X射线的产生及影像形成课件

1、X射线的产生及影像形成郑州大学第一附属医院放射科伦琴 1895Company LogoCompany LogoX线是如何产生的呢？Company LogoX线球管的组成阴极：由金属丝组成，用低压电源加热，引起热发射，提供 足够数量的电子；真空室：能耐受足够的阳极和阴极间的电压，该电压把电子 加速，称为管电压；阳极：通常为镶嵌在铜制圆柱柱端斜面上的小钨块（靶）， 供高能电子轰击，将电子能量转变为X-射线光子。Company Logo Xraye真空管Company LogoX线产生的条件电子源，提供足够数量的电子；在真空条件下高电压产生的强电场和高速运动的电子流；适当的障碍物（靶面）来接受高速运

2、动电子所带的能量， 使高速电子所带的动能部分转变为X线能。 Company Logo特征放射Company LogoX线的本质X线是一种能，有两种表现形式：一是微粒辐射，二是电磁辐射。X线具有二象性:微粒性和波动性， Company LogoX线的微粒性：把X线看作是一个个的微粒光子组成的，光子具有一定的能量和一定的动质量，但无静止质量。X线与物质作用时表现出微粒性，每个光子具有一定能量，能产生光电效应，能激发荧光物质发出荧光等现象。 Company LogoX线的特性物理效应 化学效应 生物效应 Company Logo物理效应1 穿透作用：X线具有一定的穿透能力。波长越短，穿透作 用越强。

3、穿透力与被穿透物质的原子序数、密 度和厚度呈反比关系。2 荧光作用：荧光物质，如钨酸钙、氰化铂钡等，在X线照 射下被激发，释放出可见的荧光。Company Logo化学效应1 感光作用：X线具有光化学作用，可使摄影胶片感光。2 着色作用：某些物质经X线长期照射后，使其结晶脱水变 色。如铅玻璃经X线长期照射后着色。Company Logo生物效应X线是电离辐射，它对生物细胞，特别是增殖性强的细胞有抑制、损伤、甚至使其坏死的作用，它是放射治疗的基础。Company Logo在X线诊断和治疗中主要利用了X线的穿透、荧光、电离、感光、生物等特性。Company LogoX线与物质的相互作用X线与物质的

4、相互作用有5种基本形式：相干散射（或称不变散射） 光电效应 康普顿效应（或称散射效应） 电子对效应光核反应 Company Logo相干散射一个低能量X线光子冲击到物质的原子上，形成原子的激发状态。原子在恢复其常态时，放出一个与原入射光子波长同样、方向不同的光子，此即相干散射。在X线诊断范围内，相干散射产生的几率最多只占5%。Company Logo光电效应在X线诊断范围内，它是X线与物貭相互作用的主要形式之一，它由光子击脱原子的内层轨道电子而产生。光电效应产生的几率受三个因素影响：1 光子必须有克服电子结合能的足够能量；2 光子能量与电子结合能接近相等或稍大于；3 轨道电子结合的越紧，越容易

5、产生光电效应。Company Logo康普顿效应在X线诊断范围内，它是X线与物貭相互作用的另一个主要形式。当一个光子击脱原子外层轨道电子时，入射光子就会偏转，以新的方向散射出去，光子能量的一部分作为反跳电子的动能，而绝大部分能量作为光子散射。在诊断X线能量范围内，康普顿散射的几率占25%。Company Logo电子对效应和光核反应此两种X线与物质的相互作用形式，在诊断X线能量范围内不发生。Company LogoX线量 X线量是指X线光子的多少，常以mAs表示。Company LogoX线强度定义：X线强度是指垂直于X线束的单位面积上，在单位时间 内通过的光子数和能量乘积的总和，即X线束中的

6、光 子数乘以每个光子的能量。在实际应用中，常以量与 质的乘积表示X线强度。Company Logo影响X线强度的因素1 管电压（kVp）：X线强度与管电压的平方成正比；2 管电流（mA）：X线强度与管电流成正比；3 靶面物质：在一定的管电压和管电流下，靶物质的原子序数越高，产生X线的效率就越高；4 高压波形：X线光子能量取决于X线的最短波长，即决定于管电压的峰值，整流后的脉动电压越接近峰值，其X线强度越大。Company LogoX线照片影像Company Logo1X线照片影像的形成 X线之所以能使人体组织在胶片上或荧光屏上成像，一方面是基于X线的特性，即穿透性、荧光效应和感光效应；另一方面

7、是基于人体组织具有密度和厚度的差异。当X线穿过人体时，由于不同密度和厚度的组织对X线的吸收不同，使得穿透过人体后的X线强度分布也不同，此时，X线影像信息已形成。直进的透射线作用于屏/片体系，经显影加工后，则形成了密度不等的X线照片影像。Company LogoCompany LogoCompany Logo构成照片影像的四大要素是：密度、对比度、锐利度及失真度。前三者是构成照片影像的，后者是构成照片影像的几何因素。物理因素密度对比度锐利度失真度几何因素Company Logo照片影像的放大与变形在X线摄影中，如果影像与被照体具有相同的几何形态，只有几何尺寸的改变时，称为影像的放大；若同时又有形态上的改变，则称为影像变形.影像放大与变形的程度，则总称为失真度。Company Log