x射線物理ppt課件-文庫吧資料
2025-05-11 18:34本頁面
【正文】 量時(shí)多數(shù) X射線都產(chǎn)生光電效應(yīng) 較高能量時(shí)以康普頓散射為主 ▲ 脂肪和肌肉（原子序數(shù)較低）以康普頓效應(yīng)為主 ▲對比劑（造影劑）以光電效應(yīng)為主（原子序數(shù)較高） ▲骨骼在低能量時(shí)以光電效應(yīng)為主、高能量時(shí)以康普頓效應(yīng)為主 第四節(jié) X射線的衰減規(guī)律 ? X射線與物質(zhì)相互作用過程中，物質(zhì)吸收了 X射線后， X射線強(qiáng)度的減弱，即為衰減，包括 距離所致的擴(kuò)散衰減 和 物質(zhì)所致的吸收衰減 。 五、 X射線與物質(zhì)的其他相互作用過程 相干散射 (coherent scattering) （又稱為經(jīng)典散射或瑞利散射） 入射光子和束縛較牢固的內(nèi)層軌道電子發(fā)生彈性散射（也稱電子的共振）， 1個(gè)束縛電子吸收入射光子而躍遷到高能級，隨即又放出 1個(gè)能量約等于入射光子能量的散射電子。 ? 電子對效應(yīng)發(fā)生的幾率與原子序數(shù)的平方成正比。 發(fā)生電子對效應(yīng)的 X光子能量超出了診斷用 X射線能量的范圍。另外，散射線的輻射傷害應(yīng)引起放射工作人員的足夠重視。 可理解為兩個(gè)球的碰撞 … 圖： hυ 為入射光子能量 hυ hυ 2… 為以不同角 度散射的光子能量 ? 光子可在 0～ 180度的空間內(nèi)散射 ? 反沖電子飛出的角度不超過 90度 ? 散射光子的能量隨散射角 φ 的增大而減小 當(dāng) φ ＝ 180度時(shí)，散射光子的能量最低，反沖電子的能量最大（即正向碰撞） 各種偏轉(zhuǎn)角度下散射光子的能量 入射光子能量 (KeV) 散射光子能量 (KeV) 30度 60度 90度 180度 25 24 23 50 46 42 75 70 66 58 100 91 84 72 150 146 131 116 95 3. 診斷放射學(xué)中的康普頓效應(yīng) 在康普頓效應(yīng)中，散射光子保留了大部分的能量，這些散射光子就是散射線，傳遞給反沖電子的能量是很少的。 ： 當(dāng)光子能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過電子在原子中的結(jié)合能時(shí)，才容易發(fā)生康普頓效應(yīng)。 ： ①利在于可以產(chǎn)生高質(zhì)量 X射線照片，一是因?yàn)樗划a(chǎn)生散射線，減少了照片灰霧，二是增加了射線對比度，光電效應(yīng)發(fā)生的概率與原子序數(shù)的 4次方成正比，增加了不同組織之間的吸收差異，例如，由于光電效應(yīng)使得骨與軟組織吸收差異加大，可產(chǎn)生高對比度的 X射線照片 . ： ②弊在于入射光子的能量通過光電效應(yīng)全部被人體吸收了，加大了輻射損傷，為了減少輻射對人體的損害，經(jīng)常采用高千伏（高能量）攝影，減少光電效應(yīng)發(fā)生的概率。 發(fā)生幾率受 3方面因素影響： ②光子能量等于或稍大于電子結(jié)合能， 如 1個(gè) 34KeV的光子比 1個(gè) 100KeV的光子更容易與碘的 K層電子發(fā)生作用，光子的能量越大光電效應(yīng)發(fā)生的幾率反而減少，光電效應(yīng)發(fā)生的幾率與光子的能量的 3次方成反比。在光電效應(yīng)過程中產(chǎn)生： ①負(fù)離子（光電子、俄歇電子） ②正離子（丟失電子的原子） ③標(biāo)識 X射線 ： 光電效應(yīng)多發(fā)生于低能光子和原子序數(shù)較高的物質(zhì)作用時(shí)。 一、光電效應(yīng) (photoelectric effect) ： 入射光子與原子的內(nèi)層電子作用時(shí)，將全部能量交給電子，獲得能量的電子擺脫原子核的束縛而成為自由電子（光電子），而光子本身整個(gè)被原子吸收的過程稱為光電效應(yīng)。靶越薄 ， 上述結(jié)論越 正確。 電子直線加速器產(chǎn)生的高能 X射線使用的是透射式靶面。經(jīng)常采用鋁作為濾過材料。 距離： X射線的強(qiáng)度與距離的平方成反比。 毫安秒 (mAs)： X射線的強(qiáng)度與 mAs成正比。 .管電壓 (kV)： 管電壓越高， X射線的強(qiáng)度越大。 在醫(yī)學(xué)應(yīng)用中，常用 X射線的 量 和 質(zhì) 表示 X射線的強(qiáng)度。 在 X射線診斷中，常用管電流的大小與曝光時(shí)間的乘積即毫安秒 （ mAs） 來間接表示 X射線的量。 X射線的量 垂直于 X射線束的單位面積上、單位時(shí)間內(nèi)通過的光子數(shù)稱為 X射線的量。 在 X射線診斷中， X射線的質(zhì)常間接的用 X射線管管電壓（千伏值 /kV值）的大小來近似描述。 s1 X射線的量與質(zhì) X射線的質(zhì) 又稱線質(zhì)，表示 X射線的硬度，即 X射線穿透物體的能力 與光子能量的大小有關(guān)，光子的能量越大穿透能力越強(qiáng)，越不容易被物體吸收。 X射線強(qiáng)度的單位是： J X射線管短軸方向上的 X射線強(qiáng)度分布是基本對稱的； X射線管長軸方向上的 X射線強(qiáng)度分布是非對稱的，近陰極端的 X射線強(qiáng)度大，近陽極端的 X射線強(qiáng)度小。 X射線的化學(xué)和生物特性 1）、感光作用 2）、脫水作用 /著色作用 3）、生物效應(yīng) 第二節(jié) X射線輻射場的空間分布 一、 X射線強(qiáng)度 單位時(shí)間內(nèi)垂直于 X射線束的單位面積上通過的光子數(shù)和能量的總和 叫做 X射線線的強(qiáng)度。 ? 電離作用 ? 具有足夠能量的 X射線光子不僅可從原子中擊脫電子產(chǎn)生一次電離，脫離了原子的電子還能與其他原子碰撞產(chǎn)生二次電離。 如鎢酸鈣、鉑氰化鋇、銀激活的硫化鋅鎘等熒光物質(zhì)受 X射線照射時(shí)，物質(zhì)原子被激發(fā)或電離，當(dāng)被激發(fā)的原子恢復(fù)到基態(tài)時(shí)，便可放出熒光。 ? 3） 標(biāo)識輻射的 X射線波長 是由躍遷的電子 能量差決定的，與高速電子的能量（管電壓）無直接關(guān)系，主要決定于靶物質(zhì)的 原子序數(shù) ， 原子序數(shù)越高，產(chǎn)生的標(biāo)識輻射的波長越短。 WeU ?WeU ?eWU?小結(jié) ? 1）連續(xù)譜的形狀與靶的材料無關(guān)。 特征輻射 /標(biāo)識輻射 ? 產(chǎn)生標(biāo)識
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