X(γ)射线射线在物质中的衰减规律

1、x()射线在物质中的衰减、x善意衰减规律、x射线强度的衰减(包括距离和物质引起的衰减)。*距离引起的衰减：从X射线管焦点发出的X射线向空间的所有方向发射，焦点位于中心且半径不同的球体的X射线强度与距离(即半径)的平方成反比。x射线强度衰减的平方反比定律称为。牙齿定律只在真空中成立。由于空气中气体吸收，严格地说不成立，但由于空气引起的衰减较少，所以在一般拍摄中可以忽略。因此，可以通过更改从普通照片到X张艺兴管焦点到胶片的距离来调整X张艺兴强度。物质引起的衰减：当X射线通过物质时，X射线光子与构成物质的原子相互作用，产生光电效应、康普顿效应、电子对效应等。在牙齿过程中，散射和吸收导致X射线强度下降

2、。性质与厚度有关，也取决于辐射本身的特性。物质中X-张艺兴强度的衰减规律是X-张艺兴拍摄、透视和X-CT检查的基本依据，也是屏蔽防护设计的理论基础。The main contents，单窄光束x善意衰减规律单能量宽光束x善意衰减规律连续x善意衰减规律x射线通过人体衰减规律影响x射线衰减的因素，Have a rest！概述，线衰减系数质量衰减系数，质量能量传递和质量吸收系数混合物和化合物质量衰减和质量吸收系数，徐璐其他吸收体，徐璐用其他能量的射线测量：当II0 X辐射通过薄吸收层时，辐射强度的衰减与物质层的厚度和辐射的I0成正比，与线性衰减系数的数值有关。辐射束中光子能量的增加而减少。(a)表示

3、x射线通过单位厚度的物质层时强度下降的百分比值的线性衰减系数。相应的SI单位m-1。吸收物质的密度成正比，随着材料的物理状态而变化。为了避免与吸收物质密度相关，通常使用质量衰减系数、(2)质量衰减、质量移动和质量能量吸收系数。dx是面积为1m2、厚度为dx的立方体中包含的物质层的质量称为质量厚度，SI单位为“kgm-2”。1表示单位质量厚度，1m2面积中均匀分布1kg质量吸收物质层的厚度值。(b)表示质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数，/x线通过质量厚度为1kg.m-2的物质层后x线强度减小的分数值。质量衰减系数以m表示，SI单位为“m2.kg-1”。(b)质量衰减，质量能量传递和质量能

4、量吸收系数，M优点：不受吸收材料密度和物理状态的影响。密度和物理状态不同，例如水、冰、水蒸气，但是M都是一样的。质量厚度“lkgm-2”的水、冰和水蒸气对X射线的衰减量相等。MK3Z4越短，X射线衰减越小，渗透能力越强。z越高，x射线衰减越大。(b)质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数、质量衰减系数x线可以表示物质中发生各种相互作用，相互作用的光子数可以表示为发生相互作用的概率。线性衰减系数是入射光子在物质中移动单位距离时发生平均总相互作用的概率。=c coh k是光电线性衰减系数。c是康普顿线性衰减系数。相干散射线性衰减系数。k是电子对效应线性衰减系数。(b)质量衰减、质量能量传递和质量

5、能量吸收系数质量衰减系数、总质量衰减系数等于每个交互过程质量衰减系数的总和。每个项目与总衰减系数的比率取决于光子能量和吸收材料z。，质量衰减系数，(b)质量衰减，质量能量传递和质量能量吸收系数2质量能量传递系数，X射线和物质的三个茄子主要作用过程中，X射线光子能量的一部分转换为电子(光电、反动电子和正电子对)的动能，另一部分-一些次要光子(特性X射线)S X射线光子能量的辐射传递部分。(b)质量衰减，质量能量传递和质量能量吸收系数2质量能量传递系数，从物质中吸收的是电子传递能量的一部分。X射线能量的电子传输部分：tr=tr tr ktr tr是线性能量传输系数，表示当X射线光子从物质通过单位长

6、度距离时，由于各种相互作用，能量传递给电子的份额。Tr的SI单位为m-1。Tr、tr、ktr分别是光电效应、康普顿效应和电子对效应中光子能量传递到电子能量的线能量传输系数。将光子的能量设定为H。这里带电荷的粒子动能部分是Etr。与tr的关系包括：(2)质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数2质量能量传递系数、质量能量传递系数：质量能量传递系数：如果x线在材料中的质量厚度为1kgm-2，则Tr/的SI单位为m2kg-1。(b)质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数3质量能量吸收系数，光子和物质相互作用中传递给第二电子的部分能量，实际上通过轫致辐射损失吸收的能量等于光子传递给第二电子的能量减去

7、因轫致辐射损失而产生的能量。en=tr(1g) g表示能源将成为轫致辐射份额。当辅助电子能量低于MeV时，G经常被忽略。En是线性能量吸收系数，表示当X射线从物质通过单位长度时，能量实际被物质吸收的份额。(b)质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数3质量能量吸收系数，en/是质量能量吸收系数，SI单位为m2kg-1。在x射线吸收剂量计算和各种x射线剂量仪的开发中，经常使用质量能量吸收系数。表示碳的能量传递、能量吸收、(b)质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数、质量衰减系数/入射X线与物质交互的概率的总概率是所有可能发生的相互作用的概率之和。相干散射或其他弹性碰撞发生时，光子能量不会被吸收

8、或迁移到带电粒子，其能量全部给散射光。在光电效应、康普顿散射、电子对生成和光核反应(光子和核作用发生的核反应)等过程中，一些能量被二次光子带走，其他则被转移到带电粒子(带电)。(b)质量衰减、质量能量传递和质量能量吸收系数、质量能量传递系数tr/表示在此过程中，光子能量将传递到填充粒子的总和。由于光核反应及其他过程的发生概率很低，传记粒子能量主要来自光电效应、康普顿散射、电子对效应。传送到带电粒子的能量中，有一部分转移到轫致辐射。质量能量吸收系数en/表示扣除轫致辐射能量后光子传送到传记粒子能量，被电离、刺激、实际物质吸收的能量的份额。1，单个窄束X善意衰减规律，当X射线通过一定厚度的物质层时

9、，有些光子与物质相互作用，有些光子与物质不相互作用。光电效应和电子对效应，光子被物质吸收。康普顿效应，光子散射，散射光子也能通过物质层。穿过物质层的X射线光子3360 a。远射线的光子、能量和方向不变。高能成分b .散射光子，能量和方向都发生了变化。窄束X射线和指数衰减定律，单能量辐射：由相同能量的光子组成的辐射。窄光束X射线：不包含散射成分的光束，由物质层后面的X射线光子不相互作用或不碰撞的远视射线光子组成。“窄块”在物理意义上是“窄块”的意思。即使光线的宽度恒定，其中也可以称之为窄束，只要没有散射光。窄束X射线和指数衰减定律，*单窄束X善意指数衰减定律：II0e-x I0，I分别是X射线入

10、射到物体表面时的强度和到达厚度为X的强度。x是吸收材料厚度(m)。I I0e-mxm xmX也可以用质量厚度(kgm-2个单位)表示。上2式仅适用于单窄光束辐射。窄束X射线和指数衰减定律，(A)无论吸收体的厚辐射强度如何，均不能减小到0。(b)善意斜率是线性衰减系数值。half value layer(HVL)，X射线强度降低到初始值的一半所需的物质的衰减厚度定义为半值层(HVL)，该层可以表示与线性衰减系数的关系。HVL是指X射线光子能量和衰减材料的函数、衰减材料时的HVL、窄光束X射线和指数衰减定律、窄光束X射线和指数衰减定律、单窄光束X射线通过材料时光子数的减少，而光子能量没有变化。其指

11、数衰减规律是光线强度在物质层中以相同的比例衰减。很厚的吸收物质层仍然可以通过一定强度的光线，不能完全吸收。2，宽光束X善意衰减规律，在图2-29中，除去两个准直器后，在屏蔽层散射的光子可以通过屏蔽层到达探测器。这是大块的情况。(a)宽光束X善意衰减规律，实际上光线大部分是宽光束辐射，实际上很少有窄束。宽梁和窄梁的主要区别是散射线的影响。大块的情况下，散射光器在散射一次或多次后也能到达探测器，因此被记录下来。用窄块的衰减规律处理宽块的问题，高估吸收体的弱化能力，屏蔽不安全。用质量能量吸收系数代替质量衰减系数计算宽梁的衰减，保护是安全的。(a)宽束X善意衰减规律，宽束的衰减规律比较复杂，与吸收材料

12、厚度的关系在反水坐标中不是直线，而是弯曲。在计算屏蔽体厚度时，将累积系数B修正系数I=BI0e-x累积系数添加到窄光束的指数衰减规律中，反映了宽光束和窄光束之间的差异，这是描述散射光子影响的物理量。(2)累积系数，累积系数B可以表示为与在物质中考虑的点的光子总数比不冲突的远射线光子数比，即Nn表示在物质中不碰撞的远射线光子数，Ns表示在物质中散射的光子数，N表示在物质中的光子总数，NNsNn。(2)积累系数，物理意义：其大小反映了散射光子的数量对光子总数的贡献。b大于1。理想窄束条件，Ns0，B1。与累积系数的大小和吸收体的厚度、原子序数和几何条件、源和吸收体与考虑点之间的相对位置以及X张艺兴

13、光子的能量等有关。对于累积系数，可以通过近似计算方法获得。不同的辐射量具有不同的累积系数。3，连续X善意衰减规律，连续X善意均匀物质上的衰减X射线过滤(固有过滤，附加过滤)非均匀物质上的连续X善意衰减特性，(1)连续X善意衰减特性，常规X线束通过固定厚度物质层时，使用每个能量频谱成分的衰减速度和半值层描述X善意质量，但是屏蔽设计只需应用与牙齿半值层相对应的单个能量射线的衰减结果，(a)连续x善意衰减特性，理论上连续能量频谱窄x善意衰减可以解释为：(a)连续x善意衰减特性，连续能谱的x线束是由从最小值到最大值的各种能量的光子组成的混合射线。平均能量一般在最高能量的三分之一到二分之一之间。最大能量

14、为100 keV的连续X射线等平均能量为40 keV左右，但根据过滤的不同，可能会有一些变化。，(1)连续X善意衰减特性，(1)连续X善意衰减特性，吸收物质厚度增加，X善意总强度继续减少，能源频谱配置也不断变化。低能成分快速衰减，以后高能成分越多，X射线谱越窄，X善意平均能量越高。(a)连续X善意衰减特性，管道电压的峰值确定X线束的最大光子能量，重复过滤的X线束可能使平均能量更接近管道电压的最大值。X射线管的激励电压和出口处的筛选条件是确定X射线管发射的X线束线材品质的重要条件。(b) x射线过滤，诊断的x射线是连续能量频谱混合射线。通过人体时，低能量成分的大部分被皮肤和浅组织吸收，大大增加被

15、检查者的皮肤暴露量。保护措施：为了保护被检查者，为了尽量减少无用的低能量光子对人体皮肤的危害，在X射线管道出口放置滤板(由一定厚度的金属板制成)，吸收X线束的低能量成分，提高X善意平均能量。(b) x射线过滤，*1固有过滤：x射线机械装置本身的过滤，包括x射线管壁、绝缘油层、管套筒窗、不可拆卸的滤板。固有过滤一般用铝当量表示。X射线过滤器图表，(2) X射线过滤器，*铝当量：固定厚度铝板和其他固定厚度材料对X射线的衰减量相同时，牙齿铝厚度称为过滤材料的铝当量。典型诊断X射线管组件固有过滤的变化一般在0.52.0 mm铝当量之间，其中主要是玻璃管壁的吸收。*1固有过滤，2-5典型诊断X射线管组件

16、固有过滤衰减物质厚度(mm)铝等效(mm)玻璃壁1.40.78绝缘油层2.36 0.07橡胶窗1.02 0.05总计0.90，*1固有过滤，个别特殊情况下应使用未过滤光线，在软组织照片中低能量光线铍窗旨在产生低过滤。用铍(Z4)替换x射线出口处的玻璃壁，可以通过比玻璃(Z4)更多的低能射线。牙齿窗口具有最小的固有过滤，最适合软组织照片，尤其是刘邦照片。(b) x射线过滤，*2额外过滤x射线离开出口后不拆卸的过滤板到诊疗床面板，可以用工具拆卸的过滤板，选择过滤板，口罩，诊疗床板等过滤的总和称为额外过滤板。总过滤：固有过滤和附加过滤的总和。*2额外过滤，*2额外过滤，* 2理想过滤物质吸收所有无用的低能成分，通过所有有用的高能成分。通过光电作用选择能大量吸收低能成分的物质，高能成分只能通过极微量康普顿散射，大部分高能光线都能通过。在x射线诊断中，经常使用铝(A1)和铜(Cu)作为滤板。铝原子序数13，是低能量射线的好过滤材料；铜原子序数29，是高能射线的好过滤材料。*2进一步过滤，一般诊断使用单铝作为滤板。铜不能单独制造滤板。它总是与铝结合，作为复合过滤板。使用时高原子序数铜要面向X射线管，低原子序数铝要面向被检者。由于光电作用能在铜内产生8 keV的特征辐射，牙齿射线增加被检查者的皮肤暴露量，吸收到铝层。铝的特征辐射只有1.5 ke