放射防护课件X射线的产生资料.ppt

;X射线产生的历史: 1895/11/8 X射线的本质与特性：本质------波粒二象性 X射线的产生装置（产生条件、 X射线管、 X射线管的焦点） X射线的产生机制 X射线辐射场的空间分布;THANK YOU!!!;X线的本质;X线的本质;X线的本质;X线的本质;X线的本质;X线的本质;X线的基本特性;物理特性;物理特性;物理特性;物理特性;15;物理特性;物理特性;物理特性;化学效应; 生物效应 ;X射线的产生装置;X射线的产生装置;23;X射线的产生装置;X射线的产生装置;X射线的产生装置;X射线的产生装置;28;? UW and Brent K. Stewart PhD, DABMP;? UW and Brent K. Stewart PhD, DABMP;? UW and Brent K. Stewart PhD, DABMP;X射线管;灯丝电流的大小由一个灯丝电路来控制，形成的电流变化范围从几个到几十个安培不等。 灯丝电流是X射线管的一个主要技术指标。 阴极发射电子的发射率取决于它发射电子时的温度和灯丝电流。 ;从灯丝发射的电子经高压加速后撞击在靶上，此时加在两极之间的加速电压称为管电压，这种加速后的电子束流称为管电流。 管电流的变化范围从几个到几百个毫安培。 ;管电压和灯丝电流对管电流的影响 在诊断中为了获取大的管电流和有用的X射线能量，要选取大的灯丝电流和40kV~140kV间的管电压。 ;X射线管;目前有两种类型的阳极：固定的和旋转的。 固定阳极X射线管常用于牙科X线成像系统、某些移动式的成像系统以及其它不需要大的管电流和大功率的特殊用途的系统。 一般的X射线管通常使用旋转阳极。;X射线管;X射线管;X射线管;下表总结了一些靶材料的特性，所有这些材料均具有良好的散热能力。; 实际焦点：灯丝发射的电子，经聚焦加速后撞击在阳极靶上的面积称为实际焦点。 焦点就是一个实际的X射线源。 有效焦点：X射线管的实际焦点在垂直于X射线管轴线方向上投影的面积，称为有效焦点。 ;X射线管的焦点;X射线管的焦点;45;X射线管的实际焦点和有效焦点的大小直接影响X射线管的散热和影像的清晰度。 面积越大，对散热越有利。但实际焦点越大，有效焦点的面积也增大，必然引起在胶片上所形成影像的清晰度。 若用缩短灯丝长度或减小靶倾角来缩小有效焦点，必然使单位面积上的电子密度增加，实际??点的温度快速上升，阳极将不能承受较大的功率。 ;X射线管的焦点;X射线的产生机制;1. 电子与物质的相互作用;1. 电子与物质的相互作用;1. 电子与物质的相互作用;1. 电子与物质的相互作用; 这里，T是高速电子的动能（以MeV为单位），Z是靶物质的原子序数。 例如，100kV管电压下，电子撞击在钨靶上，99%的能量以碰撞损失，仅有1%的能量产生X射线。 ;电子与物质的相互作用;X线组成：连续X线、特征X线。是这两种成分组成的混合射线。 连续X线 连续辐射又称轫致辐射(bremsstrahlung)。它是高速电子与靶原子核相互作用时产生的、具有连续波长的X线。;2. 连续X射线 ;钨靶在较低管电压下的连续X射线发射谱 ;;影响连续X射线强度的因素：;2. 连续X射线;2. 连续X射线;2. 连续X射线;例：求管电压为100kV时，产生连续X线的最短波长、最强波长、平均波长和最大光子能量。; 3. 特征X射线 ; 3. 特征X射线 ; 3. 特征X射线 ; 钨原子能级和K系、L系特征X射线 ;? UW and Brent K. Stewart PhD, DABMP;? UW and Brent K. Stewart PhD, DABMP;只有当入射电子的动能大于靶原子的某一壳层电子的结合能时，才能产生特征X射线。 管电压U必须满足下式的关系： 式中Wi为第i层的结合能。当 时， 为最低管电压，称为特征X射线的激发电压 ; 表2 几种靶材料产生K、L系特征X射线的激发电压(kV) ;影响特征X射线强度的因素：;X线两种成分中特征X线只占很少一部分。 钨靶X线管，低于K系激发电压(69.51kV)不会产生K系辐射； 管电压在80～150kV时，特征X线只占10％～28％； ;管电压高于150kV，特征X线相对减少； 高于300kV时，两种成分相比，特征X线可以忽略。 医用X射线主要使用的是连续辐射，但在物质结构的光谱分析中使用的是特征辐射。; 4. 影响X射线发射谱的因素 ;4. 影响X射线发射谱的因素;4. 影响X射线发射谱的因素;4. 影响X射线发射谱的因素; 因素 ;决定X射线能谱形状的主要