第一節(jié)、X射線的產(chǎn)生及其性質(zhì)第二節(jié)、X射線譜第三節(jié)、X射線的衰減第十五章X射線第四節(jié)、X射線的醫(yī)學應(yīng)用11本章要求：1、掌握X射線強度和硬度的概念、X射線及

X射線譜產(chǎn)生的微觀機制、短波極限，

X射線的衰減規(guī)律及應(yīng)用。2、理解X射線機的基本組成，X射線的性質(zhì)。3、了解X射線在醫(yī)學上的運用。21德國的物理學家-倫琴（1845-1923）

31世界上第一張人類活體骨胳照片，倫琴夫人手的X射線照片。攝于1895年12月22日

陰極射線管

41倫琴的發(fā)現(xiàn)轟動了歐美，美國《生活》雜志于1896年發(fā)表的這幅漫畫，著實渲染了一番X射線的穿透一切的威力。51一、X射線的產(chǎn)生X射線X射線管KA-+高壓電源高速運動的電子突然受阻時，會有一部分能量（<1%）轉(zhuǎn)變?yōu)閄射線。X射線的產(chǎn)生及描述1、產(chǎn)生X射線的條件:(1)高速運動的電子流(2)適當?shù)恼系K物——陽極靶61X射線的產(chǎn)生及描述2、X射線產(chǎn)生的裝置（1）X射線管發(fā)射出X射線（2）高壓直流電源

產(chǎn)生幾萬伏~幾十萬伏直流電壓加到X射線管的陰陽極之間。（3）低壓直流電源

加低電壓（5~10V）于陰極兩端，使之發(fā)熱發(fā)射電子。71二.X射線的性質(zhì)X射線是波長為0.006

~12n

m的電磁波，具有電磁波的共性。但因波長短，光子能量大，除具有電磁波的一系列性質(zhì)外，還有如下特性：

X射線的產(chǎn)生及描述1.熒光作用能量較大的光子，照射到某些物質(zhì)時，能使其原子處于激發(fā)態(tài)，當它們回到基態(tài)時發(fā)出熒光。臨床診斷用的熒光屏、熒光攝影都是利用這一性質(zhì)。2.感光作用（光化學作用）X射線能使一些物質(zhì)發(fā)生光化學反應(yīng)。照相底片感光——拍攝X光片的原理813.電離作用高能量能使一些物質(zhì)的原子和分子電離。電離作用還可以誘發(fā)有機體的各種生物效應(yīng),合理利用可用于治療。X射線的性質(zhì)4.生物效應(yīng)其原發(fā)機制是X射線在生物體內(nèi)產(chǎn)生激發(fā)和電離，使組織細胞受到損害、抑制，甚至壞死。是放射治療的基礎(chǔ)，也是X射線工作者應(yīng)當注意防護的原因。5.貫穿本領(lǐng)高頻，對實物物質(zhì)的貫穿本領(lǐng)大于低頻波動。對不同物質(zhì)的貫穿能力的差別可以進行透視、攝影和防護。91三.X射線的強度和硬度強度

X射線的強度是指單位時間內(nèi)通過與射線方向垂直的單位面積的幅射能量，單位：W·m-2管電流大X光子多單位面積的射線能量大強度高

改變強度方法101三.X射線的強度和硬度硬度醫(yī)學中用管電壓的千伏數(shù)表示X射線的硬度管電壓高電子動能大每個X光子的能量大不易吸收貫穿本領(lǐng)大—硬

X射線的硬度是指X射線對物質(zhì)的貫穿本領(lǐng)，它決定于X射線的波長（即能量hv），單位：kv改變硬度方法通過調(diào)節(jié)管電壓來控制X射線的硬度111三.X射線的強度和硬度

Kv

5名稱管電壓

主要用途極軟X射線~200.25~0.062軟組織攝影，表皮治療

軟X射線~201000.062~0.012透視和攝影硬X射線~1002500.012~0.005軟深組織治療250以上0.005以下深部組織治療極硬X射線

最短波長（nm)121二.線狀X射線譜一.連續(xù)X射線譜第二節(jié)X射線譜131X射線管發(fā)射的X射線不是單色的，它包含多種的波長成份。按照它們波長的順序?qū)⑵鋸姸扰帕虚_來的圖譜，叫做X射線譜。X射線譜示意圖X射線譜X射線譜包含兩部分：曲線下面斜線部分對應(yīng)于照片上的背景，包含各種不同波長的射線，為連續(xù)譜；另一部分是曲線上凸出的尖峰，有較大的強度，對應(yīng)照片上的明線譜線，相當于可見光中的明線光譜，為標識譜。上部：譜線強度與波長關(guān)系。下部：照在膠片上的射線譜。141X射線譜包括兩部分：X射線譜（1）連續(xù)X射線任何X射線管都會產(chǎn)生；（2）線狀X射線表示靶材料原子的特征。1、連續(xù)X射線譜（1）產(chǎn)生機制：連續(xù)X射線的發(fā)生是軔致輻射過程。軔致輻射：當高速電子流撞擊在陽極靶上，電子在原子核的強電場作用下，速度和方向都發(fā)生急劇變化，一部分動能轉(zhuǎn)化為光子的能量hv而輻射出去。由于各個電子損失的動能不同，從而形成具有各種頻率的連續(xù)X射線。151（2）連續(xù)譜特性連續(xù)X射線譜②X射線強度自零起隨波長的增加而迅速增大，達到最大值后緩慢下降。③當管電壓升高時，各種波長的譜線強度均隨之增大，強度極大值向短波方向移動。20K30K40K50K

相對強度表明相應(yīng)波長變短①X射線管在管電壓較低時只出現(xiàn)連續(xù)X射線譜。161

相對強度20K30K40K50K

強度為零的相應(yīng)波長是連續(xù)譜中最短波長，稱為短波極限。連續(xù)X射線譜特性連續(xù)X射線譜管電壓為U，光子具有的最大能量為hvman，連續(xù)X射線譜的短波極限與管電壓成反比，與實驗一致。1712、線狀X射線譜（標識X射線譜）譜線的波長位置僅決定于陽極靶的材料，不同元素制成的靶具有不同的線狀X射線譜。X射線譜（1）產(chǎn)生機制：管電壓高于某限度值時，除軔致輻射外還有特征輻射，即高速電子進入靶內(nèi)，與原子的內(nèi)層電子發(fā)生強烈的相互作用使其脫出，出現(xiàn)電子躍遷，所發(fā)射的是線狀X射線。（2）線狀譜特性181對鎢靶X射線管，當管電壓升到70kV以上時才能激發(fā)標識X射線。

相對強度100K150K200K65K

醫(yī)用X射線管發(fā)出的主要是連續(xù)X射線，線狀射線所占比例很少，它的存在對臨床應(yīng)用是多余的。

標識X射線的研究，對于認識原子的殼層結(jié)構(gòu)和化學元素的分析非常有用，近年發(fā)展的微區(qū)分析技術(shù)，是根據(jù)樣品發(fā)出的標識X射線來鑒定各微區(qū)中的元素成分，該技術(shù)已開始在醫(yī)學研究中應(yīng)用。線狀譜特性191三.半價層一.衰減現(xiàn)象二.衰減規(guī)律第三節(jié)X射線的衰減201一.衰減現(xiàn)象二.衰減規(guī)律當X射線通過物質(zhì)時，X光子與物質(zhì)中的原子發(fā)生相互作用，光子一部分被吸收，一部分被散射，X射線在原方向上的強度逐漸減弱。線性吸收系數(shù)

質(zhì)量吸收系數(shù)

m描述物質(zhì)吸收X射線的本領(lǐng)的物理量，與物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)，與物質(zhì)的密度有關(guān)。質(zhì)量厚度X射線的衰減211(1)原子序數(shù)高，吸收本領(lǐng)大