射线问题汇总

1、1射线检测概念问题射线检测概念问题 苗苗 德德 山山21895年11月8日， 伦琴正在研究阴极射线 ，他发现在离阴极射线管一米以外的荧光屏上发出了荧光，并且证明了这种荧光是由阴极射线管所发出的一种看不见的射线所引起的。伦琴将这种未知射线命名为X射线。 当伦琴进一步研究X射线对铅片的穿透本领时，又意外地在荧光屏上发现了自己拿铅片的手的骨骼轮廓。 12月22日，伦琴用X射线拍下了伦琴夫人的手骨照片， 这是世界上第一张人类活体骨骼照片。世界上第一张人类活体世界上第一张人类活体骨胳照片，伦琴夫人手骨胳照片，伦琴夫人手的的X射线照片，摄于射线照片，摄于1895年年12月月22日日 3二、X射线产生装置X

2、射线产生装置主要为： 1.X射线管 2.低压电源 3.高压电源 4.整流电路4管电压：阴极和阳极之间的直流电压称为管电压。：阴极和阳极之间的直流电压称为管电压。 管电压使电子具有较大的动能。管电压使电子具有较大的动能。管电流：阴极发射的热电子在电场作用下高速奔向阳极：阴极发射的热电子在电场作用下高速奔向阳极 形成电流，此电流称为管电流。形成电流，此电流称为管电流。 管电流大，产生管电流大，产生X光子的数目多。光子的数目多。靶：阳极上直接受到电子轰击的区域。应选用熔点高的物：阳极上直接受到电子轰击的区域。应选用熔点高的物质钨和它的合金适合当靶的材料。质钨和它的合金适合当靶的材料。X射线管： 借助

3、于阳极和阴极之间电位差的作用加速电子借助于阳极和阴极之间电位差的作用加速电子束轰击阳极而产生束轰击阳极而产生X射线的真空管。射线的真空管。 5当高速电子流撞击阳极靶上受到制动时，电子在原子核的强电场作用下，速度的量值和方向都发生急剧变化，一部分动能转化为光子的能量 h辐射出去，此即轫致轫致辐射。辐射。一连续射线谱.连续射线谱产生的微观机制是轫致辐射连续射线谱产生的微观机制是轫致辐射6 1、X射线的强度：射线的强度：X X射线的强度：指单位时间内通过与射线方向垂直的单位射线的强度：指单位时间内通过与射线方向垂直的单位 面积的辐射能量。用面积的辐射能量。用I I表示，单位为：表示，单位为：W Wm

4、 m-2-2。I=NI=Ni ihhi i= N= N1 1hh1 1+ N+ N2 2hh2 2+ + N Nn nhhn n N Ni i表示单位时间通过与射线方向垂直的单位面积的光子数，表示单位时间通过与射线方向垂直的单位面积的光子数，使强度增加的方法有：增大管电流，使强度增加的方法有：增大管电流， 增大管电压，增大管电压，管电压一定时，常用管电流管电压一定时，常用管电流mAmA数表示数表示X X射线的强度。射线的强度。二、X射线的强度和硬度72射线的硬度(线质）(1)X(1)X射线的硬度是指射线的硬度是指X X射线的贯穿本领，取决于射线的贯穿本领，取决于X X射线的能量射线的能量hh(

5、2)(2)提高提高X X射线硬度的方法：射线硬度的方法： 增大管电压增大管电压 常用管电压的千伏数（常用管电压的千伏数（KvKv）表示）表示X X射线的硬度。射线的硬度。根据不同的用途把根据不同的用途把X X射线按硬度分为极软、软、硬、极硬四类：射线按硬度分为极软、软、硬、极硬四类：82连续谱特性连续谱特性 (1)管电压减小，各波长对应管电压减小，各波长对应的强度减小。的强度减小。 mv 2/2= e U =hmax = hc/min (2)每一曲线都有一个强度每一曲线都有一个强度最大的波长和相对强度为零最大的波长和相对强度为零的最短波长的最短波长,最短波长称为最短波长称为短波极限，用短波极限

6、，用min 表示，表示，管电压增大，管电压增大，min向短波向短波方向位移方向位移9二标 识 X 射 线 谱 任何靶的标识任何靶的标识X射线谱皆是唯一的射线谱皆是唯一的，可以作为此元素的标识（特征），可以作为此元素的标识（特征），故称为标识，故称为标识X射线谱。射线谱。只有达到一定的管电压只有达到一定的管电压值标识值标识X射线谱才出现射线谱才出现，如：钨，如：钨(z=74)靶在管靶在管电压大于电压大于70Kv以上时以上时才出现，但钼才出现，但钼(z=42) 靶靶管电压小于管电压小于70Kv即可即可出现。管电压减小，同出现。管电压减小，同一种靶的标识一种靶的标识X射线谱射线谱位置不变。位置不变。

7、101、标识谱产生机制：书P711线系线系K层出现空位形成的层出现空位形成的X射线称为射线称为K线系（用线系（用K、K、KKmin表示表示），），L层出现空位形成层出现空位形成L线系（线系（L、L、LLmin），），。.每一线系都有最短的波长边界，由每一线系都有最短的波长边界，由自由电子补充空位产生的光波。自由电子补充空位产生的光波。EL-EK = h KEM-EK = h K E自自-EK = hmax =h c /min.靶元素原子序数愈高，对应线系（靶元素原子序数愈高，对应线系（K、L线系）的波长愈短，线系）的波长愈短，靶的标识谱决定于靶材料各层的能量差值靶的标识谱决定于靶材料各层的能量

8、差值。MLLKKKKMLN122 2、X X射线的硬化射线的硬化 X射线进入物质后长波成分易被吸收，短波成分不易被吸收，能通 过物体，故X射线从物体出来后硬度变大， X射线穿过物体后硬度变大的现象称为X射线的硬化。X X3 3（硬）（硬）X X2 2X X1 1X X铜铜X X铝铝X射线的硬化 滤线板（锡板、铜板和铝板）是专门用于吸收长波X射线的装置，X射线穿过后的硬度变高、射线谱范围变窄。X射线的频率越大，贯穿本领越高，即硬度越大。13增感屏的荧光物质受到X线照射会发出可见荧光，且在X线停止后仍可持续一段短暂的发光时间，称余辉现象。若在余辉时间内装入胶片，可使胶片重复感光，即在摄取的照片上残

9、留下上次影像痕迹。随着增感屏的使用和老化，余辉时间会日益延长。普通钨酸钙增感屏应在一次照射后静置70 S以上；稀土增感屏在一次照射后静置80 S以上，方可打开装上第二张胶片。这不仅为了避免余辉对后一张胶片的影响，同时也是为了使前一张胶片感光充足，尤其是无暗盒自动换片摄影系统，应适当调整自动换片间隙时间，免除前后影像干扰。 事实上不同牌号、批次、厂家的增感屏，在不同曝光条件下，其余辉持续时间都是不一样的，这对于提高照片质量，具有十分重要的意义。 14射线的能量与强度关系射线的能量与强度关系1、能量是力量的质的表现（大人的拳头）2、强度是力量的量的表现（小孩的拳头）射线对物体的穿透和胶片的感光，是

10、其能量和强度的具体表现。能 量射线的穿透力取决于能量的能量，线质等同于能量。能量的单位：ev,或Kev E=hv=hc/连续X射线能量取决于管电压，标识X射线的能量与靶材料有关。射线的穿透力（能量）取决于源的种类和性质强 度射线对胶片的感光度取决于它的强度距离的平方与强度成反比射线的强度：放射强度（又叫活度，活性）放射性同位素单位时间内产生衰变的次数称为放射强度，常用居里为单位。15补充知识点补充知识点1) 固有不清晰度大小就是散射电子在胶片乳剂层中作用的固有不清晰度大小就是散射电子在胶片乳剂层中作用的平均距离。平均距离。2) 散射线会使射线底片的灰雾黑度增大，影像对比度降低。散射线会使射线底

11、片的灰雾黑度增大，影像对比度降低。3) 同能量的同能量的射线和射线和X射线具有完全相同的性质射线具有完全相同的性质4) Ir192与物质相互作用，肯定不会发生电子对效应与物质相互作用，肯定不会发生电子对效应5) 能量较低的射线更容易被胶片吸收，引起感光，因此射能量较低的射线更容易被胶片吸收，引起感光，因此射线透照时防止散射线十分重要线透照时防止散射线十分重要6)线质概念线质概念=能量概念能量概念 是一回事是一回事7) 胶片达到一定黑度所需的照射量（即伦琴数）与射线线胶片达到一定黑度所需的照射量（即伦琴数）与射线线质有关。质有关。8) 同一胶片对不同能量的射线具有不同的感光度同一胶片对不同能量的

12、射线具有不同的感光度9 射线能量越大对胶片感光度越小。射线能量越大对胶片感光度越小。10) 放射性同位素放射性同位素越小，意味着该同位素半衰期越长越小，意味着该同位素半衰期越长163.实际焦点和有效焦点实际焦点和有效焦点 理想的焦点是一个点，实际上它具有一定面积。焦点理想的焦点是一个点，实际上它具有一定面积。焦点从不同角度来讲有实际焦点和有效焦点之分。从不同角度来讲有实际焦点和有效焦点之分。 实际焦点实际焦点: 实际焦点是阴极灯线发射出的电子高速撞击阳极靶面的实际焦点是阴极灯线发射出的电子高速撞击阳极靶面的面积。电子束越细撞击阳极靶面的面积越小，成像越清晰。面积。电子束越细撞击阳极靶面的面积越小，成像越清晰。 有效焦点有效焦点: 有效焦点是实际焦点在有效焦点是实际焦点在x线照射方向上的投影。因为阳线照射方向上的投影。因为阳极靶面是具有一定角度的斜面，在极靶面是具有一定角度的斜面，在X线摄影方向上，对成像线摄影方向上，对成像构成影响的是实