或射线在物质中的衰减

放射物理与防护 放射物理与防护 放射物理与防护 彭文献 第五章 X（或）射 线在物质中的衰减 学习目标 1、掌握连续X射线在物质中的减弱规律及影 响X射线在人体中衰减吸收的主要因素。 2、熟悉窄束X线及宽束X线的概念及其在介 质中的衰变规律。 3、了解X线在介质中的衰减规律，解释X线 在医疗领域的应用。 概述 1、射线强度衰减的平方反比法则 以点源为球 心，半径不同的各球面上的射线强度，与距离（ 即半径）的平方成反比距离增加一倍,射线强度将 衰减为原来的1/4。 衰减：当射线通过物质时，由于射线光子 与物质原子发生光电效应、康普顿效应和 电子对效应等一系列作用，致使出射方向 上的射线强度衰减，这一衰减称为物质所 致的衰减。 一、窄束X射线在物质中的衰减规律 第一节 单能X射线在物质中的衰减规律 X射线在穿过物质时其强度呈指数关系衰减，其衰减率为X 线在其传播行程中物质吸收系数的线性分值。 Iout=Iin e-l 组织衰减系数（决定于原子序数和电子密度） 二、宽束X射线在物质中的衰减规律 宽束X线 ： 是含有散射线成分的X射线束。 第二节 连续X射线在物质中的衰减规律 一、连续X射线在物质中的衰减特点 第二节 连续X射线在物质中的衰减规律 一、连续X射线在物质中的衰减特点 理论上，连续能谱窄束X线的衰减可由下式描述： 表示各种能量X线的线性衰减数； 表 示各种能量X线束的入射强度， 表示射线 通过的厚度。 二、影响X射线衰减的因素 v入射光子的能量越大，X线的穿透就越强。 v射线能量越高，衰减越少。 1、 射线性质对衰减的影响 2、物质原子序数对衰减的影响 3、物质密度对衰减的影响 4、每克电子数对衰减的影响 三、X射线的滤过 v低能光子对检查者皮肤和表浅组织的伤害 。 v过滤，在X射线管出口放置一定均匀厚度的 金属，预先把X射线束中的低能成分吸收掉, 将X射线的平均能量提高,这种过程称为过滤 滤过板 所用的金属片。 （一）固有过滤 v X射线管组装体本 身的过滤叫固有 过滤。 v 包括X线管的玻璃 管壁、绝缘油、 管套上的窗口和 不可拆卸的滤过 板。 v 用铝当量表示（ mm Al）一般诊 断X线机的固有滤 过在0.52 mm Al （二）附加滤过 1、用工具可拆卸的附加过滤板 2、可选择的附加过滤板 3、遮光器中的反光镜 4、有机玻璃窗的过滤 （1）过滤板的选择 v铝 13 对低能射线是很好的过滤物质 v铜 29 对高能射线是很好的过滤物质 铜与铝共用，铜在上，铝在下。 （2）过滤板的厚度 v过滤板的厚度增加，低能射 线迅速衰减，但高能射线衰 减缓慢。 （3）过滤板厚度对受照剂量的影响 滤板厚度（mmAl ） 皮肤照射量（Ckg1）照射量下降百分数（ ） 06.1410-4（2380mR）0 0.54.7810-4（1850mR）22 1.03.2810-4（1270mR）47 3.01.2010-4（465mR）80 表5-3 滤过板厚度对照射量的影响（60kV，100mA） （4）过滤与投照时间 v适当增加照射时间 v高千伏、厚滤过摄影 时间延长 了，但受照射剂量却大幅降低。 第三节 医学放射学中X射线的衰减 诊断放射学中X线的衰减 一、人体的构成元素和组织密度 人体骨骼由胶体蛋白和钙质组成，其中钙 质占5060钙质中Ca3(PO4)2占85； CaCO3占10；Mg3(PO4)2占5；软组织内 水占75，蛋白质、脂肪及碳水化合物占23 ，其余2是K、Na、Cl、Fe等元素。 管电压（kV）脂肪肌肉骨 400.33931020.40121022.4434102 500.26531020.29331021.4179102 600.21961020.24551020.9677102 700.20091020.22131020.7342102 800.19051020.20761020.6047102 900.18321020.19941020.5408102 1000.18011020.19421020.4865102 1100.17741020.19061020.4530102 1200.17551020.18821020.4298102 1300.17421020.18641020.4132102 1400.17321020.18521020.4010102 1500.17241020.18421020.3918102 表5-4 人体不同组织的线衰减系数（m-1） vX射线影像是人体的不同组织对射线不同衰 减的结果。 vX射线透过，胶片呈黑色。 vX射线被吸收，胶片呈白色。 v人体吸收X射线最多的是门牙。 v吸收X射线最少的是充满气体的肺。 第四节 X射线的临床应用 一、常规X线摄影技术 （一）传统胶片X射线摄影 （二）数字化X射线成像技术 二、介入放射技术 三、计算机断层成像技术 四、利用