《放射物理与防护》教学课件：5第五章：X射线在物质中的衰减
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• 在X射线诊断中通常都用铝和铜做滤过板， 铝对低能射线是很好的滤过物质，铜对高 能射线是很好的滤过物质。
• 在一般诊断中都是用单一的铝作滤过板。 • 铜不能单独作滤过板，它经常和铝结合为
复合滤过板。
连续X线在物质中的衰减规律
• 为什么在管电压较高时多采用铜铝滤过板？ 在使用时高原子序数的铜面向X射线管，
• 如此下去，X线的平均能量将逐渐提高，并 接近入射线最大能量。
连续X线在物质中的衰减规律
光子数
1000 800 600
400
200
1
2
3
4水膜厚度（cm）
连续X线与单能X线通过物质时衰减的比较
连续X线在物质中的衰减规律
• 由上图我们可知在相同条件下，与单能X线 相比较，连续能谱X线有更大的衰减。
长了，但受照剂量却大幅降低了。
连续X线在物质中的衰减规律
5）.楔形或梯形滤过板 • 在投照部位的厚度相差太多的情况下，会
使照片一边黑化度太浓，另一边黑花度太 淡，造成诊断困难。 • 此时可用楔形或梯形滤过板来补偿这种差 别。
连续X线在物质中的衰减规律
• 楔形或梯形滤过板薄的部分吸收的射线较 少，使更多的射线通过人体较厚的部位， 从而使照片两侧的黑化度趋于一致。
连续X线在物质中的衰减规律
2.附加滤过
• 附加滤过包括：用工具可拆卸的附加滤过 板、可选择的附加滤过板、遮光器中的反 镜和有机玻璃窗的滤过等等。
连续X线在物质中的衰减规律
1）.滤过板的选择
• 理想的滤过板应把一切无用的低能成分吸 收掉，而让有用的高能成分全部透过。
• 常选择的是复合滤过板。
连续X线在物质中的衰减规律
的散射光子很少，都可近似的称为窄束。
X射线在物质中的衰减
二）、窄束X线的衰减规律 • 研究表明，单能X线通过均匀物质层时，其
强度的衰减符合指数规律。即： Ｉ=Ｉ0e-μx
Ｉ：穿过物质层后的射线强度； Ｉ0 ：入射强度； μ：线衰减系数； x：吸收物质层的厚度。
X射线在物质中的衰减
二、宽束X线在物质中的衰减规律 一）、宽束X线的概念 • 所谓宽束X线是含有散射线成分的X线束。
板与其他滤过材料相比较，对X线具有相同 的衰减效果，则此铝板厚度（mm）就是该 滤过材料的铝当量。 • 一般诊断X线机的固有滤过在0.5~2mmAl。
连续X线在物质中的衰减规律
• 个别特殊情况需要使用低滤过X线，因为滤 过虽然可以提高X线的平均能量，但却降低 了组织的对比度。
• 对于软组织摄影（如乳腺摄影），如果降 低了对比度就会严重影响照片的质量，所 以要用最小的固有滤过，
• 窄束与宽束的区别就在于是否考虑了散射 线的影响。
X射线在物质中的衰减
二）、积累因子概念
• 若用窄束的衰减规律来处理宽束的问题， 因为没有考虑散射线的影响，将会高估材 料的屏蔽效果，使防护设计不够安全。
• 因而引入宽束积累因子的概念。
X射线在物质中的衰减
• 积累因子：它表示在物质中所考虑的那一点 的光子总计数与未经碰撞原射线光子计数率 之比，用B表示。即：
连续X线在物质中的衰减规律
1000光子
1cm水模型 （1cm*4）
228光子
探测器
1cm水 1cm水 1cm水 1cm水
1000光子
40keV
平均能量
650 47keV
474 52keV
365 55keV
228光子 探测器
-35％
-27％
-23％
-21％
连续X线通过物质时的衰减模型
连续X线在物质中的衰减规律
连续X线在物质中的衰减规律
4.每克电子数对衰减的影响
• 射线的衰减与一定厚度内的电子数有关。 • 电子数越多的物质比电子数少的物质更容
易衰减X线。
连续X线在物质中的衰减规律
• 每克电子数一般用电子*克-1作单位。
• 由于随原子序数的提高，中子数的增长比 电子数增长得要快，所以原子序数高的元 素比原子序数低的元素每克电子数要少。
射光子数对总光子数的贡献。
X射线在物质中的衰减
• 积累因子是描述散射光子的影响的物理量 ，它反映了宽束与窄束的差别。
• 对宽束而言，B总是大于1的；在理想窄束 中Ns=0，B=1.
X射线在物质中的衰减
三）、宽束X线的衰减规律 • 宽束X线的衰减比较复杂，可在窄束X线的
指数衰减规律上引入积累因子B加以修正：
连续X线在物质中的衰减规律
1.射线本身性质对衰减的影响 • 一般来讲，入射光子的能量越大，X线的穿
透力就越强， • 随着光子能量的增加，透过光子所占的百
分比数也就增加。
连续X线在物质中的衰减规律
• 低能光子绝大部分通过光电效应而被衰减 ，只有极少数的低能光子透过。随X线能量 的增加，康普顿散射占了优势。
三、X线的滤过 • 何为滤过？ • 在X线管出口放置一定均匀厚度的金属，预
先把X线束中的低能成分吸收掉，将X线的 平均能量提高wenku.baidu.com这种过程就是所谓的滤过 。所用的金属片就叫做滤过板。
连续X线在物质中的衰减规律
• 为何要用滤过？
是因为医用X线属于连续能谱，当其通过人体时，绝大 部分低能成分都被皮肤和表浅几厘米的组织吸收。由于 低能光子不能透过人体，对形成X线影像不起任何作用， 但却大大增加了被检者的皮肤照射量。为获得最佳影像 质量，同时尽量减少无用的低能光子对人体的伤害，采 用恰当的的滤过措施，兼顾应用与防护的双重目的。
低原子序数的一层铝面向被检者。这是因为 光电效应在铜中能产生8keV的标识辐射，这 种射线能增加受检者的皮肤剂量，可用铝层 把它吸收掉，至于铝的标识辐射只有1.5keV ，空气即把它全部吸收掉了。
连续X线在物质中的衰减规律
2）.滤过板的厚度 • 随滤过板厚度的增加，低能射线迅速衰减
，但高能射线衰减缓慢。 • 在实际工作中，采用多厚的滤过板合适，
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 线强度减弱，这一衰减称为物质所致的衰 减。
X射线在物质中的衰减
• X射线强度在物质中的衰减规律是X射 线摄影、透视、造影、X-CT检查和放射治 疗的基本依据。同时也是进行屏蔽防护设 计的理论依据。
单能X线在物质中的衰减规律
诊断放射学中X线的衰减
的四分之一。
X射线在物质中的衰减
• 平方反比定律只在真空中成立，在空气中 由于气体分子的吸收严格说是不成立的。
• 故而，在一般摄影中，可以通过改变X射线 管焦点到胶片的距离来调节X射线的强度。
X射线在物质中的衰减
2.吸收衰减 • 也就是物质所致的X射线的衰减。 • 当射线通过物质时，由于射线光子与物质
连续X线在物质中的衰减规律
• 不同厚度的吸收体对X线能谱的影响：
吸收体厚度依次增加，X线束相对强度 不断地减弱。能谱组成也不断地变化，低 能成分减弱很快，高能成分的比率不断增 加，X线的能谱宽度（光子能量范围）逐渐 变窄。
连续X线在物质中的衰减规律
• 可以利用X线的这种衰减特点来调节X线的 质与量。
连续X线在物质中的衰减规律
物质
氢 碳 脂肪 水 肌肉 空气 氧 铝 骨 铜 铅
有效原子序数
1 6 6.46 7.42 7.64 7.78 8 13 13.80 29 82
每克电子数
5.97 3.01 3.34 3.34 3.31 3.01 3.01 2.90 3.19 2.75 2.38
连续X线在物质中的衰减规律
因为：光电衰减系数与原子序数Z的 四次方成正比； 康普顿衰减系数与原子序数Z成正比。
连续X线在物质中的衰减规律
3.物质密度对衰减的影响
• X线的衰减与物质的密度成正比关系。 • 这是因为密度加倍，则单位体积内的原子
、电子数也加倍，故而相互作用的几率也 就加倍。
连续X线在物质中的衰减规律
• 人体内出骨骼外，其他组织的有效原子序 数相差甚微，但由于密度不同，便形成衰 减的差别，而产生了X线影像。
• 连续能谱的X线束是能量从最小值到最大 值之间的各种光子组合成的混合射线束， 当连续X线通过物质层时，其量和质都有 变化。
连续X线在物质中的衰减规律
• 特点是：X线强度变小（量减小），硬度变 大（质提高）。
• 这是由于低能光子容易被吸收，致使X线束 通过物质后高能光子在射线束中所占比率 相对变大。
连续X线在物质中的衰减规律
• X线的滤过分类： 1.固有滤过 2.附加滤过
连续X线在物质中的衰减规律
1.固有滤过
• 是指X线管组装体本身的滤过。
• 固有滤过包括：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。
连续X线在物质中的衰减规律
• 固有滤过一般都用铝当量表示。 • 所谓铝当量（mmAl） ：是指一定厚度的铝
X射线在物质中的衰减
1.扩散衰减 • 扩散衰减也就是因距离所致的衰减。 • 对应于均匀物质中的X射线点源在向空间各
个方向上辐射时，在半径不同球面上的X射 线的强度与距离（即半径）的平方成反比 ，这一规律称为X射线强度衰减的平方反比 定律。
X射线在物质中的衰减
• X射线强度衰减的平方反比定律 • 距离增加一倍，则射线强度将衰减为原来
应根据具体检查类型考虑管电压和滤过板 厚度的适当组合。
连续X线在物质中的衰减规律
• 必须指出：使用低滤过而进行的高千伏摄 影，对受检者是十分有害的。
• 不过现在X线机上，一般都会有连锁控制， 使机器在无适当滤过的情况下，不能曝光 ，以避免出现差错。
连续X线在物质中的衰减规律
3）.滤过板厚度对受照剂量的影响
• X线管电压的峰值决定X线束的光子最大能 量，可用滤过的方法，使其线束平均量接 近最大能量。
• X线管的激发电压与滤过条件是决定X线束 质的重要条件。
连续X线在物质中的衰减规律
二、影响X线衰减的因素 • 决定X线衰减程度的因素有：
1.X线本身的性质 2.吸收物质的性质（即物质的密度） 3.原子序数 4.每克物质含有的电子数
这是因为：光电衰减系数与X线能量 的三次方成反比，而康普顿衰减系数 与X线的能量一次方成反比。
连续X线在物质中的衰减规律
• 总之，不管那种效应占优势，都可以说， 入射X线能量越高，衰减就越少。
连续X线在物质中的衰减规律
2.物质原子序数对衰减的影响 • 原子序数越高的物质，吸收X线也越多。 • 为何会是如此？
• 半价层HVL也是X射线光子能量和衰减物质 材料的函数，当指明衰减材料后，HVL表 示该种物质对X射线光子的衰减能力。
X射线在物质中的衰减
• 单能X线在物质中的衰减可分为
窄束X线在物质中的衰减可分为 宽束X线在物质中的衰减可分为
X射线在物质中的衰减
一、窄束X线在物质中的衰减规律 一）、窄束X线的概念 • 何为窄束？ 是指所包括的散射线成分很少的辐射束。 那么，即使射线束有一定的宽度，只要所含
Ｉ=BＩ0e-μx
连续X线在物质中的衰减规律
• 窄束和宽束X线的指数衰减规律只是对单能 的X线来讲的。
• 一般情况下，X线束是由能量连续分布的光 子组成的。
• 当穿过一定厚度的物质层时，各能量成分 衰减的情况并不一样，并不遵守单一的指 数规律。
连续X线在物质中的衰减规律
一、连续X线在物质中的衰减特点
• 在相同管电压和管电流的情况下，滤过板 的厚度越厚，受检者所受剂量会大幅下降 。
• 厚滤过技术对降低受检者剂量的重要意义 。
连续X线在物质中的衰减规律
• 附加滤过可使X射线的强度减小，但提 高了X射线的有效能量，线质变硬了。
连续X线在物质中的衰减规律
4）.滤过与投照时间 • 采用高千伏、厚滤过摄影虽然照射时间延
B=N/Nn
X射线在物质中的衰减
B=N/Nn
B：表示积累因子； N：为物质中所考虑的那一点的光子的总计数
率； Nn ：为物质中所考虑的那一点的未经碰撞的
原射线光子的计数率。
X射线在物质中的衰减
N=Ns+ Nn • Ns：为物质中所考虑的那一点的散射光子
的计数率。 • 也就是B=N/Nn=1+Ns/Nn • 积累因子的大小反映了在考虑的那一点散
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减弱这一衰减称为物质所致的衰x射线强度在物质中的衰减规律是x射线摄影透视造影xct检查和放射治疗的基本依据
第五章 X射线在物质中的衰减
潞河医院放射科 王珍琦
X射线在物质中的衰减
• X射线在其传播过程中强度的衰减，包 括距离所致衰减（扩散衰减）和物质所致 衰减（吸收衰减）两个方面。
何为单能X线？
• 是指由能量相同的光子组成的X线称为单能 射线。
• 它具有单一的波长或频率。
单能X线在物质中的衰减规律
• X射线强度衰减到其初始值的一半时所需某 种物质的衰减厚度，定义为半价层。 (half-value layer ,HVL)
• 它与线性衰减系数的关系： HVL=0.693/μ
单能X线在物质中的衰减规律
• 在一般诊断中都是用单一的铝作滤过板。 • 铜不能单独作滤过板，它经常和铝结合为
复合滤过板。
连续X线在物质中的衰减规律
• 为什么在管电压较高时多采用铜铝滤过板？ 在使用时高原子序数的铜面向X射线管，
• 如此下去，X线的平均能量将逐渐提高，并 接近入射线最大能量。
连续X线在物质中的衰减规律
光子数
1000 800 600
400
200
1
2
3
4水膜厚度（cm）
连续X线与单能X线通过物质时衰减的比较
连续X线在物质中的衰减规律
• 由上图我们可知在相同条件下，与单能X线 相比较，连续能谱X线有更大的衰减。
长了，但受照剂量却大幅降低了。
连续X线在物质中的衰减规律
5）.楔形或梯形滤过板 • 在投照部位的厚度相差太多的情况下，会
使照片一边黑化度太浓，另一边黑花度太 淡，造成诊断困难。 • 此时可用楔形或梯形滤过板来补偿这种差 别。
连续X线在物质中的衰减规律
• 楔形或梯形滤过板薄的部分吸收的射线较 少，使更多的射线通过人体较厚的部位， 从而使照片两侧的黑化度趋于一致。
连续X线在物质中的衰减规律
2.附加滤过
• 附加滤过包括：用工具可拆卸的附加滤过 板、可选择的附加滤过板、遮光器中的反 镜和有机玻璃窗的滤过等等。
连续X线在物质中的衰减规律
1）.滤过板的选择
• 理想的滤过板应把一切无用的低能成分吸 收掉，而让有用的高能成分全部透过。
• 常选择的是复合滤过板。
连续X线在物质中的衰减规律
的散射光子很少，都可近似的称为窄束。
X射线在物质中的衰减
二）、窄束X线的衰减规律 • 研究表明，单能X线通过均匀物质层时，其
强度的衰减符合指数规律。即： Ｉ=Ｉ0e-μx
Ｉ：穿过物质层后的射线强度； Ｉ0 ：入射强度； μ：线衰减系数； x：吸收物质层的厚度。
X射线在物质中的衰减
二、宽束X线在物质中的衰减规律 一）、宽束X线的概念 • 所谓宽束X线是含有散射线成分的X线束。
板与其他滤过材料相比较，对X线具有相同 的衰减效果，则此铝板厚度（mm）就是该 滤过材料的铝当量。 • 一般诊断X线机的固有滤过在0.5~2mmAl。
连续X线在物质中的衰减规律
• 个别特殊情况需要使用低滤过X线，因为滤 过虽然可以提高X线的平均能量，但却降低 了组织的对比度。
• 对于软组织摄影（如乳腺摄影），如果降 低了对比度就会严重影响照片的质量，所 以要用最小的固有滤过，
• 窄束与宽束的区别就在于是否考虑了散射 线的影响。
X射线在物质中的衰减
二）、积累因子概念
• 若用窄束的衰减规律来处理宽束的问题， 因为没有考虑散射线的影响，将会高估材 料的屏蔽效果，使防护设计不够安全。
• 因而引入宽束积累因子的概念。
X射线在物质中的衰减
• 积累因子：它表示在物质中所考虑的那一点 的光子总计数与未经碰撞原射线光子计数率 之比，用B表示。即：
连续X线在物质中的衰减规律
1000光子
1cm水模型 （1cm*4）
228光子
探测器
1cm水 1cm水 1cm水 1cm水
1000光子
40keV
平均能量
650 47keV
474 52keV
365 55keV
228光子 探测器
-35％
-27％
-23％
-21％
连续X线通过物质时的衰减模型
连续X线在物质中的衰减规律
连续X线在物质中的衰减规律
4.每克电子数对衰减的影响
• 射线的衰减与一定厚度内的电子数有关。 • 电子数越多的物质比电子数少的物质更容
易衰减X线。
连续X线在物质中的衰减规律
• 每克电子数一般用电子*克-1作单位。
• 由于随原子序数的提高，中子数的增长比 电子数增长得要快，所以原子序数高的元 素比原子序数低的元素每克电子数要少。
射光子数对总光子数的贡献。
X射线在物质中的衰减
• 积累因子是描述散射光子的影响的物理量 ，它反映了宽束与窄束的差别。
• 对宽束而言，B总是大于1的；在理想窄束 中Ns=0，B=1.
X射线在物质中的衰减
三）、宽束X线的衰减规律 • 宽束X线的衰减比较复杂，可在窄束X线的
指数衰减规律上引入积累因子B加以修正：
连续X线在物质中的衰减规律
1.射线本身性质对衰减的影响 • 一般来讲，入射光子的能量越大，X线的穿
透力就越强， • 随着光子能量的增加，透过光子所占的百
分比数也就增加。
连续X线在物质中的衰减规律
• 低能光子绝大部分通过光电效应而被衰减 ，只有极少数的低能光子透过。随X线能量 的增加，康普顿散射占了优势。
三、X线的滤过 • 何为滤过？ • 在X线管出口放置一定均匀厚度的金属，预
先把X线束中的低能成分吸收掉，将X线的 平均能量提高wenku.baidu.com这种过程就是所谓的滤过 。所用的金属片就叫做滤过板。
连续X线在物质中的衰减规律
• 为何要用滤过？
是因为医用X线属于连续能谱，当其通过人体时，绝大 部分低能成分都被皮肤和表浅几厘米的组织吸收。由于 低能光子不能透过人体，对形成X线影像不起任何作用， 但却大大增加了被检者的皮肤照射量。为获得最佳影像 质量，同时尽量减少无用的低能光子对人体的伤害，采 用恰当的的滤过措施，兼顾应用与防护的双重目的。
低原子序数的一层铝面向被检者。这是因为 光电效应在铜中能产生8keV的标识辐射，这 种射线能增加受检者的皮肤剂量，可用铝层 把它吸收掉，至于铝的标识辐射只有1.5keV ，空气即把它全部吸收掉了。
连续X线在物质中的衰减规律
2）.滤过板的厚度 • 随滤过板厚度的增加，低能射线迅速衰减
，但高能射线衰减缓慢。 • 在实际工作中，采用多厚的滤过板合适，
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 线强度减弱，这一衰减称为物质所致的衰 减。
X射线在物质中的衰减
• X射线强度在物质中的衰减规律是X射 线摄影、透视、造影、X-CT检查和放射治 疗的基本依据。同时也是进行屏蔽防护设 计的理论依据。
单能X线在物质中的衰减规律
诊断放射学中X线的衰减
的四分之一。
X射线在物质中的衰减
• 平方反比定律只在真空中成立，在空气中 由于气体分子的吸收严格说是不成立的。
• 故而，在一般摄影中，可以通过改变X射线 管焦点到胶片的距离来调节X射线的强度。
X射线在物质中的衰减
2.吸收衰减 • 也就是物质所致的X射线的衰减。 • 当射线通过物质时，由于射线光子与物质
连续X线在物质中的衰减规律
• 不同厚度的吸收体对X线能谱的影响：
吸收体厚度依次增加，X线束相对强度 不断地减弱。能谱组成也不断地变化，低 能成分减弱很快，高能成分的比率不断增 加，X线的能谱宽度（光子能量范围）逐渐 变窄。
连续X线在物质中的衰减规律
• 可以利用X线的这种衰减特点来调节X线的 质与量。
连续X线在物质中的衰减规律
物质
氢 碳 脂肪 水 肌肉 空气 氧 铝 骨 铜 铅
有效原子序数
1 6 6.46 7.42 7.64 7.78 8 13 13.80 29 82
每克电子数
5.97 3.01 3.34 3.34 3.31 3.01 3.01 2.90 3.19 2.75 2.38
连续X线在物质中的衰减规律
因为：光电衰减系数与原子序数Z的 四次方成正比； 康普顿衰减系数与原子序数Z成正比。
连续X线在物质中的衰减规律
3.物质密度对衰减的影响
• X线的衰减与物质的密度成正比关系。 • 这是因为密度加倍，则单位体积内的原子
、电子数也加倍，故而相互作用的几率也 就加倍。
连续X线在物质中的衰减规律
• 人体内出骨骼外，其他组织的有效原子序 数相差甚微，但由于密度不同，便形成衰 减的差别，而产生了X线影像。
• 连续能谱的X线束是能量从最小值到最大 值之间的各种光子组合成的混合射线束， 当连续X线通过物质层时，其量和质都有 变化。
连续X线在物质中的衰减规律
• 特点是：X线强度变小（量减小），硬度变 大（质提高）。
• 这是由于低能光子容易被吸收，致使X线束 通过物质后高能光子在射线束中所占比率 相对变大。
连续X线在物质中的衰减规律
• X线的滤过分类： 1.固有滤过 2.附加滤过
连续X线在物质中的衰减规律
1.固有滤过
• 是指X线管组装体本身的滤过。
• 固有滤过包括：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。
连续X线在物质中的衰减规律
• 固有滤过一般都用铝当量表示。 • 所谓铝当量（mmAl） ：是指一定厚度的铝
X射线在物质中的衰减
1.扩散衰减 • 扩散衰减也就是因距离所致的衰减。 • 对应于均匀物质中的X射线点源在向空间各
个方向上辐射时，在半径不同球面上的X射 线的强度与距离（即半径）的平方成反比 ，这一规律称为X射线强度衰减的平方反比 定律。
X射线在物质中的衰减
• X射线强度衰减的平方反比定律 • 距离增加一倍，则射线强度将衰减为原来
应根据具体检查类型考虑管电压和滤过板 厚度的适当组合。
连续X线在物质中的衰减规律
• 必须指出：使用低滤过而进行的高千伏摄 影，对受检者是十分有害的。
• 不过现在X线机上，一般都会有连锁控制， 使机器在无适当滤过的情况下，不能曝光 ，以避免出现差错。
连续X线在物质中的衰减规律
3）.滤过板厚度对受照剂量的影响
• X线管电压的峰值决定X线束的光子最大能 量，可用滤过的方法，使其线束平均量接 近最大能量。
• X线管的激发电压与滤过条件是决定X线束 质的重要条件。
连续X线在物质中的衰减规律
二、影响X线衰减的因素 • 决定X线衰减程度的因素有：
1.X线本身的性质 2.吸收物质的性质（即物质的密度） 3.原子序数 4.每克物质含有的电子数
这是因为：光电衰减系数与X线能量 的三次方成反比，而康普顿衰减系数 与X线的能量一次方成反比。
连续X线在物质中的衰减规律
• 总之，不管那种效应占优势，都可以说， 入射X线能量越高，衰减就越少。
连续X线在物质中的衰减规律
2.物质原子序数对衰减的影响 • 原子序数越高的物质，吸收X线也越多。 • 为何会是如此？
• 半价层HVL也是X射线光子能量和衰减物质 材料的函数，当指明衰减材料后，HVL表 示该种物质对X射线光子的衰减能力。
X射线在物质中的衰减
• 单能X线在物质中的衰减可分为
窄束X线在物质中的衰减可分为 宽束X线在物质中的衰减可分为
X射线在物质中的衰减
一、窄束X线在物质中的衰减规律 一）、窄束X线的概念 • 何为窄束？ 是指所包括的散射线成分很少的辐射束。 那么，即使射线束有一定的宽度，只要所含
Ｉ=BＩ0e-μx
连续X线在物质中的衰减规律
• 窄束和宽束X线的指数衰减规律只是对单能 的X线来讲的。
• 一般情况下，X线束是由能量连续分布的光 子组成的。
• 当穿过一定厚度的物质层时，各能量成分 衰减的情况并不一样，并不遵守单一的指 数规律。
连续X线在物质中的衰减规律
一、连续X线在物质中的衰减特点
• 在相同管电压和管电流的情况下，滤过板 的厚度越厚，受检者所受剂量会大幅下降 。
• 厚滤过技术对降低受检者剂量的重要意义 。
连续X线在物质中的衰减规律
• 附加滤过可使X射线的强度减小，但提 高了X射线的有效能量，线质变硬了。
连续X线在物质中的衰减规律
4）.滤过与投照时间 • 采用高千伏、厚滤过摄影虽然照射时间延
B=N/Nn
X射线在物质中的衰减
B=N/Nn
B：表示积累因子； N：为物质中所考虑的那一点的光子的总计数
率； Nn ：为物质中所考虑的那一点的未经碰撞的
原射线光子的计数率。
X射线在物质中的衰减
N=Ns+ Nn • Ns：为物质中所考虑的那一点的散射光子
的计数率。 • 也就是B=N/Nn=1+Ns/Nn • 积累因子的大小反映了在考虑的那一点散
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减弱这一衰减称为物质所致的衰x射线强度在物质中的衰减规律是x射线摄影透视造影xct检查和放射治疗的基本依据
第五章 X射线在物质中的衰减
潞河医院放射科 王珍琦
X射线在物质中的衰减
• X射线在其传播过程中强度的衰减，包 括距离所致衰减（扩散衰减）和物质所致 衰减（吸收衰减）两个方面。
何为单能X线？
• 是指由能量相同的光子组成的X线称为单能 射线。
• 它具有单一的波长或频率。
单能X线在物质中的衰减规律
• X射线强度衰减到其初始值的一半时所需某 种物质的衰减厚度，定义为半价层。 (half-value layer ,HVL)
• 它与线性衰减系数的关系： HVL=0.693/μ
单能X线在物质中的衰减规律