X射线-ppt医用物理学PPT课件

只是为了问题简化而引入的虚拟晶面。干涉面的面
指数称为干涉指数，一般有公约数n。当n=1时，干
涉指数即变为晶面指数。对于立方晶系，晶面间距
与晶面指数的关系为：
dhkl
a h2k2l2
干涉面的间距与干涉指数的关系与此类似，
即：dHKL
a 。在X射线衍射分析中，如无特
阵→32种点群→230种空间群； 低级晶族、中级晶族、高级晶族。 5、晶面间距的计算。
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三斜-anorthic(triclinic)，a; （P） 单斜：monoclinic, m; （P、C） 正交（斜方）：orthorhombic, o;（P、C、I、F 三方（菱方）：trigonal, (三方简单格子常用符号
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特征X射线谱：特征X射线谱是在连续 谱的基础上产生的，如果当管电压超 过某一临界值后，在某些特定波长位 置上，出现强度很高、非常狭窄的谱 线叠加在连续谱强度分布曲线上。改 变管流、管压，这些谱线只改变强度， 而波长固定不变，这就是特征X射线辐 射过程所产生的特征X射线谱。
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在X射线管中，高速电子轰击阳极时，阳极物质 的原子被轰击为激发状态，即可能把原子的内层 电子打到能级较高的未饱和的电子层去，或打到 原子外面去，这时原子的能量增高处于激发状态， 为恢复原来正常状态，能量较高的外层电子会向 内层跃迁来填充内层空位，此时就以辐射形式放 出能量，因为原子的能量是量子化的，因此形成 线谱，而且原子中各电子壳层有一定能量。因此 电子在各层之间跳跃时可释放能量也是一定的， 这意味着原子由激发状态恢复到正常状态可发出 的电磁辐射具有一定的波长，各种元素的电子壳 层结构不同，因此各元素有自己特有的标识谱。 所以X射线的产生是由于原子内层电子能级间的 跃迁 而产生的。

《医学物理学》课件：X射线一、引言医学物理学是物理学在医学领域中的应用，为医学研究和临床实践提供理论支持和实验方法。

X射线作为一种重要的医学成像技术，对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。

本课件将详细介绍X射线的基本原理、产生方式、成像原理及其在医学领域的应用。

二、X射线的基本原理1.X射线的发现19世纪末，德国物理学家伦琴在实验中发现了X射线。

他发现，当阴极射线管中的电子高速撞击金属靶时，会产生一种穿透力极强的电磁波，即X射线。

2.X射线的特性（1）穿透性：X射线具有很强的穿透能力，可以穿透人体软组织，但无法穿透骨骼和重金属等高密度物质。

（2）荧光效应：X射线照射到某些物质上时，会使这些物质发出荧光，如X射线照射到硫化锌屏上，会发出明亮的蓝光。

（3）感光性：X射线可以激发感光物质，如胶片，产生潜影，从而实现成像。

（4）电离性：X射线具有一定的电离能力，可以使空气分子电离，产生电离效应。

三、X射线的产生1.X射线管X射线管是产生X射线的主要设备，由阴极、阳极和真空玻璃壳组成。

阴极发射电子，阳极接收电子并产生X射线。

阳极通常由钨、钼等高熔点金属制成，以承受高温。

2.X射线发生条件（1）高真空：X射线管内必须保持高真空状态，以避免空气分子对X射线的吸收和散射。

（2）高温阳极：阳极在高速电子撞击下，温度升高，产生X射线。

（3）高速电子流：阴极发射的电子在高压作用下，形成高速电子流，撞击阳极产生X射线。

四、X射线成像原理1.X射线成像X射线成像利用X射线的穿透性和感光性，将X射线透过人体或物体，使感光材料（如胶片）产生潜影，从而实现成像。

2.X射线成像设备（1）X射线摄影（X-rayRadiography）：利用X射线透过人体，使胶片感光，从而获得人体内部结构的影像。

五、X射线在医学领域的应用1.诊断（1）骨折、脱位：X射线成像可以清晰地显示骨骼结构，对骨折、脱位等外伤的诊断具有重要意义。

（2）肺部疾病：X射线成像可以观察肺部病变，如肺炎、肺结核等。

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5、软X线摄影：是利用X线谱中波长较长的软 X线透过动物体软组织，使胶片感光的一种摄 影方法。近年来，铂靶X线管专供软组织特别 是乳腺的软X线摄影。
6、X线体层摄影：它可以使动物体某部位事 先选择的一个深部层次，在X线片上显影清楚。 而其他前后各层结构则显影模糊或不显影。X 线体层摄影的方法很多，主要有：一次多层体 层摄影、自体层摄影、线形及其他轨迹体层摄 影、横轴体层摄影、曲面体层摄影、干板体层 摄影。
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根据动物体各部结构在解剖和生理方面的不同，
介入造影剂的途径有直接注入、生理排泄和生 理积聚三种，以前两种应用最为普遍。X线造 影检查是X线诊断工作中应用广泛而又甚为有 效的方法
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X线医学影像学进展
X线医学影像学的发展过程大致可分为三阶段： 第一阶段是从伦琴发现X线后出现的早期X线
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(二)x线与物质的作用
1．穿透作用：X线的波长短．即能量大，故 穿透力强。
一定波长的X线的穿透性与物质的性质、结构 有关。
一般原子序数高的物质对X线的吸收作用强， X线穿透力差。
由于X线能穿透人体，因而在医学诊断和治疗 中得到广泛应用。
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X线在穿透过程中x线被部分吸收而发生衰减。
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3．感光效应
涂有溴化银的胶片经X线照射后可以感光， 产生潜影，经显影、定影处理后形成灰阶度不 同的X线照片．这就是X线摄影的基础。
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4．电离效应
X线穿过物体而被吸收时．能产生电离作用， 使组成物质的分子分解成正负离子。X线照射 空气可使其产生正负离子而成为导体。通过测 量空气电离的程度可以检测X线的剂量。

X射线管
• （4） 高速电子转换成X射线的效率只有1%，其余99%都作为 热而散发了。所以靶材料要导热性能好，常用黄铜或紫铜制 作，还需要循环水冷却。因此X射线管的功率有限，大功率需 要用旋转阳极
（5） 焦点——阳极靶表面被电子轰击的一块面积，X射线 就是从这块面积上发射出来的。焦点的尺寸和形状是X射线管 的重要特性之一。焦点的形状取决于灯丝的形状，螺形灯丝 产生长方形焦点
母代表它们的名称。 • 但当管电压达到或超过某一临界值时，则阴极发出的电子
在电场加速下，可以将靶物质原子深层的电子击到能量较 高的外部壳层或击出原子外，使原子电离。 • 阴极电子将自已的能量给予受激发的原子，而使它的能量 增高，原子处于激发状态。 • 如果K层电子被击出K层，称K激发，L层电子被击出L层， 称L激发，其余各层依此类推。 • 产生K激发的能量为WK＝hυK，阴极电子的能量必须满足 • eV≥WK＝hυK，才能产生K激发。其临界值为eVK＝WK ，VK 称之临界激发电压。
• 钼靶X射线管当管电压等于或高于 20KV时，则除连续X射线谱外，位于 一定波长处还叠加有少数强谱线， 它们即特征X射线谱。
• 钼靶X射线管在35KV电压下的谱线， 其特征x射线分别位于0.63Å 和 0.71Å 处，后者的强度约为前者强度 的五倍。这两条谱线称钼的K系
特征X射线的产生机理
• 特征X射线的产生机理与靶物质的原子结构有关。 • 原子壳层按其能量大小分为数层，通常用K、L、M、N等字
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当X射线管仅产生连续谱时，其效率为：
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X射线管的效率
• X射线管的效率η，是指电子流能量中用于 产生X射线的百分数，
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