)X X射線(xiàn)量的影響射線(xiàn)量的影響 管電流越大表明陰極發(fā)射的電管電流越大表明陰極發(fā)射的電子越多，因而電子撞擊陽(yáng)極靶子越多，因而電子撞擊陽(yáng)極靶產(chǎn)生的產(chǎn)生的X X射線(xiàn)的量也越大，發(fā)射線(xiàn)的量也越大，發(fā)射出的射出的X X射線(xiàn)的強(qiáng)度也就越大。射線(xiàn)的強(qiáng)度也就越大。圖中看到圖中看到100mA100mA和和250mA250mA的的兩條曲線(xiàn)，其兩條曲線(xiàn)，其X X射線(xiàn)最短波長(zhǎng)射線(xiàn)最短波長(zhǎng)和最長(zhǎng)波長(zhǎng)都完全一樣，只是和最長(zhǎng)波長(zhǎng)都完全一樣，只是曲線(xiàn)下所包

38、圍的面積不同。曲線(xiàn)下所包圍的面積不同。顯顯然管電流大的然管電流大的X X射線(xiàn)量大，反射線(xiàn)量大，反之就小。之就小。第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)二、影響二、影響X X射線(xiàn)量的因素射線(xiàn)量的因素 2.2.管電壓對(duì)管電壓對(duì)X X射線(xiàn)量的影響射線(xiàn)量的影響 當(dāng)管電流不變時(shí)，隨著當(dāng)管電流不變時(shí)，隨著管電壓從管電壓從20kV20kV升高到升高到50kV50kV，其輻射的總量增大，其輻射的總量增大，圖中曲線(xiàn)下所包圍的總面圖中曲線(xiàn)下所包圍的總面積代表積代表X X線(xiàn)的總強(qiáng)度。因此，線(xiàn)的總強(qiáng)度。因此，X X線(xiàn)的量（強(qiáng)度）與管電壓線(xiàn)的量（強(qiáng)度）與管電壓的平方成正比。的平方成正比。第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的

39、量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)二、影響二、影響X X射線(xiàn)量的因素射線(xiàn)量的因素 3.3.靶物質(zhì)的原子序數(shù)對(duì)靶物質(zhì)的原子序數(shù)對(duì)X X射射線(xiàn)量的影響線(xiàn)量的影響 在管電壓、管電流、投照時(shí)間相同在管電壓、管電流、投照時(shí)間相同的情況下，陽(yáng)極靶的原子序數(shù)愈高，的情況下，陽(yáng)極靶的原子序數(shù)愈高，X X射線(xiàn)的量愈大。射線(xiàn)的量愈大。 從圖中可見(jiàn)，曲線(xiàn)的兩個(gè)端從圖中可見(jiàn)，曲線(xiàn)的兩個(gè)端點(diǎn)都重合。其高能端重合，說(shuō)點(diǎn)都重合。其高能端重合，說(shuō)明了明了X X射線(xiàn)譜的最大光子能量射線(xiàn)譜的最大光子能量與管電壓有關(guān)，而與靶物質(zhì)無(wú)與管電壓有關(guān)，而與靶物質(zhì)無(wú)關(guān)；低能端重合是因?yàn)殛P(guān)；低能端重合是因?yàn)閄 X射線(xiàn)射線(xiàn)管固有濾過(guò)的限制，低能成份管固有濾過(guò)的

40、限制，低能成份被管壁吸收的緣故。被管壁吸收的緣故。第五節(jié)第五節(jié) X X射線(xiàn)的量與質(zhì)射線(xiàn)的量與質(zhì)三、影響三、影響X X射線(xiàn)質(zhì)的因素射線(xiàn)質(zhì)的因素 一般來(lái)講，一般來(lái)講，X X射射線(xiàn)的質(zhì)僅取決于線(xiàn)的質(zhì)僅取決于管電壓管電壓的大小。的大小。無(wú)論何種靶物質(zhì)，在一定管電壓下所產(chǎn)生的連續(xù)無(wú)論何種靶物質(zhì)，在一定管電壓下所產(chǎn)生的連續(xù)X X射線(xiàn)譜的最短波長(zhǎng)和最長(zhǎng)波長(zhǎng)是相同的。峰值輻射射線(xiàn)譜的最短波長(zhǎng)和最長(zhǎng)波長(zhǎng)是相同的。峰值輻射強(qiáng)度發(fā)生在相同能量光子處。光子的最大能量完全強(qiáng)度發(fā)生在相同能量光子處。光子的最大能量完全由管電壓控制。由管電壓控制。第六節(jié)第六節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生效率射線(xiàn)的產(chǎn)生效率一、產(chǎn)生效率的定義：一、產(chǎn)生效

41、率的定義：X X線(xiàn)管中產(chǎn)生的線(xiàn)管中產(chǎn)生的X X線(xiàn)能與加速電子所消耗電能的比值。線(xiàn)能與加速電子所消耗電能的比值。kZUiUkIiZU2二、影響因素二、影響因素X X線(xiàn)的產(chǎn)生效率與線(xiàn)的產(chǎn)生效率與管電壓管電壓和靶物質(zhì)的和靶物質(zhì)的原子序數(shù)原子序數(shù)成正比。成正比。199104 .1101 .1Vk k為常數(shù)，約等于為常數(shù)，約等于第六節(jié)第六節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生效率射線(xiàn)的產(chǎn)生效率加速電壓加速電壓占總能量的百分?jǐn)?shù)占總能量的百分?jǐn)?shù)X X線(xiàn)能（）線(xiàn)能（）熱能（）熱能（）4040kVkV0.40.499.699.67070kVkV0.60.699.499.4100100kVkV0.80.899.299.215015

42、0kVkV1.31.399.799.74 4MeVMeV363664642020MeVMeV70703030鎢靶鎢靶X X線(xiàn)管和加速器產(chǎn)生線(xiàn)管和加速器產(chǎn)生X X線(xiàn)的效率線(xiàn)的效率結(jié)論：結(jié)論：X X線(xiàn)管產(chǎn)生線(xiàn)管產(chǎn)生X X線(xiàn)的效率極低，一般不足線(xiàn)的效率極低，一般不足1 1，而絕大部分，而絕大部分的高速電子能都在陽(yáng)極變?yōu)榱藷崮?，使?yáng)極靶面的溫度很高。的高速電子能都在陽(yáng)極變?yōu)榱藷崮?，使?yáng)極靶面的溫度很高。第六節(jié)第六節(jié) X X射線(xiàn)的產(chǎn)生效率射線(xiàn)的產(chǎn)生效率【例例】 鎢（鎢（Z Z=74=74）靶）靶X X線(xiàn)管，當(dāng)管電壓為線(xiàn)管，當(dāng)管電壓為120kV120kV時(shí)時(shí)X X射線(xiàn)的產(chǎn)生效率是多少？射線(xiàn)的產(chǎn)生效率是多少

43、？%1.110120741025.139kZV解：解：X X線(xiàn)的輸入功率為線(xiàn)的輸入功率為1000W1000WX X線(xiàn)的輻射功率為線(xiàn)的輻射功率為1111W W轉(zhuǎn)變成的熱能功率為轉(zhuǎn)變成的熱能功率為9 98989W W第七節(jié)第七節(jié) X X射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布 X X射線(xiàn)輻射場(chǎng)的空間分布主要受入射電子的射線(xiàn)輻射場(chǎng)的空間分布主要受入射電子的能量、靶物質(zhì)（能量、靶物質(zhì)（原子序數(shù)原子序數(shù)）及靶厚度（）及靶厚度（薄靶、薄靶、厚靶厚靶）的影響。）的影響?？臻g分布的定義：空間分布的定義： 從從X X射線(xiàn)管焦點(diǎn)上產(chǎn)生的射線(xiàn)管焦點(diǎn)上產(chǎn)生的X X射線(xiàn)，在空間各個(gè)射線(xiàn)，在空間各個(gè)方向上的分布是不均勻的，即

44、在不同的方位角上方向上的分布是不均勻的，即在不同的方位角上的輻射強(qiáng)度是不同的。這種不均勻的分布稱(chēng)為的輻射強(qiáng)度是不同的。這種不均勻的分布稱(chēng)為X X射線(xiàn)強(qiáng)度空間分布或稱(chēng)輻射場(chǎng)的角分布。射線(xiàn)強(qiáng)度空間分布或稱(chēng)輻射場(chǎng)的角分布?？臻g分布的影響因素：空間分布的影響因素：第七節(jié)第七節(jié) X X射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布1.1.薄靶周?chē)“兄車(chē)鶻 X射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布X X射線(xiàn)強(qiáng)度的角度分析射線(xiàn)強(qiáng)度的角度分析第七節(jié)第七節(jié) X X射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布1.1.薄靶周?chē)“兄車(chē)鶻 X射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布射線(xiàn)強(qiáng)度的空間分布薄靶周?chē)“兄車(chē)鶻 X射線(xiàn)強(qiáng)度的角分布射線(xiàn)強(qiáng)度的角分布圖示一薄靶在不同管電壓下產(chǎn)圖示一薄靶在不同管電壓下產(chǎn)生的生的X X射線(xiàn)強(qiáng)度在靶周?chē)植嫉纳渚€(xiàn)強(qiáng)度在靶周?chē)植嫉淖兓闆r。工作電壓在變化情況。工作電壓在100kV100kV左右時(shí)，左右時(shí)，X X線(xiàn)在各方向上強(qiáng)度基線(xiàn)在各方向上強(qiáng)度基本相等。當(dāng)管電壓升高時(shí)，本相等。當(dāng)管電壓升高時(shí)，X X線(xiàn)線(xiàn)最大強(qiáng)度方向逐漸趨向電子束最大強(qiáng)度方向逐漸趨向電子束的入射方向