医学物理X射线课件ppt江汉大学卫生技术学院五年一贯

X射线射过机体而被吸收时，就同体内物 质产生相互作用，使体液和细胞内引起一 系列的化学变化，使机体和细胞产生生理 和生物方面的改变。X射线对机体细胞组织 的生物效应主要是损害作用，其损害的程 度依吸收X射线量的多少而定。微量或少量 的X射线可以对机体不产生明显的影响；过 量的X射线则导致严重的不可恢复的损害， 即具有破坏细胞的作用。X射线对机体的生 物效应是用以作放射治疗的基本原理。同 时根据X射线的生物效应，用X射线进行检 查和治疗时，必须采取防护措施。
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X射线产生的条件： ①有高速运行的自由电子群； ②有接受高速运行的电子群轰击的
障碍物(阳靶)
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第二节 X射线的特性
一、X射线的特性
X射线是波长很短的电磁波，波长范围 约10-7m~10-13m之间，它以光的速度沿直线 传播能发生反射、折射等现象。在电磁波辐 射谱中，居γ射线与紫外线之间，肉眼看不 见。 除上述一般物理性质外，X射线还具有以下 几方面特性
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第一节 X射线的产生 一 、X射线的发现 一个故事
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X射线是德国物理学家伦琴于 1895年11月8日发现的。当时， 他在暗室内用高压电流通过低 压气体的克鲁克斯管作阴极射 线的研究时，偶然发现克鲁克 斯管附近的一块表面涂有铂氰 化钡结晶的纸板上发生荧光。 为何会有这种现象出现呢?
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荧光是由高电压电流通过克鲁 充斯管时产生的一种看不见的 新射线所引起。这种新射线能 穿透普通光线所不能穿透的纸 板，并能作用于荧光屏而产生 荧光。这种新射线还能透过木 板，即使隔着一本厚书，射线 也能透过而使荧光屏发光。对 重金属如铜、铁、铅等则不易 透过。
照物体的密度和厚度等因素有关。
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(二)荧光效应 X射线能激发荧光物质(如硫化锌、铂
氰化钡及钨酸钙等)，产生肉眼可见的荧 光。即X射线作用于荧光物质时，使波长 短的X射线转换成波长较长的荧光，这种 转换叫做荧光效应。这一特性是进行透 视检查的基础。
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(三)光化学作用
涂有溴化银的胶片经X射线照射后，可以感 光，产生潜影，经显、定影处理后，感光的 银离子(Ag+)，被还原成金属银(Ag)，并沉淀 于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片 上呈黑色。而未感光的溴化银在定影及冲洗 过程中，从X射线胶片上被洗掉，因而显出胶 片片基的透明色。依金属银沉淀的多少，便 产生了黑和白的影像。所以，光化学作用是X 射线摄影的基础
一幅原理图
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三、X射线的产生
接通电源后，经过降压变压器给X射线管 灯丝加热，而产生大量自由电子并云集在阴 极附近。当X射线管两极获得直流高压时， 阴极与阳极间的电势差陡增，处于活跃状态 的自由电子，在高电势差的作用下，受到强 有力的吸引，电子群以高速由阴极飞向阳极 ，撞击阳靶，突然受到阻碍而急剧减速。此 时发生了能量转换，其中约1％的电子动能 转化为光子向外辐射，这就是X射线，其余 99％的电子动能则转换为热能。前者由X射 线管窗口发射，后者由散热设施散发。为了 防止阴极在持续高温下工作而损坏，X射线 机工作一段时间必须暂停，等它冷却后再继 续工作。
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介绍两种管子 1) 结构 2) 原理 3) 性能上的区别
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2、变压器 变压器主要由一个铁心，一个 初级线圈和—个次级线圈所构成。当交流电 向初级线圈输入时，则次级线圈输出的电压 可按照两个线圈的比例升高或降低。在X射 线机中，以升压变压器提供高压交流电，再 经整流获得直流高压，加在X射线管两极并 产生强大的电场。以降压变压器即灯丝变压 器，获得低电压，供应阴极灯丝工作。加在 阳极和阴极之间的直流高压叫做管电压；灯 丝通电发射电子形成的电流领强
X射线波长很短，具有很强的穿透力，能 穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度 物质，在穿透过程中会受到一定程度的吸 收。X射线的穿透力与X射线管电压密切相 关，管电压高，产生的X射线的波长短， 穿透力强。反之，管电压愈低，产生的X 射线波长越长，则穿透力越弱。X射线穿 透力与物质相关,对低原子序数的元素构 成的物质，如空气、水、纤维、肌肉穿透 性强，对高原子序数的元素构成的物质， 如铅、骨骼等穿透性弱。其穿透力还与被
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(四)电离作用 当X射线通过任何物质而被吸收时，都
将产生电离作用，使组成物质的分子分 解成为正负离子。X射线通过空气时，可 使空气产生正负离子而成为导电体。因 为空气的电离程度，即其所产生的正负 离子量同空气所吸收的X射线量成正比， 所以可以利用测量电离的程度来计算X射 线的量。
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(五)生物效应
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3、控制器 使用X射线机时，必须有一定的 控制装置。控制器由电钮、电表、电阻和自 耦变压器等构成，主要用以调节通过X射线 管两极的电压和通过阴极灯丝的电流，分别 控制X射线的强度和硬度。控制器内还装有 调节曝光时间的计时器。
在X射线管、变压器和控制台之 间以电缆相连，X射线机主要部 件及线路见图17—1。
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照 片 来 源 于 一 种 机 器
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二、X射线机 X射线机的基本构造包括X射线 管、变压器和控制器三部分
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1、x射线管 近代X射线管是热阴极真空管。有 阳极和阴极两部分，阴极是钨制灯丝，阳极用 重金属钨或铂制成，叫阳靶。当以低电压电流 (6—12V)，通过阴极灯丝时，灯丝发热而产生 电子群。阳极的钨(或铂)靶用以阻挡快速飞行 的电子群，当在X射线管的两极加以直流高电压 (40—250kV)，阴极所产生的电子群在高电压的 作用下，以高速向阳极飞行，撞击阳靶并突然 受阻，动能急剧减少，辐射出X射线和产生大量 的热能。由于钨或铂的原子序数和原子量高， 具有高度放射X射线的性能，且可耐高温(达 3400℃)。阳靶嵌在铜制阳极体上，铜散热性能 良好，使热能够很快散失。
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当伦琴将手放在管和荧光屏之间时，在 荧屏上看到肌肉透亮，而骨骼则为黑影。 他还发现这种新的射线具有摄影作用， 可把手在照相底片上摄成照片。
伦琴于1896年1月23日在德国物理医学会 上将他的发现正式公布于世，从而为放射 诊断治疗奠定了基础。当时，由于不明了 这种新射线的性质，所以伦琴把这种新射 线命名为X射线，后来，科学界为纪念他， 称之为伦琴射线。
医学物理
副教授 贺长建
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X+X+X
一只X形的手 抓住 一种X的射线 拯救
（极大）X的生命
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第十七章 X 射 线
德国伟大的物理学家伦琴发现X射 线至今已100多年，X射线在各方 面得到了广泛的应用，现在X射线 的应用已成为医学诊断和治疗疾 病的重要医疗技术之一。本章主 要学习X射线的产生、性质、应用 及防护知识。