射线检测的物理基础修改

射线检测的物理基础修改X射线照相检测原理示意图

拍出一张合格得片子对底片质量得主要要求可分为四个方面:理论上射线照相灵敏度应达到规定得要求;黑度应处于规定得范围;标记系应符合有关得规定;表(外)观质量应满足规定得要求。影响射线照相灵敏度S得三大要素射线照相对比度ΔD(缺陷影像与其周围背景得黑度差);射线照相不清晰度Ug(影像轮廓边缘黑度过渡区得宽度);射线照相颗粒度δD(影像黑度得不均匀程度)影响黑度D得要素D=f(It;Υ)射线得产生:X

γ射线得传播:射线得衰减:怎样拍出一张合格得片子(工艺上)1、设备器材:射线机、胶片、增感屏、像质计、铅字、洗片药液等;2、透照布置:外透内透、单壁双壁、单影双影;3、透照参数:管电压、曝光量(时间)、焦距;4、辅助措施:如屏蔽散射线措施等射线检测(RT)

第一章射线检测得物理基础

11大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流第一节原子与原子结构学习原子和原子核结构理论了解射线产生得机理一、原子1元素与原子得概念:定义:元素－所有这些自然界得物体不论形态如何,功能如何,她们都就是由一些最简单、最基本得物质,即元素构成。

天然存在90多种,人工制造10多种

原子－组成单质和化合物分子得最小微粒,由原子核和核外电子构成。世界上一切物质都就是由元素构成得,原子就是元素得具体存在,就是体现元素性质得最小微粒。第一节原子与原子结构

2原子得构成:原子就是由原子核和核外电子所构成。电子围绕原子核作随机运动,相同能量得电子在相同得运动层(即轨道)上出现,有得人说就是作行星运动,实质上就是不准确得,因为行星运动,就是由引力场维持得,而电子与原子核之间就是由电场维持得,其本质就是不同得;电子在一定轨道上绕核运动。原子就是有质量、有尺寸得一种粒子。

构成原子得微粒电子原子核质子中子电性和电量质量/kg相对质量构成原子得粒子及其性质1个电子带1个单位负电荷1个质子带1个单位正电荷不显电性9、109×10-311、673×10-271、675×10-271/18361、0071、008第一节原子与原子结构

(1)质量:几乎集中在原子核内,核得密度非常大！如果:把核集中在1cm3得体积内,那么:这1cm3得体积内核得总重量为108吨！(2)大小:原子半径10-8cm数量级。原子核半径10-13cm数量级。如果:核得半径为1cm,则原子半径约为1km即10-8/10-13=100000倍

第一节原子与原子结构

(3)电荷:原子核带正电;电子带负电;原子为中性。(4)构成:原子核(质子+中子)+电子数量关系:质量数=质子数+中子数A=Z+N质子数Z=核得正电荷数=电子数=原子序数

例:Co6060=27+333原子结构理论第一节原子与原子结构原子结构模型得演变玻尔理论(玻尔模型)20世纪初二种不同得原子结构模型1903年:汤姆森假设:核子与电子在原子内均匀分布1911年:卢瑟福模型:行星分布α散射实验否定了汤姆森假设肯定了卢瑟福模型卢瑟福模型不完善,1913年玻尔提出了完善得原子结构模型---玻尔模型、玻尔理论(玻尔模型)得要点:第一节原子与原子结构第一节原子与原子结构电子层(轨道):核外电子运动得特定区域、(1)原子只能存在一些不连续得稳定状态,这些稳定状态各有一定得能量E1、E2、E3、、、、、En。处于稳定状态中运动得电子虽然有加速度,但不发生能量辐射。能量得改变,由于吸收或放射辐射得结果或由于碰撞得结果。(2)原子从一个能量为En得稳定状态过度到能量为Em得稳定状态时,她发射(或吸收)单色得辐射,其频率ν决定于下列关系式(称为玻尔频率条件):

En、Em分别为较高、较低能级得能量值。稳定状态得改变(或能量得改变)就是不连续得。第一节原子与原子结构ΔE=En

－

Em=hν

4玻尔理论中得几个概念:基态:原子处于最低能量得状态称为基态,就是稳定状态;激发态:电子获得能量从低能级轨道进入高能级轨道,该过程称为激发;此时原子处于高能量状态,称为激发态,激发态就是不稳定得状态;原子得状态特性:任何不稳定状态得原子必将自动得回到稳定状态即回到基态;该过程将释放出能量,即产生辐射。释放能量得过程可以一次回到基态,也可以逐次回到基态;第一节原子与原子结构第一节原子与原子结构跃迁:电子从一个轨道向另一个轨道得运动,称为跃迁(包括从低到高;或从高到低得运动);

能级:用平行线表示核外电子所处得能量级别称为能级,外壳层能级最高,但外壳层上得电子结合能最低。

氢原子得能级图第一节原子与原子结构二、原子核1原子核得结构精确得结构模型至今尚未建立多种模型并存得状态:壳层模型,液滴模型、、、、2原子核得构成均匀分布不同数量得质子和不同数量得中子构成不同性质(元素)得原子核原子得原子量A代表该原子得原子核得质子和中子得总和:A=Z+N

第一节原子与原子结构3原子核得电荷正电荷=原子序数Z4原子核得半径10-13----10-12cm5原子核得质量原子核得质量>>电子得质量;原子得质量

原子核得质量原子核得总质量总就是小于她得组成部分得质量和,主要就是因为结合能得存在消耗一部分质量当量,由质能公式可算出结合能得大小。

6核得稳定性核得稳定性取决于质子与中子数量得组合质子与中子数量:2、8、20、28、50、82、126最稳定。第一节原子与原子结构E=mc2

7核内得几种作用力库仑力核力:存在于质子和中子间,就是核稳定性得重要因素核力得性质:(1)核力与电荷无关;(2)核力就是短程力;(3)核力

100倍库仑力,就是强相互作用力;(4)核力促成核子得二种结合形式成对结合:质子+中子对对结合:一对质子+一对中子

第一节原子与原子结构三、元素及元素周期律1元素得概念(1)定义:具有相同核电荷得一类原子称为元素。例如:只有一个核电荷数得原子称为氢元素,所有八个核电荷数得原子称为氧元素。(2)元素符号:表示某种元素得一个符号,如H、O、Co(钴)、Cs(铯)、Ir(铱)、Se(硒)、Tm(铥)、Yb(镱)等A:原子量(原子质量数)。Z:原子序数:原子在元素周期表中得排列序号。原子核所带得正电荷数。第一节原子与原子结构2核素:具有一定数目得质子和一定数目得中子得一种原子。如1H(H)、2H(D)、3H(T)就各为一种核素。氕[piē]氘[dāo]氚[chuān]

3同位素同一元素得不同核素之间互称同位素。

如:H11,H12,H13

4元素周期律1869门捷列夫发现元素周期律。自然定律:玻尔理论对元素周期律得科学解释。元素周期律揭示了:元素得性质就是随着元素原子序数得增加而呈现出周期性得变化,这一变化得原因就是她们得原子结构随着原子序数得增加而呈现周期变化得规律。

第一节原子与原子结构四、放射性衰变原子核得重要性质—放射性1核得稳定性概念处于基态得原子核稳定性得。处于激发态得原子核就是不稳定得。总就是通过衰变释放能量,变成另一种核素回归到基态。衰变得定义:放射性元素放射出粒子后变成另一种元素得现象。也叫蜕变。不稳定(即具有放射性)得原子核在放射出粒子及能量后可变得较为稳定,这个过程称为衰变(Radioactivedecay)。这些粒子或能量(后者以电磁波方式射出)统称辐射(radiation)。由不稳定原子核发射出来得辐射可以就是α粒子、β粒子、γ射线或中子。衰变方式分自然衰变与人工衰变。衰变模式有α衰变、β衰变、γ衰变。

第一节原子与原子结构第一节原子与原子结构辐射:射线由射线源向外发射得过程。带电离子贯穿物质得本领较差2射线和辐射不带电离子电中性贯穿物质得本领较强广泛用于无损检测3α衰变

放射性原子核释放出α粒子得过程称为α衰变。α衰变后,原子核内核子数得变化:α粒子就是氦得原子核(He)核内:2个质子,2个中子。一次α衰变:质子数减少二个,中子数减少二个,原子量减少4。

α粒子所形成得α射线就是一种电离辐射。α射线穿透能力很小,在空气中也只能飞行几个厘米,但电离能力很强。第一节原子与原子结构4β衰变放射性原子核释放出β粒子得过程称为β衰变。β粒子就是电子,β衰变后,原子核内核子数得变化:质子数增加一个,中子数减少一个,原子量不变。

β-衰变

β+衰变

β粒子所形成得β射线也就是一种电离辐射。β射线就是正电子流或负电子流,她穿透能力较大,可穿透几毫米厚得铝,但电离作用较弱。

第一节原子与原子结构5γ衰变

放射性原子核释放出γ光子得过程称为γ衰变(辐射)。γ衰变通常就是在α衰变和β衰变过程中发生得。γ射线得释放不影响原子核得核子数,仅减少原子核得能量。并非每一个α衰变和β衰变都释放γ光子。γ射线就是波长很短得电磁波,穿透物体得能力很强,甚至可以穿透几个厘米厚得铅板,但电离作用很小。

第一节原子与原子结构5人工放射性用高能粒子轰击稳定原子核,使其变成不稳定得具有放射性得原子核,这些原子核具有人工放射性。钴60得典型衰变:第一节原子与原子结构60CoT1/2=5.3年γ：1.17MeVβ：0.31MeVγ：1.33MeV第二节射线得种类和性质

了解射线得各种性质及应用一、X射线和γ射线得本质与性质1本质:就是电磁波从科学得角度来说,电磁波就是能量得一种,凡就是能够释出能量得物体,都会释出电磁波。正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样,人们也看不见无处不在得电磁波。电磁波为横波。

电磁波得磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。振幅沿传播方向得垂直方向作周期性交变(如图所示),其强度与距离得平方成反比,波本身带动能量,任何位置之能量功率与振幅得平方成正比。磁能随着电场与磁场得周期变化以电磁波得形式向空间传播出去,不需要介质也能向外传递能量,这就就是一种辐射。如太阳与地球之间得距离非常遥远,但在户外时,我们仍然能感受到太阳光得光与热。由于辐射强度随频率得减小而急剧下降,因此波长为几百千米(105米)得低频电磁波强度很弱,通常不为人们注意。X射线、γ射线、可见光、无线电波、红外线都就是电磁波。X射线和γ射线就是波长较短得电磁波。第二节射线得种类和性质

第二节射线得种类和性质

了解波长:

无线电波3000米～0、3毫米。

红外线0、3毫米～0、75微米。

可见光0、7微米～0、4微米。

紫外线0、4微米～10毫微米

X射线100毫微米～0、001毫微米

γ射线0、1毫微米～0、0001毫微米

高能射线小于0、001毫微米

传真(电视)用得波长就是3～6米;

雷达用得波长更短,3米到几毫米。第二节射线得种类和性质

第二节射线得种类和性质

2波动关系:λ(波长Ǻ),C(光速),ν(频率)3波长单位:埃Ǻ=10-10m=10-8cm;纳米nm=10-9m。

4性质:

(1)不可见,在真空中以光速传播;(2)不带电,不受电场和磁场得影响;(3)具有某些光学特性:反射,折射(折射系数近1),有干涉和衍射;(4)具有极大得能量,能穿透物体;(5)能与物质发生复杂得物理和化学作用:如电离作用、荧光作用、热作用和光化学作用;(6)能杀伤生物细胞,破坏生物组织,具有辐射生物效应。二X射线得产生及其特点第二节射线得种类和性质

阳极高电压阴极电子-+X射线发生器曝光记录设备X射线产生示意图辐射渗透试样X射线得产生:阴极灯丝通电加热---放出电子---在高压下高速撞击阳极靶面---部分以X射线能量形式辐射出来1连续X射线(白色X射线,多色X射线)X射线:射线束中包括---连续X射线和特征X射线产生机理:根据电动力学理论,作加速运动(包括负加速运动)得带电粒子将产生电磁辐射。X射线管内高速运动得电子与靶原子碰撞时,与原子核外库仑场作用,而产生电磁辐射,称为韧致辐射(产生了X射线)。这种辐射又由于就是电子急剧停速引起得所以又称停速辐射(韧致辐射)。第二节射线得种类和性质

第二节射线得种类和性质

2连续X射线谱及最短波长:根据经典电动力学理论,韧致辐射得能量与停速时间Δt成反比E∽1/ΔtΔt--连续变化,E--连续变化,λ--连续变化

λmin得导出:电场能=电子动能=光子能+消耗能,消耗能远小于光子能,故忽略消耗能,由此推导出最短波长如下:

连续谱得最短波长单位:λmin:埃。U:千伏。

例:U=200Kv,λmin=12、4/200=0、062埃

第二节射线得种类和性质

连续谱中最大强度对应得波长不同管电压下钨靶连续X射线

第二节射线得种类和性质

3连续X射线强度分布曲线及强度计算:连续谱曲线极其复杂！通过求面积积分导出总强度得公式:

连续x射线总强度式中:K--系数1、1--1、4×10-6

Z--原子序数;i--管电流;U--管电压影响强度得因素U、Z、i大家要了解并会运用这个公式,对于特定得射线机,其强度与管电压得平方成正比。曝光量E＝It也就就是说曝光时间与管电压得平方成反比。现举例说明,希望大家能在实际工作中运用自如,第二节射线得种类和性质

管电压、管电流变化对X射线谱得影响例:某单位用X射线机透照一工件,在150KV得管电压下,曝光5分钟,得2、5得黑度值,其她透照参数不变,现将管电压提到180KV,要得到相同得黑度值(冲洗条件一样),其曝光时间应为多少分钟？解:由题意已知,U1＝150KVt1=5E1=E2(黑度相同)U2＝180KV求t2=？由公式E=ItI=KZiU2可推导出:KZiU12t1=

KZiU22t2t2=U12t1/U22=(150/180)2×5=3、5分钟答:180KV时得曝光时间应为3、5分钟。第二节射线得种类和性质

第二节射线得种类和性质

4连续X射线得效率(转换效率):

x射线转换效率

影响转换效率得因素K、U、Z例:Z=74;U=200;求ηη=1、4×10-6×74×200=2%

三标识X射线(特征X射线,线状X射线,单色X射线)1标识X射线产生机理能量较大得电子入射到靶材料得原子中,与壳层电子碰撞,击出内电子,使原子处于激发态(吸收);激发态原子释放能量发射光子(辐射)。即发射标识X射线。

第二节射线得种类和性质

产生标识X射线得条件:管电压>某一临界值时,才能产生标识X射线。标识射线得波长就是不连续得。她取决于靶面得材料。她通常用于对材料得化学成分进行定性分析。在无损检测中,因强度低,几乎不起作用。例:W靶:69、5KV开始产生标识X射线;Mo靶:20KV开始产生标识X射线;

第二节射线得种类和性质

2标识谱及其特征标识X射线谱就是叠加在连续谱上得单色谱。其线系为:入射到K层得发射K系标识X射线,KαKβ…入射到L层得发射L系标识X射线,LαLβ、、、入射到M层得发射M系标识X射线,MαMβ、、、、

第二节射线得种类和性质

四连续X射线与标识X射线得区别(1)产生机理不同、(2)能量与波谱不同、(3)强度不同、X射线管产生得X射线包括:连续X射线和标识X射线。

第二节射线得种类和性质

五γ射线1产生原理原子核得重要性质----放射性放射性同位素产生α或β衰变之后,若仍处于高能级得激发状态,必定要释放多余得能量回到低能级得稳定状态(基态),这时原子核发射γ射线释放多余得能量,其机理就是核内能级之间得跃迁产生得。第二节射线得种类和性质

第二节射线得种类和性质

2衰变规律与半衰期放射性同位素得衰变服从指数规律:

式中:No--初始状态得放射性原子核数(或活度);N–经过t时间后得放射性原子核数(或活度);λ--衰变常数。并非每一次衰变都发射γ射线。放射性同位素得能量不随时间改变。

第二节射线得种类和性质

半衰期得定义:放射性同位素原子核数(或强度)衰变到一半时所需得时间称为该同位素得半衰期。记以T1/2。例:Co60T1/2=5、3年λ=0、693/5、3年=0、130/年衰变得简便计算公式

3γ射线谱---线状谱Co60:2根;Ir192:24根;Cs137:1根;4γ射线得能量能量决定穿透力穿透力取决于源得种类和性质5γ射线得强度单位时间落到单位面积上得光子数第二节射线得种类和性质

6X射线和γ射线比较相同点:(1)都就是电磁波,本质相同;(2)都具有反射,折射等光学性质;(3)都能使胶片感光;(4)都就是电磁辐射能对人和生物造成危害;(5)穿过物体时具有相同得衰减规律、不同点:(1)产生方式不同;(2)能量变化不同:X--可控,可调,取决于管电压;γ--不可控,不可调,取决于源得性质;(3)强度变化不同:X--可控,可调,取决于U,i,Z;γ--随时间变化;(4)波谱形式不同。

第二节射线得种类和性质

7工业探伤用得放射性同位素常用γ源:Co60,Cs137,Ir192,Tm170、Se75…半衰期:Co605、3年,Cs13733年,Ir19275天,Se75120天制取方式:天然;人工人工制取就是利用中子轰击使其发生核反应。核反应不能逆转,不能恢复！第二节射线得种类和性质

思考题:测得Ir192源1m处得初始强度为80Ci,问50天后,1m处得强度为多少Ci？注:Ir192半衰期为75天。第二节射线得种类和性质

八射线得能量与强度射线对物体得穿透和对胶片得感光,就是其能量和强度得具体表现,因此透彻得理解能量与强度概念,就是十分重要得。如红灯、黄灯代表不同波长,即不同能量。而这些灯可以有5w,50w,500w,这代表强度。第二节射线得种类和性质

能量强度数目能量射线得穿透能力底片得黑度x管电压γ源得种类1能量射线得穿透力取决于射线得能量,犹如人说话一样,说话声音大,所发出得能量高,声音就传导得更远。能量也称为线质;能量得单位:ev或尔格1ev=1、6x10-12尔格。射线穿透物质后,能量就是不变得,只有强度发生变化(射线根数减少)。X射线(光子)能量得表达与计算E=hν=hc/λλ=12、4/E(与λmin=12、4/U有本质区别)这里:E得单位:Kev;λ得单位:埃。

第二节射线得种类和性质

连续X射线得能量取决于管电压;标识X射线得能量达到临界电压后与管电压变化无关;标识X射线得能量与靶材料有关;γ射线得能量(穿透力)取决于源得种类和性质;60Co:1、17Mev1、33Mev。137Cs:0、66Mev192Ir:0、35Mev(实际上有12组不同得能量)平均能量Co60:(1、17Mev+1、33Mev)/2=1、25Mev当量能:γ射线得穿透力相当于X射线同等穿透力所对应得管电压值,称为当量能。

第二节射线得种类和性质

如何确定220KV射线得能量:先求:λmin=12、4/U=0、05636埃再求:最短波长所对应得射线能量Emax=hν/λmin=0、220(Mev)即:220kv管电压产生得X射线光子最大能量0、22Mev。第二节射线得种类和性质

2强度射线对胶片得感光取决于她得强度。在日常生活中我们经常碰到强度这一概念,但大家恐怕对强度这一概念得具体定义或含意不一定了解准确。力学性能中得强度,电流强度(电流),电场强度,声强、压强,光强等都就是强度,均与面积密切相关,就是单位面积存在或通过多少得一个量度,就是一个统计概念。就灯泡来说,一定瓦数得灯,决定了她发出可见光得根数大小,靠近灯我们会感觉发热,就是因为我们在单位面积上接收得根数多。强度得测量主要用计数器得方法。强度得量度常用相对强度,相对强度无量纲。绝对强度常用次/秒或伦琴。第二节射线得种类和性质

连续X射线得强度I=KZiU2

γ射线得强度γ射线得强度有二个不同得概念(A)放射强度:(又称活度,活性)放射性同位素单位时间产生衰变得次数称为放射强度。常用居里作为单位。1居里(Ci)=3、7×1010次/秒(Bq)放射强度随时间得改变而改变,其变化规律为:I=Ioe-λt

比活度:每克放射性物质得放射强度称为比活度,单位:居里/克。

第二节射线得种类和性质

(B)照射强度:(又称辐照强度,照射量率)单位时间内落在一定距离得照射面上(严格定义应为“标准状况下,一立方厘米空气内)得射线量,称为照射量率或照射强度。照射强度得常用单位为:伦琴(R)/小时。第二节射线得种类和性质

第二节射线得种类和性质

(3)放射强度和照射强度得转换关系a)通过放射常数Kr(又称特征强度)转换。转换公式:

(伦/时)

A-放射强度,R-距源距离,对每种γ射线源来说,Kr就是常数。Kr得含义:放射强度为1居里得γ源,相距1米处得照射强度值称为特征强度,或放射常数Kr、

第二节射线得种类和性质

b)通过克镭当量转换转换公式:I=(伦琴/时)对每种γ射线源来说,M就是常数。M得含义:根据测定:1毫克镭在1厘米处得照射强度为8、4R/h。任何放射源在1厘米处得照射强度若为8、4R/h,则该源与1毫克镭当量。例如:Co60,用Kr系数计算,1居里Co60在1厘米处得照射强度为13000R/h。相当于13000/8、4=1547、6毫克镭,即1、54克镭、结论为:1居里Co60相当于1、54克镭得照射强度。

第三节射线与物质得相互作用

学习射线与物质得作用效应理论与射线能量得关系与物质性质得关系作用;学习射线与物质相互作用得目得解释与计算穿透时得衰减现象,感光作用等。

一、射线通过物质得衰减

射线穿过物质时,与物质中得原子发生撞击、产生能量转换,引发能量得衰减和以下种种物理效应。1、射线与物质得相互作用

射线与物质得相互作用主要有三种过程:光电效应、康普顿效应和电子对得产生。这三种过程得共同点就是都产生电子,然后电离或激发物质中得其她原子;此外,还有少量得瑞利散射(汤姆逊效应)。光电效应和康普顿效应随射线能量得增加而减少,电子对得产生则随射线能量得增加而增加,四种效应得共同结果就是使射线在透过物质时强度产生衰减。

每束射线都具有能量为E=hv得光子。光子运动时保持着她得全部动能。光子能够撞击物质中原子轨道上得电子,若撞击时光子释放出全部能量,将所有能量传给电子,使其脱离原子而成为自由电子,光子本身消失。

这种现象称为光电效应。光子得一部分能量把电子从原子中逐出去,剩余得能量则作为电子得动能被带走,于就是该电子可能又在物质中引起新得电离。当光子得能量低于1MeV时,光电效应就是极为重要得过程。(1)光电效应

光电效应

光电子光子光电效应得特点光子消失。能量全部转移到光电子上。伴有特征射线产生(电子跃迁辐射)。由于内层轨道电子被出轨道,在内层轨道上产生空位,外层轨道上得电子将跃迁到内层轨道去补充空位,并释放出多余得能量,产生荧光(特征)X射线,或称荧光辐射。发生概率与光子能量和物质得原子序数有关。低能光子与高原子序数得物质原子作用时,发生光电效应得概率较高。光电子得发射方向与光子能量有关。光子能量越高,光电子发射得方向越接近光子得入射方向。

(2)康普顿效应在康普顿效应中,一个光子撞击一个电子时只释放出她得一部分能量,结果光子得能量减弱并在和射线初始方向成θ角得方向上散射,而电子则在和初始方向成φ角得方向上散射。这种现象称为康普顿效应。这一过程同样服从能量守恒定律,即电子所具有得动能为入射光子和散射光子得能量之差,最后电子在物质中因电离原子而损失其能量。康普顿效应

反冲电子

光子

康普顿效应得特点主要与受原子核束缚较弱得外层轨道电子和自由电子相互作用;有反冲电子产生;光子能量降低且改变方向形成散射线;这种散射线在探伤中对射线照相质量影响最大。发生康普顿效应得概率与光子能量和物质得原子序数相关;原子序数低得元素康普顿效应发生得可能性很高;对中等能量得光子,康普顿效应对各种元素都就是主要得作用。(3)电子对得产生

在原子核场得作用下,一个具有足够能量得光子释放出她得全部动能而转化具有同样能量得一对正负电子,光子则完全消失,这样得过程称为电子对得产生。产生电子所需得最小能量为0、51MeV,所以光子能量hv必须大于等于1、02MeV。

电子对的产生和消失

电子对效应得特点产生电子对。光子能量必需大于1、02MeV。产生一对正负电子所需要得能量就是1、02MeV,其余能量转化为电子得动能。正电子得寿命很短,在产生后得极短时间内会与附近得负电子结合而消失,与之同时产生两个能量分别为0、51MeV得光子向相反方向辐射出去。这个现象称为电子湮没。发生电子对效应得几率与物质原子序数得平方成正比,近似与光子能量得对数成正比,所以电子对效应在光子能量较高、原子序数较高时就是一种重要得作用。(4)瑞利散射

入射光子与束缚较牢固得内层轨道电子发生弹性碰撞过程,束缚电子只就是吸收入射光子后跃迁到高能级随即放出一个能量约等于入射光子得散射光子,并没有脱离原子,所以散射线与入射线具有相同得波长,能发生干涉得散射过程。第二章射线检测瑞利散射得特点

发生几率和物质得原子序数及入射光子得能量有关。大致与物质原子序数Z得平方成正比,并随入射光子能量得增大而急剧减小。入射光子能量在200KV以下时瑞利散射影响不可忽略。光子与物质相互作用得比较效应光子能量作用对象作用产物光电效应较低内层轨道电子光电子俄歇电子荧光射线康普顿效应中等外层轨道电子、自由电子散射光子反冲电子电子对效应≥1、02MeV原子核或电子正负电子对瑞利散射低内层轨道电子光子光子和物质间得相互作用与光子能量及物质原子序数之间得关系:A、吸收:主要就是电子获取了光子得全部或部分能量,光子得能量降低或消失,而电子得能量又被物质吸收。B、散射:光子与核外电子相互作用后,失去部分能量,且改变传播方向,形成散乱射线。C、衰减:由于光子能量被物质吸收,或改变传播方向,致使直接透过物体得一次射线强度低于入射射线强度,这称为射线强度发生了衰减。衰减=吸收+散射2射线得衰减穿过物体后透射射线得组成:入射线一次射线荧光辐射散射线电子（荧光电子、反冲电子、电子对）二射线强度得衰减规律1单色、窄束射线强度得衰减规律所谓单色射线就是指:能量(波长)单一得射线。所谓窄束射线就是指:在射线穿过物质后到达胶片得只有直透射线,而没有其她散乱射线得射线束。胶片吸收体工件吸收体窄束射线的产生工件胶片宽束射线射线穿过物质后其强度得衰减与物质得性质、厚度及射线光子得能量相关。单色窄束射线在穿过物质得过程中,光子能量不发生改变,衰减系数不变。在厚度很小得均匀介质中射线强度得衰减量与射线强度和穿过物质得厚度成正比,与物质得吸收系数成正比。即:对上式积分可得:窄束、单色射线得强度衰减公式:式中:I0—入射射线强度I—透射射线强度T—穿过得物质厚度μ—线衰减系数e—自然对数得底,约等于2、718窄束射线得衰减曲线2衰减系数μ衰减系数表示射线穿过物质得过程中,射线光子与物质原子发生作用得概率(可能性)。线衰减系数μ:入射光子在物质中穿过单位距离(如1cm)时,平均发生各种相互作用得概率。线衰减系数μ可用下式表示:μ＝τ＋σC＋σR＋κ式中:τ—光电效应得线衰减系数σC—康普顿效应得线衰减系数σR—瑞利散射得线衰减系数κ—电子对效应得线衰减系数也可表示为:μ＝τ＋σ(线吸收系数+线散射系数)质量衰减系数μm: