x射線物理ppt課件(參考版)
2025-05-08 18:34本頁(yè)面
【正文】 X線濾過(guò)的作用及種類。 例：求水分子 H2O的有效原子序數(shù) 解： ? ? ?? ii ZaZ化合物的有效原子序數(shù) X射線與人體組織的相互作用除與光子本身的能量有關(guān)外，還與物質(zhì)的原子序數(shù)有關(guān)。 ? ? 例題： 若空氣中各組分的質(zhì)量百分比為氮 75％，氧 ％，二氧化碳 ％，試計(jì)算在能量為 10keV光子作用下，空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)是多少？已知氮、氧、二氧化碳的質(zhì)量衰減系數(shù)分別為 、 、和 ( ) 解：空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)為 ＝ ＋ ＋ ＝ ＋ ＋ ＝ （ ） imim P?? ??第 i種元素的質(zhì)量衰減系數(shù) 第 i種元素在化合物或混合物中所占質(zhì)量的百分比 12 ?kgm22 cocoomoNmNm PPP ???? ???12 ?kgm X射線束的線性衰減系數(shù)隨原子序數(shù)的增大而增大。 4. 吸收物質(zhì)的每克物質(zhì)的電子數(shù) 越大， X線衰減越大。 人體的組織密度大致分為三類，即高密度組織、中等密度組織、低密度組織。 1. X線的能量： 入射光子的能量越大，穿透力越強(qiáng)，光電效應(yīng)發(fā)生的概率下降， X線衰減越少，透過(guò)的 X線強(qiáng)度越大。 lead screening used to protect patient amp。 濾過(guò)材料：鋁 —濾過(guò)低能射線 銅 —濾過(guò)高能射線 60kVp，用 3mm鋁濾過(guò)時(shí)，曝光時(shí)間增加需 52％ 130kVp，增加濾過(guò)不需增加曝光時(shí)間 Attenuation Coefficient Attenuation coefficients tell you the “xray blocking power” of a material. 5 10 50 100 150 1 Attenuation Coefficient Photon Energy (keV) 500 Bone Muscle Fat Attenuation Coefficient As mentioned before, different objects react with xray photons in a different manner. Some objects are more likely to absorb xrays than others. This is true in human tissues as well。 nIIII ???? ??21連續(xù)能譜窄束 X射線的衰減公式： 投射強(qiáng)度 xnxx neIeIeI ??? ??? ??? 00201 21 ??入射強(qiáng)度 線性衰減系數(shù) 介質(zhì)厚度 1000光子 1cm 1cm 1cm 1cm 水模型 288電子 探測(cè)器 1000光子 40KeV 平均能量 1cm水 － 35％ 1cm水 650 47 474 52 － 27％ 1cm水 365 55 － 23％ 1cm水 288 光子 57 KeV － 21% 連續(xù)能譜 X 射線的衰減特點(diǎn) 量 減 小 質(zhì) 提 高 連續(xù)能譜 X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律 四、 X射線的濾過(guò) 診斷用 X射線是混合射線，當(dāng)它穿透人體時(shí)，絕大部分低能射線被皮膚和淺表組織吸收，而這部分射線對(duì) X射線成像不起任何作用，卻 增加了患者皮膚照射量 。如最高能量為 100KeV的連續(xù) X射線，其平均能量在 40KeV左右。 Xq eBII???0三、連續(xù) X射線的衰減 ? 實(shí)際使用的 X射線是由能量連續(xù)分布的光子組成，而不是理想化的單能 X射線。 一、單能窄束 X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律 窄束 X射線是指不包括散射成分的射線束，其衰減規(guī)律如下 Xq eII???0 式中， I0為 X射線到達(dá)物體表面時(shí)的強(qiáng)度 Iq為透過(guò)物體后的強(qiáng)度 X為吸收物體的厚度 μ 為線性衰減系數(shù) I為穿過(guò)某一物質(zhì)后的X射線強(qiáng)度； I0為射入該物質(zhì)之前的 X射線強(qiáng)度； μ為該物質(zhì)的吸收系數(shù) （ 不同物質(zhì)的 μ值不同 ， 由物質(zhì)的物理特性決定 ） ； X為該物質(zhì)的厚度 ； I I0 X dxIdI ???? ?xo eII???衰減公式： 衰減方程： 57 二、單能寬束 X射線的衰減規(guī)律 ? 實(shí)際使用的 X射線多為寬束 X射線 ? 寬束 X射線是指含有散射成分的 X射線束 ? 寬束 X射線的衰減中 μ 值不再是一個(gè)常數(shù)，它與吸收物質(zhì)的形狀、面積、厚度，探測(cè)器與吸收體之間的距離和光子的能量等有關(guān)，因此寬束 X射線的衰減規(guī)律比較復(fù)雜，常常在窄束 X射線衰減規(guī)律的基礎(chǔ)上引入積累因子 B加以修正。 ? 診斷用 X射線通過(guò)被檢體時(shí)， X射線光子與人體主要發(fā)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和相干散射，在此過(guò)程中由于散射和吸收，使得 X射線強(qiáng)度衰減。 六、各種相互作用物質(zhì)的相對(duì)重要性 幾種相互作用發(fā)生的幾率： 1. ～ 10MeV：光電效應(yīng) 康普頓相應(yīng) 電子對(duì)效應(yīng) 2. ～ 4MeV：康普頓效應(yīng)占主導(dǎo)地位 3. 20KeV～ 100KeV：光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)為主 相干散射很少 電子對(duì)效應(yīng)不會(huì)發(fā)生 低能
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