第三章 X線的產(chǎn)生

本質(zhì)第三章

X射線的產(chǎn)生高頻電磁波（1016~1020Hz）波動性（λ，f，T）干涉、衍射、偏振粒子性（m，p，E）光子、光電效應(yīng)、熒光、電離作用波粒二象性特性物理特性化學(xué)特性生物特性1、在均勻、各向的介質(zhì)中直線傳播2、不帶電3、穿透本領(lǐng)強(qiáng)4、熒光作用5、電離作用6、熱作用1、感光作用2、著色作用可使細(xì)胞產(chǎn)生抑制、損傷、壞死。生物作用---X射線物理特性穿透作用－－－是X線透視、攝影基礎(chǔ)X線具有強(qiáng)穿透性作用，其穿透能力和光子能量有關(guān)，還和物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。Z吸收穿透穿透作用－－同時也是選擇X線防護(hù)材料基礎(chǔ)生物作用---X射線物理特性電離作用－－－是X線損傷、治療基礎(chǔ)X線能導(dǎo)致物質(zhì)原子或分子電離X線氣體電荷電離產(chǎn)生測量劑量計電離作用－－－也是測量X線量基礎(chǔ)生物作用---X射線物理特性熒光作用－－－熒光屏、增感屏基礎(chǔ)X線能導(dǎo)致物質(zhì)原子激發(fā)，在原子躍回基態(tài)時候發(fā)出可見熒光。光致發(fā)光！生物作用---X射線光化學(xué)作用光化學(xué)作用－－－用于攝影檢查生物效應(yīng)生物效應(yīng)－－－放射治療基礎(chǔ)，同時也是放射人員防護(hù)原因。能使膠片感光！能使生物細(xì)胞產(chǎn)生生理和病理變化！生物作用一、X線產(chǎn)生的條件高速電子流陽極靶高壓電場真空

X射線的產(chǎn)生(1).X-射線管(2).低壓源(5~10v)(3).高壓源(104~105v)

二.裝置

X射線的產(chǎn)生核心部分X射線的產(chǎn)生裝置：X射線管低壓電源E1高壓電源E2X射線產(chǎn)生X射線機(jī)的示意圖X射線管毫安計E2高壓電源E1低壓電源AK

X射線是在高度真空的X射線管中產(chǎn)生的，是高速電子與陽極靶面相互作用的結(jié)果球管陽極－－阻止高速電子流陰極－－產(chǎn)生電子旋轉(zhuǎn)陽極固定陽極鎢絲球管陽極固定球管陽極固定球管 由陽極、陰極和玻璃殼組成。（一）陽極： 由靶面、銅體、陽極罩、陽極柱組成。

作用：產(chǎn)生X線、散熱、吸收二次電子和散射線。（二）陰極： 由燈絲和集射罩組成。

作用：發(fā)射電子和對電子聚焦。（三）玻璃殼：

作用：支撐陰陽兩級和保持管內(nèi)真空度。低壓電源和高壓電源低壓電源：主要供給鎢絲，產(chǎn)生電子流高壓電流：主要在陰陽兩極間產(chǎn)生高壓，加速電子流三、X線的產(chǎn)生機(jī)制X線譜由兩部分組成1、連續(xù)X線譜2、特征X線譜

X射線的產(chǎn)生1、連續(xù)X射線的產(chǎn)生原理

韌致輻射高速電子進(jìn)入到原子核附近的強(qiáng)電場區(qū)域（路程伴隨庫侖力的變化過程），電子的速度大小和方向必然變化，以電磁波的形式向外輻射能量，即損失的能量直接轉(zhuǎn)化成X線。由于電子與靶原子核的相對位置是任意的，電子進(jìn)入靶的初動能經(jīng)過多少次碰撞輻射而完全喪失也不確定，故輻射出的X線波長連續(xù)分布。連續(xù)X線譜1、連續(xù)X射線的產(chǎn)生原理X線的最短波長λminλminλminλmin1、連續(xù)X射線的產(chǎn)生原理影響因素a、與靶原子序數(shù)成正比b、與管電流大小成正比c、與管電壓2次方成正比1、連續(xù)X射線的產(chǎn)生原理例1:求管電壓為100KV時X線的最短波長和最大光子能量。

解2、特征X射線的產(chǎn)生原理nuclearkLMExcitinginterelectronHighspeedelectron2、特征X射線的產(chǎn)生原理（1）特征X線的產(chǎn)生過程高速電子進(jìn)入靶物質(zhì)后，其動能被靶原子內(nèi)殼層電子獲得，一部分用來脫離原子核束縛作功（逸出功）；另一部分變成逸出后電子的動能。當(dāng)電子逸出后，原子內(nèi)殼層就出現(xiàn)了空位，外殼層電子將向內(nèi)殼層填充，輻射的電磁波（X線）由兩能級差確定E2-E1=hf212、特征X射線的產(chǎn)生原理（2）特征的激發(fā)電壓

靶原子的軌道電子在原子中有確定的結(jié)合能W。當(dāng)炸彈電子的動能大于內(nèi)層電子結(jié)合能時，才可能使電子逸出造成空位，產(chǎn)生X射線。炸彈電子的動能大小完全由管電壓確定U=W/e為最低激發(fā)電壓。Uk>UL>UM>UNX光子輻射以K系為主。2、特征X射線的產(chǎn)生原理（3）影響特征X射線的因素i為管電流；U為管電壓；Uk為K系激發(fā)電壓；K2和n均為常數(shù)，n約等于1.5~1.7需要指出:特征X線只占很少一部分醫(yī)用X線主要使用連續(xù)輻射部分物質(zhì)結(jié)構(gòu)的光譜分析用特征輻射特征譜線位置(頻率大小)只與物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。特征譜線的強(qiáng)度（K系）四、X射線的量與質(zhì)X線量和質(zhì)的定義

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