X射线在物质中衰减

,放射物理与防护,*,*,放射物理与防护,彭文献,第五章,X,（或,）射线在物质中的衰减,学习目标,1,、掌握连续,X,射线在物质中的减弱规律及影响,X,射线在人体中衰减吸收的主要因素。,2,、熟悉窄束,X,线及宽束,X,线的概念及其在介,质中的衰变规律。,3,、了解,X,线在介质中的衰减规律，解释,X,线,在医疗领域的应用。,概述,1,、射线强度衰减的平方反比法则 以点源为球心，半径不同的各球面上的射线强度，与距离（即半径）的平方成反比距离增加一倍,射线强度将衰减为原来的,1/4,。,衰减：当射线通过物质时，由于射线光子与物质原子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应等一系列作用，致使出射方向上的射线强度衰减，这一衰减称为物质所致的衰减。,一、窄束,X,射线在物质中的衰减规律,第一节 单能,X,射线在物质中的衰减规律,X,射线在穿过物质时其强度呈指数关系衰减，其衰减率为,X,线在其传播行程中物质吸收系数的线性分值。,I,out,=I,in,e,-,l,组织衰减系数（决定于原子序数和电子密度）,二、宽束,X,射线在物质中的衰减规律,宽束,X,线 ： 是含有散射线成分的,X,射线束,。,第二节 连续,X,射线在物质中的衰减规律,一、连续,X,射线在物质中的衰减特点,第二节 连续,X,射线在物质中的衰减规律,一、连续,X,射线在物质中的衰减特点,理论上，连续能谱窄束,X,线的衰减可由下式描述：,表示各种能量,X,线的线性衰减数； 表示各种能量,X,线束的入射强度， 表示射线通过的厚度。,二、影响,X,射线衰减的因素,入射光子的能量越大，X线的穿透就越强。,射线能量越高，衰减越少。,1,、 射线性质对衰减的影响,2,、物质原子序数对衰减的影响,3,、物质密度对衰减的影响,4,、每克电子数对衰减的影响,三、X射线的滤过,低能光子对检查者皮肤和表浅组织的伤害。,过滤，在,X,射线管出口放置一定均匀厚度的金属，预先把,X,射线束中的低能成分吸收掉,将,X,射线的平均能量提高,这种过程称为过滤,滤过板 所用的金属片。,（一）固有过滤,X,射线管组装体本身的过滤叫固有过滤。,包括,X,线管的玻璃管壁、绝缘油、管套上的窗口和不可拆卸的滤过板。,用铝当量表示（,mm Al,）一般诊断,X,线机的固有滤过在,2 mm Al,（二）附加滤过,1,、用工具可拆卸的附加过滤板,2,、可选择的附加过滤板,3,、遮光器中的反光镜,4,、有机玻璃窗的过滤,（1）过滤板的选择,铝,13,对低能射线是很好的过滤物质,铜,29,对高能射线是很好的过滤物质,铜与铝共用，铜在上，铝在下。,（2）过滤板的厚度,过滤板的厚度增加，低能射线迅速衰减，但高能射线衰减缓慢。,（3）过滤板厚度对受照剂量的影响,滤板厚度（,mmAl,）,皮肤照射量（,C,kg,1,）,照射量下降百分数（）,0,6.14,10,-4,（,2380mR,）,0,0.5,4.78,10,-4,（,1850mR,）,22,1.0,3.28,10,-4,（,1270mR,）,47,3.0,1.20,10,-4,（,465mR,）,80,表,5-3,滤过板厚度对照射量的影响（,60kV,，,100mA,）,（,4,）过滤与投照时间,适当增加照射时间,高千伏、厚滤过摄影 时间延长了，但受照射剂量却大幅降低。,第三节 医学放射学中,X,射线的衰减,诊断放射学中,X,线的衰减,一、人体的构成元素和组织密度,人体骨骼由胶体蛋白和钙质组成，其中钙质占,50,60,钙质中,Ca,3,(PO,4,),2,占,85,；,CaCO,3,占,10,；,Mg,3,(PO,4,),2,占,5,；软组织内水占,75,，蛋白质、脂肪及碳水化合物占,23,，其余,2,是,K,、,Na,、,Cl,、,Fe,等元素。,管电压（,kV,）,脂肪,肌肉,骨,40,0.3393,10,2,0.4012,10,2,2.4434,10,2,50,0.2653,10,2,0.2933,10,2,1.4179,10,2,60,0.2196,10,2,0.2455,10,2,0.9677,10,2,70,0.2009,10,2,0.2213,10,2,0.7342,10,2,80,0.1905,10,2,0.2076,10,2,0.6047,10,2,90,0.1832,10,2,0.1994,10,2,0.5408,10,2,100,0.1801,10,2,0.1942,10,2,0.4865,10,2,110,0.1774,10,2,0.1906,10,2,0.4530,10,2,120,0.1755,10,2,0.1882,10,2,0.4298,10,2,130,0.1742,10,2,0.1864,10,2,0.4132,10,2,140,0.1732,10,2,0.1852,10,2,0.4010,10,2,150,0.1724,10,2,0.1842,10,2,0.3918,10,2,表,5-4,人体不同组织的线衰减系数,（,m,-1,）,X,射线影像是人体的不同组织对射线不同衰减的结果。,X,射线透过，胶片呈黑色。,X,射线被吸收，胶片呈白色。,人体吸收,X,射线最多的是门牙。,吸收,X,射线最少的是充满气体的肺。,第四节,X,射线的临床应用,一、常规,X,线摄影技术,（一）传统胶片,X,射线摄影,（二）数字化,X,射线成像技术,二、介入放射技术,三、计算机断层成像技术,四、利用,X,射线的肿瘤放射治,疗技术,思考题,1,、根据宽束连续能量,X,线衰减的规律，解,释临床,X,线摄影应用滤过板的意义。,2,、根据,X,线的衰减规律，思考不同肢体部,位,X,线摄影时，为提高影像清晰度及对,比度应如何选择,X,线摄影条件？,Thank You!,