医学成像X-射线产生.PDF

Xi an Jiaotong University 学成像 X-射线产生 白丽君 副教授 西安交通大学生命学院 bailj4152615@ 目标 、 一 X射线产生的机制 二、理解韧致辐射与标识辐射的产生原理 三、了解影响X射线发射谱的因素 2 X 的发现 l X线是由德国物理学家伦琴于1895年做阴极管实验时意外发现 它与放射线和电子并称为19世纪末20世纪初物理学三大发现 l 研究阴极射线管气体放电时，附近照相底片被曝光；黑暗中阴极 射线管附近涂有铂氰化钡的纸屏上发出荧光，并且不受遮挡影响 将手放在纸屏前时，纸屏上留下了手骨的阴影。3个月后协助外 科手术。 X 的特性 l 物理特性1 穿透性（物质密度与原子序数相关） 原子序数高，密度大的物质吸收X线多，穿透性差 l 物理特性2 荧光作用 X线照射物质，物质原子被激发或电离，当恢复到基 态时放射出可见的荧光。具有这种特性的物质为荧光 物质（透视用的荧光屏，荧光玻璃）。 l 化学特性 感光作用 光化学作用可使胶片乳剂感光 信息载体 电磁辐射 lE=hf=hc/ l波长 l能量 h为普朗克常数 lc 为光速 信息载体 电磁辐射光谱 X射线是由高速电子撞击物质的原子所产生的一种波长较短的电磁波，且具有 波粒二象性 （传播中具有频率和波长；与物质作用时有能量、动量与质量）. 波长范围在0.001nm-1nm或更长 波长0.01nm 硬X射 (波长小 光子能量大) 穿透力强 波长0.01nm 软X射 （光子能量小）易被其他物质吸收 X线的产生 原子结构 ： l原子结构 原子是由原子核和 核外电子构成 l原子核 (Z 质子与 N 中子) Z orbital electrons l原子质量数 A = Z+ N l原子序数 Z）确定原子的化学性质 l原子序数=质子数=核电荷数=原子的核外电 子数 元素nt 子质量数nt A X Z 原子序数nt 能级 （ 钨 （Z=74) l 结合能 Binding Energy） l 一个电子的结合能等于使电子脱离原 子所需的能量。 l 结合能：随原子序数的增加而增加。 l 注意：只