1901年，首屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予德國物理學(xué)家倫琴(WilhelmKonradR?ntgen，1845—1923)，以表彰他在1895年發(fā)現(xiàn)了X射線(x-ray)。

1912年勞厄用晶體衍射的方法證明了X射線是一種比紫外光波長更短的電磁波。1914年獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)第一節(jié)X射線的產(chǎn)生一、X射線的產(chǎn)生裝置①高速運(yùn)動(dòng)的電子流②適當(dāng)?shù)恼系K物—金屬靶。1、產(chǎn)生的條件：X

射線2、X射線產(chǎn)生裝置X射線產(chǎn)生的主要裝置為：1.X射線管2.低壓電源、高壓電源靶材料的選擇①被轟擊區(qū)域應(yīng)用熔點(diǎn)高的物質(zhì)來作②Z愈大，發(fā)射X射線的效率愈高鎢（Z=74）和它的合金是最好的靶材料。3、實(shí)際焦點(diǎn)與有效焦點(diǎn)實(shí)際焦點(diǎn)(actualfocalspot)：電子流在靶面上的撞擊面積面積。有效焦點(diǎn)(effectivefocalspot)：實(shí)際焦點(diǎn)的投影的面積。θ焦點(diǎn)愈小，所成的像愈清晰。長燈絲形成的焦點(diǎn)叫大焦點(diǎn)，治療用。短燈絲形成的焦點(diǎn)叫小焦點(diǎn)，診斷用。abcd為了降低陽極靶面的溫度，大功率的X射線管多采用旋轉(zhuǎn)陽極。二、X射線的強(qiáng)度和硬度1、X射線的強(qiáng)度X射線的強(qiáng)度(intensityofX-ray)：指單位時(shí)間通過與射線方向垂直的單位面積的輻射能量。用I表示。單位：W?m-2。I=∑Nihυi=N1hυ1+N2hυ2+……NnhυnNi表示單位時(shí)間通過與射線方向垂直的單位面積的光子數(shù)①增加管電流②增大管電壓增加強(qiáng)度的方法：I=∑Nihυi=N1hυ1+N2hυ2+……Nnhυn故常用管電流的mA數(shù)表示X射線的強(qiáng)度。

用管電流的毫安數(shù)（mA）和輻射時(shí)間（s）的乘積表示X射線的總輻射量，單位：mA·s。通常采用的方法是：在管電壓保持一定的條件下，通過調(diào)節(jié)管電流來控制X射線的強(qiáng)度。2．Ｘ射線的硬度X射線的硬度(hardnessofx-ray)：指X射線的貫穿本領(lǐng)。它只決定于X射線的能量hυ，與光子數(shù)目無關(guān)。提高X射線硬度的方法：增大管電壓醫(yī)學(xué)上常用管電壓的千伏數(shù)（Kv）表示X射線的硬度。

表13-1X射線按硬度的分類名稱極軟X射線軟X射線硬X射線極硬X射線管電壓

（kV）5~2020~100100~250250以上最短波長（nm）0.25~0.0620.062~0.0120.012~0.0050.005以下主要用途軟組織攝影,表皮治療透視和攝影較深組織治療深部組織治療根據(jù)用途把X射線按硬度分為極軟、軟、硬、極硬四類：第二節(jié)X射線譜將X射線的強(qiáng)度按照波長的順序排列開來的圖譜,稱為X射線譜(x-rayspectra)。②標(biāo)識(shí)X射線譜(characteristicx-rayspectrum)：強(qiáng)度較低大的離散譜（線狀構(gòu)成的部分）X射線譜包含兩個(gè)部分:①連續(xù)X射線譜(continuousx-rayspectrum):含有各種波長(照片的背景部分)KLγLβLα一．連續(xù)Ｘ射線譜1．譜線的特點(diǎn)（1）管電壓不同，X射線譜不同。

相對(duì)強(qiáng)度50kV40kV30kV20kV管電壓較低時(shí)（低于50KV），只發(fā)射連續(xù)Ｘ射線譜。（2）管電壓增大，短波極限λmin向短波方向移動(dòng)。強(qiáng)度為零的波長稱為短波極限λmin產(chǎn)生連續(xù)Ｘ射線譜的微觀機(jī)制是由于韌致輻射（bremsstrahlung）hυmax=mv

2/22．產(chǎn)生機(jī)制一個(gè)電子的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)換為一個(gè)X光子的能量時(shí)：eU=mv

2/2即hc/λmin=eU二．標(biāo)識(shí)X射線譜①當(dāng)管電壓升高到70kV以上，鎢的連續(xù)譜在0.02nm附近疊加了四條譜線稱為標(biāo)識(shí)X射線譜。1．譜線的特點(diǎn)②管電壓減小（增大），同一種靶的標(biāo)識(shí)X射線譜的位置不變。KLγLβLα0.02nm對(duì)于不同元素制成的靶，具有不同的線狀X射線譜，可作為這些元素的標(biāo)識(shí)，所以稱“標(biāo)識(shí)X射線譜”。利用微區(qū)分析技術(shù)鑒定元素成分。2、產(chǎn)生機(jī)制：內(nèi)層電子受激的結(jié)果。MαLβLαKβKγKαKMLN若K層出現(xiàn)空位形成的X射線即稱為K線系L層出現(xiàn)空位即形成L線系λK系L系M系3、標(biāo)識(shí)譜特性標(biāo)識(shí)X射線譜是原子內(nèi)層電子躍遷所發(fā)出的。X射線的硬度I=∑Nihυ常用mA數(shù)表示強(qiáng)度提高X射線硬度的方法X射線譜連續(xù)Ｘ射線譜韌致輻射標(biāo)識(shí)X射線譜原子內(nèi)層出現(xiàn)空位X射線產(chǎn)生條件是：①高速運(yùn)動(dòng)的電子流，②適當(dāng)?shù)恼系K物—靶裝置X射線管;低、高壓電源第一、二節(jié)小結(jié)例：用管電流的毫安數(shù)表示x射線的輻射強(qiáng)度是因?yàn)椋篈.管電流的毫安數(shù)就是打在靶上的高速電子數(shù)；B.管電流的毫安數(shù)就是x射線的總光子數(shù)C.管電流的毫安數(shù)就是x射線的實(shí)際輻射強(qiáng)度D.x射線的輻射強(qiáng)度與管電流成正比D.x射線的輻射強(qiáng)度與管電流成正比例：X射線的貫穿本領(lǐng)決定于A.X射線的強(qiáng)度;B.X射線的硬度；C.照射物質(zhì)時(shí)間的長短；D.靶面積的大小。B.X射線的硬度；例：連續(xù)x射線的產(chǎn)生是由于：A.韌致輻射；B.靶原子外層電子躍遷輻射；C.靶原子內(nèi)層電子躍遷輻射；D.以上說法均不對(duì)。A.韌致輻射例：連續(xù)x射線譜中的最短波長與什么因素有關(guān)？

A.與管電流有關(guān)；

B.與靶材料有關(guān)；

C.與靶面積大小有關(guān)；

D.只與管電壓有關(guān)。D.只與管電壓有關(guān)。例：調(diào)節(jié)x射線強(qiáng)度的主要方法是：

A.調(diào)節(jié)燈絲電壓；

B.調(diào)節(jié)管電壓；

C.調(diào)節(jié)散熱裝置；

D.調(diào)節(jié)輻射時(shí)間。A.調(diào)節(jié)燈絲電壓例：x射線機(jī)在固定電壓下產(chǎn)生的連續(xù)x射線譜，具有下列哪一個(gè)特征？

A.單一波長；

B.范圍從λ=0到λ→∞的波長；

C.最小波長；

D.最小頻率。C.最小波長例：若某X射線管的管電壓為200KV，則連續(xù)譜的短波極限為

A.6.2?B.0.062?C.12.4?D.6.2×10-5?B.0.062?例：管電壓為100KV的X射線光子的最大能量和最短波長分別為Emaxλmin,則

A.Emax=100KeV,λmin=0.124?B.

Emax=100KeV,λmin=1.24×10-4?C.Emax=100J,λmin=0.124?D.Emax=100J,λmin=1.24×10-4?Emax=eU,A.Emax=100KeV,λmin=0.124?一、X射線的一般性質(zhì)①電離作用③熒光作用④光化學(xué)作用⑤生物效應(yīng)②貫穿作用第三節(jié)X射線的基本性質(zhì)二、X射線的衍射dθ12CBMA從晶體上下兩層分子反射的X射線1、2間的光程差為：AM+BM=2AM=2dsin

疊加加強(qiáng)的條件是：2dsin

=kλ（k=1、2、…）此式稱為布拉格定律1912年勞厄有晶體衍射方法證明X射線具有波動(dòng)性。2dsinθ=kλ利用布拉格公式可以：①測(cè)量X射線的波長λ;②測(cè)量晶體的晶格常數(shù)d；有機(jī)體如細(xì)胞和蛋白質(zhì)等的精細(xì)結(jié)構(gòu)；③獲取X射線譜。X射線攝譜儀原理改變?chǔ)瓤色@取不同波長的加強(qiáng)干涉。θλ1λ2∑λX射線攝譜儀原理晶體第四節(jié)X射線的衰減規(guī)律一、單色X射線的衰減規(guī)律I=I0e－μXμ——稱為物質(zhì)的線性衰減系數(shù)，單位為：m-1

、cm-1I0Ix1、衰減規(guī)律I0μ小μ大Ixμ越大，強(qiáng)度減小得越快，物質(zhì)對(duì)X射線吸收越強(qiáng)。Xm=ρx稱為質(zhì)量厚度，單位為：kg·m－2

μ與物質(zhì)的密度ρ有關(guān)，但μ與ρ的比值對(duì)同一種物質(zhì)來說是不變的，稱為質(zhì)量衰減系數(shù)，記作μm單位：m2kg-13、質(zhì)量厚度(massthickness)2、質(zhì)量衰減系數(shù)(massattenuationcoefficient)4、半價(jià)層半價(jià)層(halfvaluelayer)：X射線在物質(zhì)中強(qiáng)度被衰減一半時(shí)對(duì)應(yīng)的厚度（或質(zhì)量厚度）稱為物質(zhì)的半價(jià)層。X射線的衰減規(guī)律又可寫為：二、質(zhì)量衰減系數(shù)與波長、原子序數(shù)的關(guān)系μm=KZαλ3K大致是一個(gè)常數(shù)α通常在3～4之間，與吸收物質(zhì)和射線波長有關(guān)（一）對(duì)于低能（長波）軟X射線，各元素的質(zhì)量衰減系數(shù)近似地適合下式1、原子系數(shù)愈大的物質(zhì)，吸收本領(lǐng)愈大μm=KZαλ3人體骨的主要成分Ca、P,原子系數(shù)較大，吸收強(qiáng)。肌肉的成分H、O、C原子系數(shù)較小，吸收弱。在做胃腸造影時(shí)需先服用鋇鹽（Z=56），由于吸收強(qiáng)，可以顯示胃腸的陰影。用鉛（Z=82）作防護(hù)X射線的材料。X射線的波長愈短，貫穿本領(lǐng)越高，即硬度越大。2、波長愈長的X射線，愈容易被吸收X3（硬）X2X1X銅X鋁濾線板（錫板、銅板和鋁板）是專門用于吸收長波的裝置，從而使X射線的硬度提高，射線譜的范圍較窄。X射線進(jìn)入物體后愈來愈硬的現(xiàn)象稱為X射線的硬化。（二）對(duì)于高能（短波）硬X射線，吸收系數(shù)與原子系數(shù)無關(guān)。若放射診斷采用波長太短的X射線，骨骼的陰影將不太明顯。

表13-1X射線按硬度的分類名稱極軟X射線軟X射線硬X射線極硬X射線管電壓

（kV）5~2020~100100~250250以上最短波長（nm）0.25~0.0620.062~0.0120.012~0.0050.005以下主要用途軟組織攝影,表皮治療透視和攝影較深組織治療深部組織治療例：物質(zhì)對(duì)波長較長的X射線的吸收系數(shù)與物質(zhì)的原子序數(shù)的關(guān)系是A.原子序數(shù)愈大，吸收系數(shù)愈小B.原子序數(shù)愈大，吸收系數(shù)愈大C.

吸收系數(shù)與原子序數(shù)成正比D.吸收系數(shù)與原子序數(shù)成反比B.原子序數(shù)愈大，吸收系數(shù)愈大例：物質(zhì)對(duì)波長較長的X射線的質(zhì)量吸收系數(shù)與波長的關(guān)系是A.波長越長，吸收越小B.波長越短，吸收越小C.與波長無關(guān)D.與波長成正比B.波長越短，吸收越小

I2/I1=e-μx1/2

B.I2/I1=e-μx1C.I2/I1=2D.I2/I1=1/2例：一束強(qiáng)度為I0的單色平行X射線，通過厚度為x1的物體后，強(qiáng)度為I1,若使它通過厚度為x2=2x1的同類物體，強(qiáng)度為I2,則B.I2/I1=e-μx1例：強(qiáng)度為I0的x射線通過物質(zhì)時(shí)，該物質(zhì)對(duì)x射線的吸收強(qiáng)度I與物質(zhì)厚度x及物質(zhì)的衰減系數(shù)μ的關(guān)系為

A.I=μxI0B.I=I0e-μxC.I=I0eμxD.I=I0(1-e-μx)D.I=I0(1-e-μx)吸收強(qiáng)度I=入射強(qiáng)度I0－透射強(qiáng)度I0e-μx例：X射線通過5個(gè)半價(jià)層的物質(zhì)后，強(qiáng)度減小為原來的

A.1/4B.1/5

C.1/16

D.1/32