第2章X射線的產(chǎn)生與劑量現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一概述X射線的發(fā)現(xiàn)1876年，物理學(xué)家希托夫觀察到真空管中的陰極發(fā)出的射線。當(dāng)這些射線遇到玻璃管壁會(huì)產(chǎn)生熒光。這種射線被命名為"陰極射線"隨后，英國(guó)物理學(xué)家克魯克斯研究稀有氣體里的能量釋放，并且制造了克魯克斯管。這是一種玻璃真空管，內(nèi)有可以產(chǎn)生高電壓的電極。他還發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將未曝光的相片底片靠近這種管時(shí)，一些部分被感光了，但是他沒(méi)有繼續(xù)研究這一現(xiàn)象。

現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1887年4月，尼古拉·特斯拉開(kāi)始使用自己設(shè)計(jì)的高電壓真空管與克魯克斯管研究X光。他發(fā)明了單電極X光管，在其中電子穿過(guò)物質(zhì)，發(fā)生了現(xiàn)在叫做韌致輻射的效應(yīng)，生成高能X光射線。1892年特斯拉完成了這些實(shí)驗(yàn)，但是他并沒(méi)有使用X光這個(gè)名字，而只是籠統(tǒng)稱為放射能。他繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并提醒科學(xué)界注意陰極射線對(duì)生物體的危害性，但他沒(méi)有公開(kāi)自己的實(shí)驗(yàn)成果?，F(xiàn)在是3頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1892年赫茲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提出陰極射線可以穿透非常薄的金屬箔。赫茲的學(xué)生倫納德進(jìn)一步研究這一效應(yīng)，對(duì)很多金屬進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。亥姆霍茲則對(duì)光的電磁本性進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)?，F(xiàn)在是4頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1895年11月8日德國(guó)科學(xué)家倫琴開(kāi)始進(jìn)行陰極射線的研究。發(fā)現(xiàn)過(guò)程：倫琴也選用了克魯克斯管重新進(jìn)行陰極射線實(shí)驗(yàn)，目的是為了準(zhǔn)確觀察陰極射線的熒光作用?，F(xiàn)在是5頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1895年12月28日他完成了初步的實(shí)驗(yàn)報(bào)告“一種新的射線”。他把這項(xiàng)成果發(fā)布在維爾茨堡‘sPhysical-MedicalSociety雜志上。為了表明這是一種新的射線，倫琴采用表示未知數(shù)的X來(lái)命名。很多科學(xué)家主張命名為倫琴射線，倫琴自己堅(jiān)決反對(duì)，但是這一名稱仍然有人使用。1901年倫琴獲得第一個(gè)諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?，F(xiàn)在是6頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一WilhemConradRoentgenAnnaBerthaRoentgen(1845-1923)(1839-1919)Roentgen'sRays現(xiàn)在是7頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一RadiographofthehandACrookestubeofMrs.RoentgenRoentgen'sRays現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1895年愛(ài)迪生研究了材料在X光照射下發(fā)出熒光的能力，發(fā)現(xiàn)鎢酸鈣最為明顯。1896年3月愛(ài)迪生發(fā)明了熒光觀察管，后來(lái)被用于醫(yī)用X光的檢驗(yàn)。1906年物理學(xué)家貝克勒耳發(fā)現(xiàn)X射線能夠被氣體散射，并且每一種元素有其特征X譜線。他因此獲得了1917年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一倫琴發(fā)現(xiàn)X射線后僅僅幾個(gè)月時(shí)間內(nèi)，它就被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)影像。1896年2月，蘇格蘭醫(yī)生約翰·麥金泰爾在格拉斯哥皇家醫(yī)院設(shè)立了世界上第一個(gè)放射科?，F(xiàn)在是10頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一早期的X線影像診斷現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一電離輻射的基本知識(shí)電離與電離輻射電離定義將電子從基態(tài)激發(fā)到脫離原子，叫做電離。由帶電粒子與原子中的電子碰撞引起(直接電離）。不帶電的粒子（中子，光子）在引起核轉(zhuǎn)變過(guò)程中產(chǎn)生出新的高能粒子,再由高能粒子與原子中的電子碰撞引起（間接電離）?，F(xiàn)在是12頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一電離輻射電離輻射是一切能引起物質(zhì)電離的輻射總稱，其種類很多，高速帶電粒子有α粒子、β粒子、質(zhì)子，不帶電粒子有中子以及X射線、γ射線。X射線和γ射線的性質(zhì)大致相同，把它們統(tǒng)稱為光子?，F(xiàn)在是13頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X線的實(shí)質(zhì)一種高能光子束，具有波動(dòng)性與粒子性。X線就是由于靶物質(zhì)受到高能運(yùn)動(dòng)的粒子轟擊而發(fā)出的電磁波?，F(xiàn)在是14頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一一種看不見(jiàn)的，高穿透性的電磁波，波長(zhǎng)比可見(jiàn)光短。-8-11X光的波長(zhǎng)范圍約為10m至10m;16相應(yīng)的頻率范圍約為3×10Hz至193×10Hz。-8-9醫(yī)用診斷X線的波長(zhǎng)范圍約為10m至10m。X線特性現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一電磁波譜現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一能量單位電子伏特eV.

表示輻射能量單位普通用eV，即相當(dāng)于１個(gè)電子在真空中通過(guò)電位差為１伏特的電場(chǎng)被加速所獲得的動(dòng)能。-12１ev=1.602*10爾格（evg）現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一“醫(yī)用X線”——

由X射線管產(chǎn)生，且光子能量一般處于15~150keV（波長(zhǎng)相應(yīng)為0.008~0.08nm）范圍的X射線?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.1X射線管圖2-1X線球管結(jié)構(gòu)示意圖現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X射線管四要素1、能發(fā)射電子的電子源2、能加速電子的電場(chǎng)3、能輻射X射線的靶物質(zhì)4、一個(gè)真空的環(huán)境現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X線在稱為X線管的高真空玻璃球管中產(chǎn)生。球管中有兩個(gè)電極：一個(gè)由鉑、鎢或其它高熔點(diǎn)的重金屬制成的陽(yáng)極和一個(gè)陰極。陰極端鎢制燈絲通低電壓，燈絲加熱發(fā)射自由電子。當(dāng)在兩個(gè)電極之間加上高壓，從陰極到陽(yáng)極的電子流（陰極射線）被加速，自由電子群在電場(chǎng)作用下高速向陽(yáng)極端鎢靶面運(yùn)動(dòng)，并撞擊靶面，在撞擊陽(yáng)極時(shí)產(chǎn)生X光（X線）?，F(xiàn)在是21頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一AnX-raytubewitharotatinganode現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一ThestructureofaX-raytube1）陰極（陰極體，燈絲，用于發(fā)射電子）2）陽(yáng)極：受電子轟擊，產(chǎn)生輻射X線3）電位差：加速電子，增加功能4）真空（近似）球管：減少電子能量損耗，保護(hù)燈絲不氧化現(xiàn)在是23頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一圖2-5燈絲現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一ThestructureofaX-raytube

1.X射線管的陰極陰極：燈絲發(fā)射電子陰極體：聚焦電子路線，凹面體，二次電子防護(hù)。二次電子：從過(guò)熱陽(yáng)極發(fā)射的從陽(yáng)極反射回來(lái)的可使：燈絲斷裂玻殼破裂（可有陽(yáng)極罩）現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一ThestructureofaX-raytube

聚焦：1）電子流電子互斥，可能發(fā)散2）鉬制凹面體，接負(fù)電，排斥電子3）燈絲的位置與凹面體的相對(duì)位置對(duì)電子聚焦的影響很大現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X射線管的結(jié)構(gòu)現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.X射線管的陽(yáng)極固定式：由Z（原子序數(shù)）大，耐高溫的鎢，鉬形成，嵌在銅制陽(yáng)極體上。散熱旋轉(zhuǎn)式：圓盤狀，小電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)（2800-8500轉(zhuǎn)/分）易散熱，可做大功率的管子。

現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一3、X線管的電特性現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1）V超過(guò)臨界值時(shí)，I一定，所以發(fā)射電子均已被吸到陽(yáng)極。（電壓飽和）2）V小于臨界值后更小時(shí)，一定時(shí)候I不隨燈絲電流i變化，燈絲發(fā)射的電子不能全到陽(yáng)極，形成空間電荷，反而阻止電子前行。（溫度飽和）X線管的電特性現(xiàn)在是30頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.2管電壓的產(chǎn)生與控制現(xiàn)在是31頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1、高電壓的產(chǎn)生(１)高壓變壓器

①鐵芯多采用閉合式的導(dǎo)磁體。

②它的初級(jí)繞組通過(guò)的電流強(qiáng)度很大?？蛇_(dá)百余安培，但其電壓不高。

③次級(jí)繞組高壓變壓器次級(jí)通過(guò)的電流強(qiáng)度較小，電壓很高，其總匝數(shù)在數(shù)萬(wàn)到數(shù)十萬(wàn)之間。④次級(jí)繞組的中心接地。這樣可使高壓變壓器的絕緣要求降低一半?，F(xiàn)在是32頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2、高壓整流器高壓整流器是一種將高壓變壓器次級(jí)輸出的交流電整流成脈動(dòng)直流電的電子元件。一般有兩種：

①高壓真空整流管。

②高壓硅整流器。常稱高壓硅堆。它具有體積小、機(jī)械強(qiáng)度高、絕緣性高、壽命長(zhǎng)、性能穩(wěn)定、壓降小、無(wú)需燈絲加熱等優(yōu)點(diǎn)。高壓真空整流管現(xiàn)在是33頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一3、高壓絕緣電纜

在中、大型Ｘ線機(jī)中，高壓發(fā)生器和Ｘ線管是分離部件，兩者之間通過(guò)2根特制的導(dǎo)線連接在一起，這種輸送高壓的導(dǎo)線稱為高壓絕緣電纜。

按芯線分布位置可分成同軸和非同軸2種?，F(xiàn)在是34頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一4、高壓初級(jí)電路

高壓初級(jí)電路是向高壓變壓器供電的，這部分主要解決3個(gè)問(wèn)題：高壓調(diào)節(jié)、高壓控制和高壓指示。

現(xiàn)在是35頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一5、燈絲變壓器

Ｘ線管的燈絲電流的電流強(qiáng)度一般為４～８Ａ，燈絲電壓為５～２０Ｖ，故燈絲變壓器為100～300Ｗ的降壓變壓器。Ｘ線管燈絲變壓器的初級(jí)輸入電壓在小型機(jī)中多直接由自耦變壓器供給，而中型以上還需經(jīng)過(guò)磁飽和穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，初級(jí)電壓多為２２０Ｖ

。主要特點(diǎn)是其次級(jí)繞組與高壓變壓器次級(jí)的一端相連，在工作時(shí)帶有高電位，因此初、次級(jí)線圈間應(yīng)具有良好的絕緣?，F(xiàn)在是36頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X光機(jī)控制電路現(xiàn)在是37頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.3X射線產(chǎn)生的物理機(jī)制

現(xiàn)在是38頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一輻射韌致輻射：產(chǎn)生連續(xù)頻率譜的X線。標(biāo)識(shí)輻射：產(chǎn)生X線譜的標(biāo)識(shí)峰。2.3.1X射線的能量譜現(xiàn)在是39頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一一、軔致輻射當(dāng)能量為eV的電子與靶的原子整體碰撞時(shí)，電子失去自己的能量，其中一部分以光子的形式輻射出去，每碰撞一次，產(chǎn)生一個(gè)能量為hυ的光子，即“軔致輻射”。定義：高能入射電子通過(guò)陽(yáng)極原子核附近，受到原子核引力場(chǎng)的作用會(huì)降低速度并改變方向，入射電子損失的能量以電磁輻射的形式釋放。這種形式產(chǎn)生的輻射稱為“軔致輻射”或“制動(dòng)輻射”?，F(xiàn)在是40頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一軔致輻射現(xiàn)在是41頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一軔致輻射的發(fā)生高速電子與靶原子作用：運(yùn)動(dòng)速度大小方向變化突然：釋放電磁波，損失能量E=hυ

υ電磁波的頻率,頻率高，能量大。

υ=E/hh普朗克常數(shù)=6.62610-34Js（焦?fàn)?秒）

現(xiàn)在是42頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一軔致輻射能量當(dāng)用X射線管產(chǎn)生X射線時(shí)，X射線光子的能量取決于管電壓V的大小，有如下關(guān)系：hυmax=eVυmax電磁波最大頻率，V-管電壓e-電子電荷，1e=1.60217733×10^-19CX線的波長(zhǎng)為：λmin=c/υmax=hc/eVc-光速，c=299792458m/s最小波長(zhǎng)只與管電壓有關(guān)?，F(xiàn)在是43頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一軔致輻射產(chǎn)生連續(xù)頻率的原因由于極大數(shù)量的電子射到陽(yáng)極上的時(shí)間和條件不可能相同，因而得到的電磁波將具有連續(xù)的各種波長(zhǎng)，形成連續(xù)X射線譜。主要是高速電子與靶原子作用時(shí)1）電子速度在作用過(guò)程中由大到小連續(xù)改變。2）電子與靶作用的深度不同。3）電子與靶作用的位置不同，方向不同?，F(xiàn)在是44頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一軔致輻射X線的能譜現(xiàn)在是45頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一上圖的特點(diǎn)1）連續(xù)變化2）有一個(gè)峰值（各個(gè)線條）3）各個(gè)波形在橫軸右向無(wú)限伸展，另一邊有一個(gè)波長(zhǎng)的最小值。4）V變大，X線強(qiáng)度變大，峰值向左移動(dòng)。現(xiàn)在是46頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一為什么用鎢靶Z大（Z＝74），高能的X線熔點(diǎn)高導(dǎo)熱性好易于加工現(xiàn)在是47頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一二、標(biāo)識(shí)輻射

標(biāo)識(shí)輻射（Characteristicradiation）是高能電子與陽(yáng)極物質(zhì)殼層電子作用的結(jié)果?，F(xiàn)在是48頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一原子結(jié)構(gòu)示意圖現(xiàn)在是49頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一標(biāo)識(shí)輻射的起因如果轟擊陽(yáng)極的電子能量大于陽(yáng)極原子外殼層電子的結(jié)合能，則可能使殼層電子脫離原子的束縛成為自由電子。

陽(yáng)極原子電離后留出的空位由較高能級(jí)上的電子來(lái)填充。較高能級(jí)上的殼層電子躍遷至較低的能級(jí)時(shí)，會(huì)以電磁輻射的形式釋放能量。產(chǎn)生標(biāo)識(shí)X射線?，F(xiàn)在是50頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一因發(fā)現(xiàn)元素的次級(jí)X射線標(biāo)識(shí)譜，巴克拉（CharlesGloverBarkla1877~1944）獲得了1917年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。RelatedNobelPrize現(xiàn)在是51頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一標(biāo)識(shí)輻射現(xiàn)在是52頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一

標(biāo)識(shí)輻射發(fā)生的條件

標(biāo)識(shí)輻射也稱為特征輻射，能夠表征化學(xué)元素的性質(zhì)。

標(biāo)識(shí)輻射發(fā)生的前提是入射電子的動(dòng)能大于陽(yáng)極原子中殼層電子的結(jié)合能，而輻射光子的能量則僅僅取決于陽(yáng)極原子的電子能級(jí)之差。由于原子核外電子殼層的能級(jí)取決于元素的原子序數(shù)，所以標(biāo)識(shí)輻射能夠表征作為陽(yáng)極材料的化學(xué)元素的性質(zhì)?，F(xiàn)在是53頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一標(biāo)識(shí)輻射當(dāng)K電子被打出K層時(shí)，如L層電子來(lái)填充K空位時(shí)，則產(chǎn)生Kα輻射。此X射線的能量為電子躍遷前后兩能級(jí)的能量差，即現(xiàn)在是54頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一同樣當(dāng)K空位被M層電子填充時(shí)，則產(chǎn)生Kβ輻射。M能級(jí)與K能級(jí)之差大于L能級(jí)與K能級(jí)之差，即一個(gè)Kβ光子的能量大于一個(gè)Kα光子的能量；但因L→K層躍遷的幾率比M→K遷附幾率大，故Kα輻射強(qiáng)度比Kβ輻射強(qiáng)度大五倍左右。顯然，當(dāng)L層電子填充K層后，原子由K激發(fā)狀態(tài)變成L激發(fā)狀態(tài)，此時(shí)更外層如M、N……層的電子將填充L層空位，產(chǎn)生L系輻射。因此，當(dāng)原子受到K激發(fā)時(shí)，除產(chǎn)生K系輻射外，還將伴生L、M……等系的輻射。標(biāo)識(shí)輻射現(xiàn)在是55頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一圖3-7鉬元素的標(biāo)識(shí)輻射譜。

其中L2譜線與L1譜線重疊

現(xiàn)在是56頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一圖3-8鎢元素的標(biāo)識(shí)輻射譜

現(xiàn)在是57頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1）波長(zhǎng)與靶材料密切相關(guān)。僅決定于材料，與X線其他因素?zé)o關(guān)。2）每種元素材料的標(biāo)識(shí)X線波長(zhǎng)固定不變。（靶原子內(nèi)部能級(jí)固定）3）強(qiáng)度極大，波長(zhǎng)范圍小，尖峰，可得“單色”X線，用于物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析。標(biāo)識(shí)X線的特點(diǎn)現(xiàn)在是58頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一標(biāo)識(shí)X線的特點(diǎn)4）K、L、M系均可產(chǎn)生，但K系最強(qiáng)，其它可忽略（管壁吸收）。K系X標(biāo)識(shí)射線強(qiáng)度由下式定：K是常數(shù)（實(shí)驗(yàn)決定，經(jīng)驗(yàn)），i為管電流，n也是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)（1.5～1.7）U管電壓（KV），Uk表示K系輻射的最低激發(fā)電壓（KV）。現(xiàn)在是59頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一不同管電壓下輻射X線的比例現(xiàn)在是60頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一

需要強(qiáng)調(diào)的是，不僅高能電子的轟擊可以引發(fā)標(biāo)識(shí)輻射，原子在受到能量足夠高的其它類型射線(如X射線、射線等電離輻射)轟擊時(shí)，同樣能夠產(chǎn)生標(biāo)識(shí)輻射。標(biāo)識(shí)輻射現(xiàn)在是61頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一小結(jié)連續(xù)譜高速運(yùn)動(dòng)的粒子能量轉(zhuǎn)換成電磁波譜圖特征:強(qiáng)度隨波長(zhǎng)連續(xù)變化是醫(yī)學(xué)采用的特征譜高能級(jí)電子回跳到低能級(jí)多余能量轉(zhuǎn)換成電磁波僅在特定波長(zhǎng)處有特別強(qiáng)的強(qiáng)度峰元素分析，用未知元素的特征X射線譜線波長(zhǎng)與已知的元素波長(zhǎng)相比較，可以確定它是何元素現(xiàn)在是62頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.3.2X射線管的效率現(xiàn)在是63頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X射線管的效率管電壓越高，X射線管的效率越高。

靶材料的原子序數(shù)Z越高，X射線管的效率越高。但即使使用原子序數(shù)大的鎢靶，在管壓高達(dá)100kv的情況下，X射線管的效率也僅有1﹪左右，99％的能量都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮堋，F(xiàn)在是64頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一軔致輻射發(fā)生的效率

X線球管的效率定義為X線能量與入射高能電子能量之比，可以用下式近似估計(jì)：Pe=VI;Pr=0.9V2IZ10-9效率=Pr/Pe=0.9VZ10-9鎢（Z=74）陽(yáng)極當(dāng)管電壓為100kV時(shí)效率只有0.67%；鉬（Z=42）陽(yáng)極當(dāng)管電壓為40kV時(shí)效率不到0.15%?，F(xiàn)在是65頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X線發(fā)生的效率管電壓/KV熱/%X射線/%6099.60.420098.671.33400073.3626.64管電壓與X線球管的效率之間的關(guān)系（鎢陽(yáng)極）現(xiàn)在是66頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.3.3X射線的濾過(guò)X射線的衰減穿過(guò)某些物質(zhì)產(chǎn)生衰減稱為某些物質(zhì)對(duì)X射線的濾過(guò)。通過(guò)過(guò)濾可使X線變硬。鋁當(dāng)量：某種物質(zhì)對(duì)X射線的衰減換算為達(dá)到同樣衰減所需鋁材的厚度?，F(xiàn)在是67頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一典型X射線管存在的固有濾過(guò)固有濾過(guò)材料厚度（mm）鋁當(dāng)量（mm）玻璃外殼1.40.78絕緣油2.360.07出口窗1.020.05現(xiàn)在是68頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一Fig.3-9XRayemissionspectra

V=100KV鎢靶1.0,2.0,3.0mm

通過(guò)增加附加過(guò)濾鋁板的厚度，使波形向高能量端移動(dòng)?，F(xiàn)在是69頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X射線的量與質(zhì)X射線的硬度決定于每個(gè)光子具有能量的大小，與光子的數(shù)目無(wú)關(guān)。X線名稱最短波長(zhǎng)（埃）管電壓（千伏）用途濾過(guò)板極軟X線2.5-0.625－20軟組織攝影膠紙板軟X線0.62-0.1220－100透視與攝影鋁片硬X線0.12-0.05100－250較深組織治療銅片超硬X線<0.05>250深層組織治療錫，鉛現(xiàn)在是70頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一注意一個(gè)常識(shí)臨床上一般采用管電流的毫安數(shù)來(lái)代表X線的強(qiáng)度。（管電壓固定時(shí)，量）一般采用管電壓，代表X線的能量（質(zhì)）現(xiàn)在是71頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.4、X射線管的焦點(diǎn)與額定參數(shù)現(xiàn)在是72頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1、X射線管的焦點(diǎn)現(xiàn)在是73頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一實(shí)際焦點(diǎn)：電子撞擊陽(yáng)極靶時(shí)的焦點(diǎn)。有效焦點(diǎn)：實(shí)際焦點(diǎn)在X射線主射出方向的投影。a=Asinθ

（θ

=6~19度）X射線管的焦點(diǎn)現(xiàn)在是74頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一線光源與半影現(xiàn)在是75頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一1）P-半影，會(huì)使邊緣模糊不清2）為減小P，除了減小S外，還要減小d3）為減小P，也可在人體與膠片之間放置準(zhǔn)直器。線光源與半影現(xiàn)在是76頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一焦點(diǎn)大小對(duì)成像的影響有效焦點(diǎn)越小，成像越清晰實(shí)際焦點(diǎn)：大，利于散熱，清晰度下降。小，圖像清晰，但溫度上升，功率太小。可用雙燈絲用于不同需要。小燈絲用于精細(xì)成像。現(xiàn)在是77頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一足跟效應(yīng)從靶體一定深度射出的X射線，越是貼近陽(yáng)極側(cè)，衰減越甚。陽(yáng)極AB現(xiàn)在是78頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一線光源的X光強(qiáng)度分布

對(duì)成像質(zhì)量的影響雙峰分布是最差的矩形分布是一般的高斯分布是最好的現(xiàn)在是79頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2、X射線管的額定參數(shù)一、最大管電壓二、燈絲電流三、X射線管的熱容量影響熱容量的因素：1、實(shí)際焦點(diǎn)大小2、管電壓3、管電流4、使用時(shí)間5、陽(yáng)極構(gòu)造材料，散熱措施增大熱容量的方法：旋轉(zhuǎn)陽(yáng)極現(xiàn)在是80頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一圖2-3AnX-raytubewitharotatinganode現(xiàn)在是81頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一DamagedtargetsA)bylackofrotationB)byslowrotationandexcessiveloadingC)byslowrotation現(xiàn)在是82頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一熱單位數(shù)熱單位數(shù)HuHu=V*I*TV-KV最大管電壓；I-mA（有效值）；T-最大曝光工作時(shí)間（S）1Hu=1JHu=1.35VIT（三相電壓時(shí)對(duì)熱單位數(shù)的估值）也可用電功率表示：P=IV—（估值）現(xiàn)在是83頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一X線焦點(diǎn)與最大功率的關(guān)系焦點(diǎn)大小/mm2熱容量/KW1.2~1.580~1200.8~1.050~800.5~0.840~600.3~0.510~30〈0.31~10〈0.1〈1現(xiàn)在是84頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2.5X射線的劑量1、流量、通量與強(qiáng)度光子流量：穿過(guò)單位面積A的光子總數(shù)N

Ф=N/A光子通量：流量在時(shí)間上的變化速率ф=Ф/t=N/(A*t)能量流量Ψ：Ψ=ФE=NE/A射線強(qiáng)度I：I=ψ=

фE（單位：keV/(m2*S)）

m

粒子能量不同時(shí)：I=ψ=

фE=фΣfiEi

i=1現(xiàn)在是85頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一2、照射量與吸收劑量照射量定義：在標(biāo)準(zhǔn)溫度和氣壓下（STP：Standardtemperatureandpressure

0OC,760mmHg），1Kg空氣中產(chǎn)生2.58×10-4C靜電荷所需要的X射線或γ射線的能量。單位：倫琴現(xiàn)在是86頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一吸收劑量它描述每單位被照介質(zhì)吸收的平均輻射能量D=dE/dm（E能量J，m質(zhì)量Kg）單位為Gy（戈瑞）或rad（拉德)1Gy=1J/kg（焦耳/千克）描述1千克物質(zhì)吸收1焦耳能量時(shí)的輻射。1Gy=100radrad定義:1克被輻射物質(zhì)吸收100爾格（erg）射線能量為1rad。

1rad=100erg/g=0.01Gy現(xiàn)在是87頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一3、不同輻射源生物效應(yīng)的比較傳能線密度：射線在組織之中穿過(guò)時(shí)，在單位長(zhǎng)度徑跡上消耗的平均能量。LET（單位：J/m或KeV/μm）1KeV/μm=1.60210-10

J/m光子能量大，穿過(guò)軟組織快，LET小。（見(jiàn)表2.5）現(xiàn)在是88頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一具有不同能量的電子在軟組織中的LET電子的能量/KeVLET10000.21000.3102.2112現(xiàn)在是89頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一相對(duì)生物效能定義：X射線（250KeV）引起某種生物效應(yīng)所吸收劑量與所觀察輻射產(chǎn)生同樣效應(yīng)吸收劑量的比值。相對(duì)生物效能定義為：RBE=Dref/DtestDref是引起某種特定生物效應(yīng)需要的X射線（250KeV）的吸收劑量。Dtest是引起同樣生物效應(yīng)需要的其他輻射吸收劑量?，F(xiàn)在是90頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一相對(duì)生物效能RBE劑量=吸收劑量RBE單位：希沃特（Sv）,雷姆（rem）1Sv=100rem=1Gy一般LET與RBE呈正相關(guān)關(guān)系。輻射源（射線）相對(duì)生物效能RBEγ、X射線、β粒子1熱中子3中能中子5~8

α粒子、快中子10重反沖核20現(xiàn)在是91頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一計(jì)量當(dāng)量為更精確表述吸收劑量與生物效應(yīng)的關(guān)系，給吸收劑量乘一個(gè)與LET相關(guān)的因子，即這個(gè)因子反映吸收能量在組織中的分布。引入計(jì)量當(dāng)量（DE）。DE=DQF單位：希沃特（Sv）1Sv=100rem=1GyQF為品質(zhì)因子。現(xiàn)在是92頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一平均LETQF<3.513.5~71~27~232~523~535~1053~17510~20水介質(zhì)中LET與QF關(guān)系現(xiàn)在是93頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一輻射源QFγ、X射線、β粒子1熱中子5中能中子,質(zhì)子20

α粒子20重反沖核20QF越大，輻射的生物效應(yīng)越強(qiáng)典型輻射射線的QF現(xiàn)在是94頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一例：一個(gè)人接受鈷60的γ射線4毫戈瑞(mGy)的平均吸收能量，又從帶有10MeV的中子里接受了0.1毫戈瑞(mGy),這個(gè)人總共承受的劑量當(dāng)量是：DE=Dγ×QFγ+Dn×QFn

=4×1+0.1×20=6mSv現(xiàn)在是95頁(yè)\一共有105頁(yè)\編輯于星期一輻射權(quán)重因子和組織權(quán)重因子國(guó)際輻射