《X射线辐射源培训》PPT课件

1、1 .医用诊断x射线辐射源的检测，xxx，2，训练目的1 .通过系统学习掌握x射线机的基本结构2 .掌握x射线物理、测量和防护知识3 .掌握x射线辐射源的检测方法和技术4 .掌握常见标准仪器的使用方法5 .通过实验培训使用机器6 .掌握原始记录处理和证书4； 最简单的x射线机球管、x射线的基本物理知识、5、x射线的进步、x射线的基本物理知识、6传统成像技术x射线平板摄影x射线胃肠点面板摄影血管造影快速面板摄影， 间接数字成像技术数字CCD成像，CR数字成像技术数字胃肠造影DSI血管造影数字图像DSA数字心血管造影，直接数字成像技术fpddrfpdr/ffpdvascularfpdcardiac

2、，x射线的基本物理知识，8，电子和目标物质原子的作用：核外电子和、x射线的产生机理、x射线的基本物理知识、9、x射线能谱、阴极电子在高速撞击阳极的过程中，x射线的产生机理有两种：1.标识辐射(即特征辐射)2.制动辐射(连续辐射)、x射线的基本物理知识、 10有的电子得到能量从低能量水平向高能量水平(激发状态)迁移，处于激发状态的原子不稳定，迁移到高能量水平的电子放出x射线向基态迁移，这就是标识放射(即特征放射)。 在x射线的产生中，特征性的x射线仅占很少一部分，在诊断中并不重要。 特征辐射的形成机制、x射线的基本物理知识、11、特征x射线的能量(波长和频率)仅取决于靶物质的原子序数(靶特性)，

3、与其他因素无关。 医用诊断中的x射线仅对k系特征x射线有用，其他的l、m、n等各系由于波长长、能量低，所以被x射线管壁和过滤板吸收。 x射线的基本物理知识，12，由于与原子核的非弹性碰撞，电子的运动方向和速度发生变化时，电子的一部分动能变换为具有连续能谱的x射线进行辐射称为制动辐射(连续辐射)。 根据制动辐射的形成机制、x射线的基本物理知识、13、经典电动力学，带电粒子在加速或减速运动时必定伴随电磁辐射。 由于作为目标的原子核电磁场使带电粒子的速度连续变化，所以妨碍辐射的x射线光谱多为连续光谱。制动辐射连续光谱、x射线的基本物理知识、14、影响x射线产生的主要因素x射线管的靶物质管电压管电流高

4、压波形等，x射线的基本物理知识、15、连续辐射的强度、连续辐射x射线的强度与管电流、管电压平方、阳极靶物质的原子编号成正比。 即，I连=K1 i Z V (K1为常数约1.110-191.410-19 )，管电流越大，从灯丝发出的热电子越多，冲击阳极靶面的电子越多，冲击的概率变大，发生的x射线强度变大。 管电压增加，电子数不变，但每个电子得到的能量增大，结果x射线的短波成分增多，碰撞次数增多的目标原子序号越高，放射损失率越大，即放射概率越大。 x射线的基本物理知识，16，阳极效应，x射线管产生的x射线，在所有方向分布不均匀，与靶物质、靶厚度、管电压、灯丝形状等因素有关。 通常，接近x射线管的阳

5、极端的放射线强度最弱、接近阴极端的强度最强的现象称为阳极效应。 x射线的基本物理知识，17、阳极效应的临床应用拍摄腰椎正位片时，将腰椎上部置于x射线管阳极侧，将腰椎下部置于阴极侧，可拍摄密度均匀的照片。x射线的基本物理知识，18，x射线的本质，x ()射线和电波、红外线、可见光、紫外线一样，都是电磁辐射，具有波粒二象性。 干涉、衍射、偏振等现象呈现波动性，波长比紫外线短。 另外，x ()线是不带电的电离粒子，在与物质的相互作用过程中显示粒子性。 x射线的基本物理知识，19，x射线的特性，1 .物理效应1 .透射作用构成各组织映像/防护的基础2 .荧光作用器件(增感屏)3.电离作用x射线的治疗和

6、测量(剂量计)2.化学效应1 .感光作用制作x射线20，x射线管发出的x射线束能量、x射线的量和质量、x射线的基本物理知识、21、光子的最大能量等于阴极电子的最大动能，二级间的电压即管电压峰值(以下称为管电压v )乘以电子的电力量e，即x射线光谱的光子的最大能量反映管电压的峰值的大小。 在某种程度上，管电压可以大致反映x线束的平均能量x线束的质量。x射线的基本物理知识、22、管电压一定的情况下，灯丝电流越大，阴极电子越多，单位时间内撞击阳极的电子越多，管电流越大，放射辐射的机会越多，光子数越大，即管电流的大小表示x射线量的多少。 因此，在放射医学中，简单、方便地表示x射线，用管电压(峰值) k

7、Vp，粗略地表示线的质量，用管电流mA (平均值)表示线的量。 x射线的基本物理知识、23、诊断方面的x射线的量和质量、管电流mA、照射时间sec、管电压kVp这些物理量可以用x射线发生器直接或间接地测量，这在物理上具体化了x射线的量和质量，也方便了我们的修正量检测。 x射线的基本物理知识，24，x射线与物质相互作用的主要过程： (1)光电效应(2)康普顿效应(3)电子对效应(h1.02mev)(4)相干散射(在诊断中的发生概率为5% )，x (2)光子与物质的一次相互作用将全部能量或大部分能量(3)光子根据透射物质的厚度呈指数函数衰减，带电粒子具有决定的射程，在射程外观察不到带电粒子。 26

8、、光电效应，在此过程中x光子主要与原子的内壳层电子相互作用。 把所有的能量传递给电子，得到能量的电子从原子核的束缚中解放出来变成自由电子(即光电子)，光子本身整体被原子吸收，这一作用过程称为光电效应。x射线与物质的相互作用和衰减规律、27、光电效应、x射线与物质的相互作用和衰减规律、28、光电效应中产生负离子(光电子)的正离子(失去电子的原子)特征辐射。 光电效应产生的概率与x射线的波长的三次方成正比，x射线的波长与光子能量的三次方成反比，原子序号的四次方成正比。 用长波x射线(软线)拍摄软组织，组织对x射线的吸收差形成更好的照片对比度。x射线与物质的相互作用和衰减规律、29、人体组织在x射线

9、照射时产生的光电效应下放射的特征x射线均被组织吸收。 像钙(Z=20 )这样的k层放射光子能量为4kev，远远小于x射线光子能量，被组织吸收。 碘(Z=53 )和钡(Z=56 )都是x射线检查中常用的造影剂，其特征辐射为高能量(碘为33.2千电子伏，钡为37.4千电子伏)，可以通过人体组织到达胶片成像。将光电效应应用于x射线与物质的相互作用和衰减规律、30、诊断放射学可以在照片上形成良好的对比，但会增加受检者的x射线剂量。 因此，在实际工作中采用高千伏(高能量)摄影技术(由于发生光电效应的概率与光子能量的三次方成反比)，能够减少光电效应的发生概率，保护被检者。 光电效应的临床应用，x射线与物质

10、的相互作用和衰减规律，31，具有一定能量的光子与原子的外层轨道电子相互作用时，光子传递到轨道电子部分的能量后，其频率变化与入射方向发生角散射(康普顿散射光子)，得到足够的能量，沿轨道电子与光子入射方向形成角的方向出射、康普顿效应、x射线与物质的相互作用和衰减规律、32、康普顿效应、x射线与物质的相互作用和衰减规律、33、康普顿效应是x射线在人体内最常发生的作用，它是x射线诊断中散射射线的最主要来源。 散射线增加了照片的灰雾度，降低了对比度。 康普顿效应的临床应用，x射线与物质的相互作用和衰减规律，34，在原子核场或原子的电子场，一个入射光子突然消失转化为一对正/负电子，这就是电子对效应。 原子

11、核场产生电子对效应时要求入射光子的能量h1.02MeV。 在20100千伏的诊断x射线能量范围内，只有光电效应和康普顿效应是最重要的(并且相干散射不占主要地位)。 不可能发生电子对抗效应。x射线和物质的相互作用和衰减规律、电子对效应、35、x射线和物质的相互作用和衰减规律、电子对效应、36、光电效应和康普顿效应的比较、1、两者的作用对象不同(内层/外层电子) 2、两者的作用条件不同(光子能和耦合能散射线主要和反跳电子动能) 两者对照片质量的影响不同(对比度) 6，两者对被检者的危害程度不同(身体吸收)，x射线与物质的相互作用和衰减规律，37，x射线与物质的相互作用的部分，x射线与物质的相互作用

12、和衰减规律，38 1 .距离引起的减弱反平方律x射线强度为距离(即半径) 的平方成反比2 .物质减弱辐射通过物质时的减弱则不仅取决于吸收物质的性质和厚度，还取决于辐射本身的性质，x射线在物质中减弱则是进行x射线摄影和屏蔽防护的依据。x射线与物质的相互作用和衰减规律、x射线在其传播过程中的强度衰减规律、39、单能窄束x射线在物质中的衰减规律对单能窄束x射线的指数衰减规律：宽束x射线：x射线与物质的相互作用和衰减规律、40、I、I。 分别是x射线照射物体表面时的强度和到达深度为d时的强度。 作为线性衰减系数(放射能和物质种类的函数)的SI单位以“米-1”(m-1)d为吸收物质的厚度，以米(m )为

13、单位。 b累积因子是记述散射光子对放射衰减的影响的物理量，与x射线波长、吸收物质的原子编号、几何尺寸等相关。 x射线与物质的相互作用和衰减规律，41、连续x射线通过物体时，随着吸收物体厚度的增加，x射线的强度不仅不断变弱，而且其低能量成分变弱快，然后高能量成分越多，即x射线光谱越窄。 因此，实际上，改变x射线管线口的过滤来调节x射线束的质量是很常用的。、连续能谱在x射线物质中的减弱规律、x射线与物质的相互作用和衰减规律、42、连续x射线通过吸收体后能谱变窄、x射线能谱随吸收物质厚度的变化(物质厚度按A-D的顺序增加)、x射线与物质的相互作用和衰减规律、44 x平均能量40keV，650光子，4

14、7keV，1cm水，-35%，474光子，52keV，1cm水，365光子，55keV，1cm水当该混合线通过人体时，大部分的低能量成分被皮肤和浅表组织吸收，对x射线诊断没有任何作用x射线过滤，x射线与物质的相互作用和衰减规律，45，x射线过滤：固有过滤和附加过滤，固有过滤是从x射线管的阳极靶面到不可拆卸的过滤板的过滤总和，包括x射线管的管壁、绝缘油层、管壳的窗和不可拆卸的过滤板，固有过滤一般用铝当量表示。x射线与物质的相互作用和衰减规律、46、x射线机过滤模式图、x射线与物质的相互作用和衰减规律、47、追加过滤、追加过滤是指从不可拆卸的滤板(其自身除外)到卧铺的地面之间，包括可拆卸的滤板、选

15、择滤板、缩光器和卧铺在内的医疗用诊断的防护规定的要求：球管200mA以上的设备更换添加过滤板的装置。x射线与物质的相互作用和衰减规律，48、过滤板材料、x射线诊断中，通常选择铝或铜作为过滤板。 铝的原子序数为13，对低能射线良好的过滤物质铜的原子序数为29，对高能射线是优良的过滤物质。x射线与物质的相互作用和衰减规律、49、诊断x射线管组件的固有过滤、x射线与物质的相互作用和衰减规律、50、国际诊断x射线的总过滤(包括固有过滤和附加过滤)、x射线与物质的相互作用和衰减规律、51、滤纸对受检者照射量的影响：用不同的铝过滤的皮肤照射量为52， 诊断放射线学影像中x射线的减弱，人体各组织对x射线的衰

16、减是从骨、肌肉、脂肪、空气的顺序从大到小。 这个差形成x射线图像的对比度。 为了提高组织间的对比度，也经常采用各种造影检查，扩大x射线的诊断范围。x射线与物质的相互作用和衰减规律、53、诊断射线学影像中的散射线，影响散射线产生的因素有照射面积、被照射体的厚度和管电压三个。 为了减小散射线对图像的影响，在x射线摄影中多采用滤光片摄影。 x射线与物质的相互作用和衰减规律，54，数字影像学的一些基本概念，55，一些名词术语，DICOM (数字图像通信)医学数字影像的存储和传输协议， 只要设备和软件匹配，光学图像档案和通信系统RIS (射频信息系统)放射科信息管理系统就是放射科注册作为影像诊断报告的HIS系统(Hospital Information System )，医院信息系统利用计算机和通信设备，为医院所属各部门提供患者