X射线在医学上的应用(DOC)
x射线的医学应用及原理
X射线的医学应用及原理概述X射线是一种电磁波,具有穿透力强、成像效果好的特点,因此在医学领域有广泛的应用。
本文将从X射线的原理、医学应用以及安全性等方面进行介绍。
X射线的原理1.X射线的发现和性质–1895年,德国物理学家Wilhelm Roentgen首次发现X射线。
–X射线是电磁波的一种,具有较高的能量和频率。
–X射线具有穿透性,能够穿透人体组织。
2.X射线的产生–X射线是通过X射线管产生的。
–X射线管内部包含阴极和阳极两部分。
–通过在阴极上加高压电流,产生电子流。
–电子流从阴极射向阳极,产生X射线。
医学应用1.诊断及影像学–X射线影像用于诊断骨骼系统的损伤和疾病。
–通过X光片,医生能够查看骨骼、关节和牙齿等组织结构。
–X射线还用于诊断肺部、胸腔和腹部疾病。
–X光片能够帮助医生观察肿瘤、感染和其他异常情况。
2.放射治疗–X射线也用于放射治疗,用于治疗肿瘤和癌症等疾病。
–高能X射线能够杀死恶性肿瘤细胞,缓解疼痛并阻止肿瘤生长。
–放射治疗是通过精确照射肿瘤部位,最大限度减少对正常组织损伤的方法。
3.血管造影–X射线还可以用于血管造影。
–在血管造影过程中,医生将一种称为造影剂的物质注入患者的血管系统。
–通过X射线,医生能够观察血管的形状和血流情况,帮助做出更准确的诊断。
4.手术导航–X射线还可以用于手术导航。
–在手术过程中,医生可以使用X射线机器作为引导,帮助确认手术切口位置以及器官的位置。
安全性和注意事项1.防护措施和装备–在使用X射线时,医生和患者需要采取相应的防护措施。
–医生需要佩戴防护服、手套、眼镜等装备,以避免对自身产生辐射伤害。
–患者也需要根据医生的指示采取防护措施,例如戴上铅胸部保护衣等。
2.限制辐射剂量–在进行X射线检查和治疗时,需要控制辐射剂量。
–检查或治疗时的辐射剂量应该尽可能低,以降低对患者和医务人员的辐射损伤风险。
3.孕妇和儿童的注意事项–孕妇和儿童对于X射线的辐射更为敏感,应该避免不必要的X 射线检查。
生物医学中的X射线技术
生物医学中的X射线技术X射线技术是一种广泛应用于医疗领域的非侵入性检测技术,其在诊断疾病、检测病变、治疗疾病等方面都有重要的作用。
现代生物医学中的X射线技术已经非常成熟,而且还在不断地发展和改进中。
一、X射线机的原理和分类X射线机的原理是利用电子源发出高速电子,电子撞击金属靶后产生X射线。
X射线按照不同的能量级别,可以分为低能X射线和高能X射线。
低能X射线可以被软组织所吸收,而高能X射线则可以穿透硬组织如骨骼。
不同能量级别的X射线通过人体时,对不同的组织有不同的穿透能力,从而实现对人体内部状况的检查。
根据X射线机的工作方式,可以将其分为数码直接式(DR)和数码成像(CR)。
数码直接式结构简单,成像速度快,相比较于数码成像更具优势;而数码成像则可以对影像进行数字处理,修正图像的细节和对比度。
二、X射线在生物医学中的应用1. 诊断疾病:X射线检查是一种常见的疾病检查方法,可以检查头部、颈部、胸部、腹部、四肢等广泛范围内的病变和异常情况。
2. 治疗疾病:靶向放射治疗是利用高能X射线在病变组织中产生电离效应,大大减少病变细胞生长分裂的速度,达到治疗目的。
该方法常用于癌症、良性肿瘤等疾病的治疗。
3. 三维成像:数字几何成像技术可以将X射线成像平面扩展成三维图像,常用于复杂疾病如肿瘤、肌肉损伤的检测和诊断。
4. 医学研究:X射线技术在生物医学领域有着广泛的应用。
通过采用不同的成像技术,可以对不同的疾病和生理现象进行研究。
三、X射线技术的发展趋势X射线技术在不断地发展和改进中,未来将有更广泛的应用和更高的效率。
其中,数字成像系统的兴起和应用,极大地促进了X射线技术的发展,提高了其成像品质和解析度;同样,随着计算机技术的快速发展,人工智能将越来越多地应用于X射线技术中。
同时,X射线技术的剂量控制和降低辐射等问题也将成为重要的研究方向。
研究人员正在探索开发新的材料和成像方式,以此来降低X射线对人体的侵害,更保证这一技术的安全性。
x射线的特性和应用
x射线的特性和应用引言:x射线是一种具有高能量的电磁辐射,其特性和应用广泛而深远。
本文将探讨x射线的特性以及其在医学诊断、材料检测等领域的应用。
1. x射线的产生和特性x射线是通过将高速电子束聚焦到金属靶上产生的。
当电子束撞击金属靶后,其中一部分电子将与金属原子的外层电子发生相互作用,导致金属原子发生电离和激发,进而产生x射线。
x射线具有穿透力强的特点,可以穿过生物组织和某些材料。
其穿透力与物质的密度和原子序数有关,高密度和高原子序数的材料会更强烈地吸收x射线。
这也是医学影像学中使用x射线进行诊断的基础。
2. x射线的医学应用x射线是医学影像学中最常用的诊断工具之一。
通过将患者暴露在x射线束中,可以获得关于其内部结构的影像信息。
医生可以通过分析这些影像来诊断病情,如检测骨折、肿瘤、肺部疾病等。
虽然x射线在医学诊断中的应用广泛,但也有一些潜在的风险。
长时间暴露在x射线中可能会增加患者患癌的风险,因此医生在使用x射线时需要权衡风险和益处,尽量将暴露时间和剂量控制在合理范围。
3. x射线的工业应用除了医学领域,x射线在工业中也有广泛的应用。
例如,在材料检测中,通过使用x射线可以探测材料内部的缺陷、裂纹等问题。
这对于确保材料的质量和安全性至关重要,特别是在航空航天和汽车制造等领域。
同样,x射线还可以用于食品检测。
通过将食物暴露在x射线束下,可以检测其中是否存在金属片、异物、虫卵等有害物质,从而确保食品的安全性和质量。
4. x射线的研究应用除了应用领域,x射线还被广泛应用于科学研究中。
例如,通过使用x射线衍射技术,科学家可以研究晶体的结构和性质,从而进一步理解分子和材料的行为。
这对于药物研发、材料设计等方面具有重要意义。
此外,x射线还能够用于无损检测。
在考古学领域,科学家可以通过使用x射线扫描和成像技术来探测埋藏的古代文物和骨骼,从而了解古代文明的历史。
结论:x射线是一种具有高能量的电磁辐射,具有穿透力强的特点。
x射线在医学上的应用及原理
x射线在医学上的应用及原理一、引言x射线作为一种常见的电磁辐射,其在医学领域具有广泛的应用。
本文将介绍x射线在医学上的应用领域以及其原理。
二、x射线的应用x射线在医学上的应用十分广泛,主要包括以下几个方面:1. 诊断x射线影像在医学诊断中发挥着重要作用。
医生通过拍摄患者的身体部位,可以观察到骨骼、器官、血管等结构的影像,从而对疾病进行诊断。
常见的应用包括:- 骨折的检测和诊断 - 肺部疾病(如肺炎、肺癌)的检查 - 腹部器官的影像诊断2. 导向治疗除了诊断,x射线在医学治疗过程中也发挥着重要作用。
通过将放射性物质注射到患者体内,医生可以根据x射线的成像来指导内部治疗,例如: - 放射治疗,用于癌症等疾病的治疗 - 血管造影,用于血管疾病的治疗3. 预防检查x射线还可以用于一些预防性的检查,例如: - 乳腺X射线检查,用于早期乳腺癌的筛查 - 牙科X线检查,用于检查牙齿和牙周疾病三、x射线的原理x射线的产生和成像是基于其特定的原理。
下面将介绍x射线产生和成像的原理。
1. x射线的产生x射线是通过将高能电子束击打到金属阳极而产生的。
电子束击打到金属阳极时,会产生x射线。
2. x射线的穿透和吸收x射线具有较高的穿透能力,因此可以穿透人体组织。
不同组织对x射线的吸收程度不同,产生不同的阴影。
骨骼对x射线的吸收较强,因此在x射线影像中呈现为白色;而软组织对x射线的吸收相对较弱,因此在x射线影像中呈现为灰色。
3. x射线的成像x射线成像是通过将x射线穿过人体后,通过感光层记录下来形成影像。
具体成像的过程包括: - x射线穿过人体后,射到胶片或数字探测器上 - 胶片或数字探测器在受到x射线照射后,会记录下x射线的能量分布 - 将胶片进行显影或通过计算机处理数字探测器中的数据,即可得到x射线影像四、x射线的安全措施由于x射线具有较高的辐射能力,因此在应用过程中需要采取一些安全措施,以保护医务人员和患者的健康。
主要的安全措施包括: - 使用防护设备:医务人员应佩戴适当的防护服和铅制防护器具,以减少辐射的暴露。
X射线的原理和医学应用
X射线的原理和医学应用1. X射线的原理X射线是一种电磁波,它的产生是通过高速电子撞击物质时释放出的能量而形成。
X射线的产生主要依靠X射线管。
X射线管分为阴极和阳极两部分,阴极产生高速电子流,而阳极则是由高原子序数金属制成的靶。
当高速电子流撞击阳极时,产生的能量会引起阳极上的原子内层电子跃迁,电子从内层跃迁到外层时,会释放出能量,形成X射线。
这些X射线穿过阴极和阳极之间的窗口,然后通过特殊的滤光片消除不需要的辐射,最终形成真正的X射线。
2. 医学应用X射线在医学领域有广泛的应用,主要包括以下几个方面:2.1 诊断影像学X射线是最常用的医学影像学技术。
通过将患者暴露在X射线源的照射下,可以获得人体内部的影像信息。
这些影像可以用于检查骨折、肺部感染、肿瘤等疾病。
医生根据影像结果来做出诊断和治疗方案。
2.2 血管造影血管造影是一种利用X射线显影血管的技术。
通过在患者血管中注入含有X射线可见介质的造影剂,医生可以观察血管的形态和功能,以帮助诊断心脑血管病变、血栓形成等疾病。
2.3 放射治疗放射治疗是利用X射线的高能量杀死癌细胞的一种方法。
X射线具有穿透力强和杀伤力强的特点,可以直接瞄准肿瘤组织进行照射,达到治疗的目的。
放射治疗在肿瘤学领域被广泛应用,可以作为单独的治疗手段,也可以与手术、化疗等方法结合使用。
2.4 安全检查X射线可以用于安全检查,例如行李箱安检、机场安检等。
通过照射物品或人体,可以检测潜在的危险物品或物体,确保公共场所的安全。
2.5 研究和实验X射线也被广泛应用于科学研究和实验中。
例如,通过X射线衍射技术可以研究晶体的结构;通过X射线光谱分析可以确定物质的元素组成;通过X射线电子能量损失光谱可以研究材料的电子结构等。
3. 注意事项和安全措施使用X射线技术需要遵守一定的注意事项和安全措施,以避免潜在的风险和伤害。
以下是一些常见的注意事项和安全措施:•操作X射线设备的专业人员需要接受专门的培训和持有相关的资质证书。
医用x射线的应用原理
医用X射线的应用原理1. 介绍医用X射线,是指将X射线技术应用到医疗领域中,用于诊断和治疗各种疾病。
医用X射线是通过X射线机产生的高能射线,它具有穿透力强、易于控制和成本较低等特点,因此得到广泛应用于医疗诊断和放射治疗中。
2. 原理医用X射线的应用原理主要涉及以下几个方面:2.1 X射线的产生医用X射线的产生是通过X射线机来实现的。
X射线机中有一个X射线管,通过在X射线管内产生高电压,使阳极产生雾散射线,并在阴极进行束流,从而产生X射线。
2.2 X射线的穿透力X射线具有较强的穿透力,能够透过人体组织,与不同组织或器官发生不同程度的相互作用。
这种相互作用包括透射、散射和吸收。
2.3 X射线的成像原理医用X射线通过将人体暴露在X射线束中,使射线透过人体组织,然后通过探测器接收射线。
探测器将接收到的射线信号转化为电信号,经过处理后生成X射线影像。
这样就可以观察到人体内部的结构和异常部位。
3. 医用X射线的应用医用X射线的应用主要体现在以下几个方面:3.1 诊断医用X射线在诊断上有着广泛的应用。
例如,通过X射线摄影技术可以检查骨骼、胸部、腹部等部位,从而诊断骨折、肺部感染、肿瘤等疾病。
3.2 放射治疗医用X射线在放射治疗方面也有着重要作用。
通过调节X射线的剂量和能量,可以针对肿瘤部位进行放射治疗,以杀死癌细胞或抑制其生长。
3.3 介入手术医用X射线在介入手术中也扮演着重要角色。
例如,通过X射线引导下的导管介入术,可以在不开刀的情况下准确地治疗心脑血管疾病、肿瘤等。
3.4 安检医用X射线还可以应用在安检领域,例如在机场、车站等公共场所,通过X射线扫描仪对人体进行安全检查,以确保公共安全。
4. 风险及安全注意事项医用X射线的应用需要注意一些风险和安全事项。
在使用医用X射线时,应严格控制剂量,以避免对人体产生无法逆转的损伤。
同时,对于患者、操作人员以及其他人员都需要采取适当的防护措施,以减少辐射带来的风险。
5. 结论医用X射线的应用原理非常重要,它通过产生X射线、穿透人体组织、生成影像等过程,实现了医学诊断、放射治疗、介入手术和安检等多方面的应用。
X射线在医学上的应用有哪些
X射线在医学上的应用有哪些X射线应用于医学诊断,主要依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。
由于X射线穿过人体时,受到不同程度的吸收,如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多,那么通过人体后的X射线量就不一样,这样便携带了人体各部密度分布的信息,在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别,因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。
根据阴影浓淡的对比,结合临床表现、化验结果和病理诊断,即可判断人体某一部分是否正常。
于是,X射线诊断技术便成了世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。
窗体顶端一、乳腺癌的应用在现阶段,乳腺癌的发病率正在上升,随着乳腺癌筛查在这一阶段更加广泛,乳腺癌的发现率也逐渐上升。
成为主要影响妇女身心健康的疾病之一。
根据相关文献的统计,乳腺癌已成为中国女性中最普遍的恶性肿瘤。
在欧美国家,乳腺癌的发病率很高,各个年龄段的妇女不仅可以提前了解预防乳腺癌的认识,而且可以通过系统的筛查测试用于乳腺癌的早期诊断和治疗。
众所周知,早期治疗可以有更好的预后。
但是,在中国,乳腺癌的早期发现率较低。
为了实现早期发现,早期诊断和治疗,需要通过常规筛查,成像和其他测试方法进行早期发现,以有效提高乳腺癌患者的生存率。
因此,通过X线早期发现乳腺癌变得尤为重要。
传统的乳房X 线照射术对乳腺癌钙化的检出率很高,易于操作且价格便宜,是乳腺癌早期诊断的首选方法。
但是,在常规的乳房X线检查术中,它会转换成荧光投影在X射线胶片上,并在胶片上产生潜像。
在这种转换过程中,一些有价值的X射线数据可能会丢失,导致射线照射的敏感性和分辨率降低,使得一些更年期患者和非典型小病变的检测变得更加困难。
而使用光电导率进行全数字化乳房X线照射术可避免上述情况,该信号是X射线直接转换为电能,会产生数字化,动态和静态图像,从而改善图像质量,通过图像后处理提高亮度和对比度,提高图像分辨率和清晰度,可以清晰显示乳房的结构,以区分出乳房结构异常,例如常见的钙化,小结节或常见的早期乳腺癌。
x射线成像的物理原理及应用
x射线成像的物理原理及应用1. 引言x射线成像是当今医学影像学的重要技术之一,通过使用x射线和相关设备,可以非常清晰地观察人体内部结构,帮助医生做出准确的诊断和治疗方案。
本文将介绍x射线成像的物理原理及其在医学领域中的应用。
2. x射线成像的物理原理x射线是一种高能量的电磁波,具有很强的穿透力。
在x射线成像过程中,通过将病人暴露在x射线辐射下,并通过探测器接收和记录透射的x射线,可以获得人体内部结构的图像。
x射线成像的物理原理主要包括以下几个方面:2.1 吸收与透射当x射线照射到物体上时,它会与物体内部的组织结构相互作用。
不同的组织或物质对x射线具有不同的吸收能力。
骨头和金属等高密度物质对x射线吸收较大,而软组织和脂肪等低密度物质对x射线透射较多。
2.2 影像重建原理通过测量透射x射线的强度,可以获得一系列数据。
这些数据被用于计算和重建图像,从而显示出人体内部的结构。
常用的方法包括传统的全息成像、计算机断层成像(CT)以及数字化放射成像(DR)等。
2.3 影像对比度影像对比度是指同一图像中不同区域的明暗程度之差。
在x射线成像中,通过调整x射线的能量和使用适当的造影剂,可以改善影像的对比度。
这在检测疾病和结构异常时非常重要。
3. x射线成像的应用x射线成像广泛应用于医学领域,以下列举了几种常见的应用:3.1 骨科检查x射线成像在骨科检查中扮演着重要的角色。
它可以帮助医生检测骨折、关节炎、骨肿瘤等疾病,为手术治疗提供参考。
3.2 肺部检查x射线成像可以用于肺部检查,帮助医生检测肺部感染、肺结核、肺水肿等疾病。
此外,x射线胸片还可以用来筛查肺癌。
3.3 消化道检查x射线成像可以用于消化道检查,例如口腔、食道、胃部和肠道等。
通过使用造影剂,医生可以更清晰地观察和诊断消化道的问题,例如溃疡、息肉等。
3.4 血管成像通过注射造影剂和使用x射线成像设备,可以获得血管成像,帮助医生检测和诊断血管疾病,如动脉瘤、血栓等。
医学成像中的X射线技术
医学成像中的X射线技术医学成像技术是医学领域中非常重要的一个分支领域,它通过一系列的设备和技术来揭示人体内部的各种病理变化,为医生们提供更多、更为准确的诊疗信息。
其中,X射线成像技术因其成本低、易于操作、成像速度快,一直以来都是医学成像中的重要手段之一。
本文将对医学成像中的X射线技术进行介绍。
一、X射线成像的原理X射线成像技术基于X射线的特性:当密度均匀的物质遇到X射线,它就会对X射线透过的量进行吸收。
由于不同的物质在密度上有所不同,在透过X射线时会产生不同程度的吸收,从而呈现不同的成像效果。
通过这种方式,医生们可以看到患者身体内部的各种病理变化。
二、X射线成像的操作流程在进行X射线成像时,医生们通常会根据需要给患者进行定位,并决定在哪个位置进行成像。
然后,他们会向患者身体部位直接照射X射线,并利用感光器或像片来检测透过身体而形成的照片。
通常来说,X射线图像会被存储在计算机中,医生们可以依据需要来在屏幕上查看、编辑和保存照片。
三、X射线成像的应用领域X射线成像技术广泛应用于各种临床领域。
它可以用于检测骨头的病理性变化、骨折、内部器官的病变、心脏和肺部疾病等。
近年来,随着技术的发展,X射线成像也正在被广泛应用于癌症的筛查和诊断,特别是对于许多肿瘤的早期发现,它已经成为了医生们的重要手段之一。
四、X射线成像技术的发展趋势虽然X射线成像技术在医学成像领域中已经广泛应用了几十年,但是它仍然有一些不足之处,如图像质量不够清晰,测量误差较大,受限于辐射剂量等。
这些不足使得科研人员一直在探索新的成像技术来弥补这些缺陷。
综上所述,X射线成像技术作为医学成像领域中最成熟、最常用的一个技术手段之一,一直在为医生们提供着可靠的临床诊断手段,同时,它也在不断地向前发展,伴随着科技的进步,依据不同的应用场景,也将会应运而生新的成像技术,为人类的健康事业不断地提供新的动力和支撑。
X射线荧光光谱法在医药健康及生态环境领域的应用
X射线荧光光谱法在医药健康及生态环境领域的应用目的:为X射线荧光光谱法在医药健康及生态环境领域的进一步应用与发展提供参考。
方法:以“X射线荧光光谱”“医药健康”“应用”等为关键词,组合检索维普、中国知网、万方等数据库中收录的2007-2017年期间发表的相关研究文献,总结X射线荧光光谱法在中药分析、民族药分析、药用辅料和外包材料分析、食品分析、化妆品分析、生物组织分析、大气环境分析、水环境分析等领域的应用。
结果:共获得有效文献59篇。
X射线荧光光谱法可用于分析中药的有毒元素分布部位,以及中药中矿物元素、微量元素或金属元素的含量;分析民族药中金属元素的含量;分析药用辅料和外包材中铬的含量;分析食品中镉、二氧化钛、硫以及其他矿质元素、金属元素、微量元素的含量;分析化妆品中重金属的含量;分析生物组织中铅、微量元素等的含量;分析大气中可吸入颗粒物的元素组成和含量;分析水中重金属的含量。
结论:X射线荧光光谱法具有快速、准确、非破坏性等优点,将在医药健康及生态环境领域发挥更大的作用。
关键词X射线荧光光谱法;医药健康;应用;发展X射线荧光光谱(XRF)法是利用初级X射线光子或其他微观粒子激发待测物质中的原子,使之产生特征X射线荧光(次级X射线),通过精确测量荧光的能量或波长,根据波长与元素序数间的关系以及荧光强度与含量的正比关系,对被测样品中的元素进行定性、定量分析的方法[1-2]。
经历近70年的发展,XRF 法由于具有分析准确度高、精密度好、元素分析范围宽广以及快速、非破坏性等优势,在地质、冶金等学科领域得到广泛的应用,并在工业生产、医药科学、生命科学领域逐渐发挥越来越大的作用。
笔者以“X射线荧光光谱”“医药健康”“应用”等为关键词,组合检索维普、中国知网、万方等数据库中收录的2007-2017年期间发表的相关研究文献,共获得有效文献59篇,现将XRF法在中药、民族药、药用辅料和外包材、食品、化妆品、生物组织、大气环境、水环境等分析领域的应用综述如下。
x射线成像原理的应用
x射线成像原理的应用1. 简介x射线成像是一种利用x射线穿过物体并被探测器捕获的技术,常用于医学诊断、材料分析和安全检查等领域。
本文将介绍x射线成像的原理,并探讨其在不同应用中的具体应用。
2. x射线成像原理x射线成像的原理基于x射线与物质的相互作用。
当x射线束穿过物体时,部分射线会被物体吸收,而部分射线会穿过物体并达到探测器。
通过测量探测器接收到的射线强度来确定不同区域的吸收程度,从而实现对物体内部结构的成像。
3. x射线成像的应用3.1 医学诊断在医学领域,x射线成像被广泛应用于诊断和疾病监测。
以下是一些常见的应用:•骨骼成像:x射线可以穿透软组织,但在骨骼上产生明亮的影像。
这种成像方法可用于检测骨折、骨质疏松和关节疾病等。
•胸部成像:x射线可以观察肺部和胸腔的状态,用于检查肺炎、肿瘤和心脏病等。
•牙科成像:x射线可以用于检查牙齿和牙龈的健康状况,包括发现牙齿蛀牙和口腔感染等。
3.2 材料分析x射线成像还可用于材料分析和质量控制。
以下是一些常见的应用:•金属检测:x射线成像可以检测金属中的缺陷、裂纹和杂质,用于质量控制和品质检测。
•包装检测:x射线成像可以检测包装中的异物和破损,用于食品和药品生产中的质量监控。
•电子元件分析:x射线成像可用于分析电子元件的内部结构,以确保其正常工作和质量可靠。
3.3 安全检查x射线成像在安全领域中也有重要应用:•行李安检:x射线成像可用于检查行李中的危险物品,如武器、爆炸物等。
•交通安全:x射线成像可以用于检测车辆底部的隐藏物品,用于边境安全和贩毒活动的打击。
•人体安检:x射线成像可用于检查人体表面和体内的非法物品,以确保乘客和旅客的安全。
4. 结论x射线成像是一种常用的成像技术,广泛应用于医学诊断、材料分析和安全检查等领域。
通过测量射线的吸收情况,x射线成像可以生成物体的影像,以帮助医生、科学家和安全人员做出准确的决策。
随着技术的不断发展,x射线成像的应用也将不断拓展,为人类的健康和安全提供更有效的保障。
x射线在医学方面的应用
X射线的医学应用19世纪末,X射线的发现,却被誉为现代科技革命的一声号角。
1895年11月8日,德国物理学家伦琴(W.K.Rontgen)在偶然中发现了一种具有能够穿透某些固体物质特性的惊人的东西———X射线。
他好奇地用这种射线给自己的妻子拍摄了一张手指骨照片,照片清晰地显示出伦琴夫人手指骨和无名指上金戒指的轮廊。
这也是人类历史上第一张人体X射线骨骼照片。
X射线一发现就立即开始为医学服务。
在外科领域中,它首先应用于骨骼系统的观察。
美国著名医学家坎农(W.C.Cannon)在1898年发现,用铋或钡配合X射线检查,可以清楚地观察到动物的食道。
以后,X射线普遍应用于人体各器官的检查,并成为临床诊断不可缺少的内容。
X射线自从发现以来,医学就成为其主要应用,经过近百年的发展,X射线技术已广泛的应用于医学影像诊断,因素。
20世纪初,X射线的发现在医学领域引起了诊断技术的革命,在此基础上发展起来的CT、核磁共振技术的应用使现代临床医学面目一新,这两项成果分别获得了1979年、2003年诺贝尔生理学医学奖。
1 常规透视和摄影由于人体不同组织或脏器对X射线的吸收效应不同,强度均匀的X射线透过人体不同部位后的强度是不同的,透过人体后的X射线透射到荧光屏上,就可以显示出明暗不同的荧光像。
这种方法称为X射线透视术。
如果让透过人体的X射线投射到照相胶片上,显像后就可以在照片上观察到组织或脏器的影像,该技术称为X射线摄影。
X射线透视或摄影可以清楚地观察到骨折的程度、肺结核病灶、体内肿瘤的位置和大小、脏器形状以及断定体内异物的位置等。
X射线摄影的位置分辨能力和对比度分辨能力都比较好,照片还可以永久保存。
X射线透视时,荧光屏上的影像也可以用胶片记录下来,以保存和长时间观察,但分辨力不及直接摄影,这种方法主要用于普查。
在X射线摄影时,由于X射线的贯穿本领大,致使胶片上乳胶吸收的射线量不足。
如果在胶片前后各放置一个紧贴着的荧光屏,就可以使摄影胶片上的感光量增加许多倍,这个屏称为增感屏。
X射线在医学上的应用有哪些?
X射线在医学上的应用有哪些?
伦琴发现X射线后仅仅几个月时间,它就被应用于医学影像,苏格兰医生约翰•麦金泰尔于1896年2月在格拉斯哥皇家医院设立了世界上第一个放射科。
放射医学是医学的一个重要性分支学科,也是X射线技术应用最广泛的领域。
诊断、治疗、防护构成了X射线在医学应用上的三大环节。
1.X射线诊断
X射线应用于医学诊断,主要依据X射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。
由于X射线穿过人体时,受到不同程度的吸收,如骨骼吸收的X射线量比肌肉吸收的量要多,那么通过人体后的X射线量就不一样,这样便携带了人体各部密度分布的信息,在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别,因而在荧光屏上或摄影胶片上(经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。
根据阴影浓淡的对比,结合临床表现、化验结果和病理诊断,即可判断人体某一部分是否正常。
于是,X射线诊断技术便成了世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。
2.X射线治疗
X射线应用于治疗,主要依据其生物效应,应用不同能量的X射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射,可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制,从而达到对某些疾病,特别是肿瘤的治疗目的。
3.X射线防护
在利用X射线的同时,人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍,白血病等射线伤害的问题,为防止X射线对人体的伤害,必须采取相应的防护措施。
X射线的应用和防护
专业防辐射施工专家!15年防辐射施工经验!100人施工团队!三年质量保修!欢迎咨询 从1895年,著名的德国物理学家蔡琴发现X 射线开始,X 射线以其强大的穿透能力,被广泛应用于工业,农业,科学研究等领域,并在各领域飞速发展。
甚至在医学上,X 射线技术已成为疾病研究治疗的一个单独的专门学科,在医疗卫生事业起着非常重要的作用。
一.X 射线在医学上的应用根据X 射线强大的穿透能力,当穿透不同介质时所产生的差别吸收,感光和荧光的作用,医学上利用X 射线穿透人体,由于人体各部位的肌肉密度,骨骼密度等的不同,导致X 射线穿透人体后的X 射线量不一样,根据荧光屏或摄影胶片的成像阴影不同,加上临床表现和化验结果,病理诊断等从而判断出人体的病变。
同时由于X 射线有杀死生物细胞的作用,当通过不同能量的X 射线照射时,癌细胞的敏感度比正常细胞要高出很多,利用这一特性,人们发现可以通过X 射线照射来对人体的病灶部分的细胞组织进行破坏或抑制,从而达到对肿瘤等疾病治疗的目的。
二.X 射线对人体的危害历史的长河告诉我们,X 射线的应用给人们带来的巨大利益是不可估量的,而且前景是非常光明的,从简单的放射诊断到复杂的放射治疗,X 射线帮助了很多人找回健康。
但人们往往很容易忽视X 射线的防护。
科学是把双刃剑,正如强大的军事能够救人也能够杀人一样,X 射线在应用上如果使用不当或是意外泄露,导致的危害将是极大的。
当身体不同部位受到不通剂量的射线照射后,轻则根据人体的自我修复能力将受损细胞和死细胞修复或排出体外,重则导致不育,造血功能抑制,甚至癌症。
比如当过量的X 射线照射在眼晶体上时,可能会导致视力浑浊,视力障碍,白内障等眼科疾病,当过量射线照射在性腺上时可能导致暂时不育或是永久的不育,当过量射线照射孕妇时,可能导致胎儿畸形或死亡,所以X 射线的防护是非常有必要和值得重视的话题。
三.X 射线的辐射防护X 射线的辐射防护可以分为三个方面进行:一般性防护、患者防护和放射工作者的防护。
医学X射线成像技术的研究及其应用
医学X射线成像技术的研究及其应用第一章引言医学X射线成像技术,是一种常见的医学成像技术,它通过对人体组织和器官进行成像,以便于医务人员进行诊断,并进行治疗。
本文主要围绕医学X射线成像技术的研究及其应用进行探讨。
第二章医学X射线成像技术的发展历程医学X射线成像技术可以追溯到19世纪末,当时物理学家伦琴发现了X射线,并开始进行有关该技术的研究。
随着医学技术的逐渐发展,医学X射线成像技术开始逐渐应用于医学领域。
现代的医学X射线成像技术已经成为了常规的医疗手段,并拥有着广泛的应用领域。
第三章医学X射线成像技术的基本原理医学X射线成像技术是一种通过X射线成像来观察人体内部组织和器官的技术。
原理为将X射线通过人体组织或器官,其透过性能会发生变化,最后通过成像技术将透过后的X射线的信息记录下来。
医学X射线成像技术的基本过程包括:1. X射线的发射:通过X射线发射机产生X射线。
2. X射线透过人体:X射线通过人体后会被不同的组织所吸收而产生影像。
3. 影像记录:通过感光片或数字探测器记录下透过后的X射线,形成影像。
4. 影像的处理:通过数字变换将影像数字化,以便于医务人员对影像进行分析和诊断。
第四章医学X射线成像技术的应用医学X射线成像技术拥有着广泛的应用领域,常用于下列情况:1. 骨科影像学:骨科疾病常常需要通过X射线进行成像,包括评估损伤和骨折等情况。
2. 胸部X线成像:胸部X线成像可以用于发现肺部疾病,如肺部炎症、结核等。
3. 普通放射学:普通放射学可以用于发现人体内部其他部位的异常情况,如胃肠、泌尿系统等。
4. CT扫描:CT扫描是一种全身成像技术,可以用于发现各个部位的异常情况。
5. 放射治疗:医学X射线成像技术也可以用于医疗领域,通过放射治疗手段,治疗癌症等疾病。
第五章医学X射线成像技术的发展趋势在当今全球化、信息化的时代,医学X射线成像技术也正呈现出一些新的发展趋势:1. 数字成像:数字成像相对于传统的放射技术,数字成像可以记录数据,更加便捷。
X射线在医学上的应用
贵州师范学院物理与电子科学学院论文[键入文字] [键入文字]摘要x射线的穿透能力极强,由于人体不同的组织对x射线的吸收程度不同,均匀的x线速穿透人体组织后,其不均匀的分布其实就是人体组织的投影。
把这种成像技术应用在医学上,就可以得到病灶的位置信息。
文章简单介绍了x射线技术自被发现以来的发展史和x射线成像的原理,以及现在x射线在医学上的诊断、治疗和层析摄影治疗,以后x射线技术在医学上的应用将会无处不在。
关键字:诊断;治疗;层析摄影治疗ABSTRACTstrong x-ray penetration, the different levels of different body tissues absorb x-rays, the penetrating body tissue, the non-uniform distribution is actually a uniform tissue projection x line speed. The application of this imaging technique in medicine, you can get the location information of lesions. This paper briefly describes the history of the principle of x-ray technology and x-ray imaging since been discovered, and now the x-rays in medical diagnosis, treatment and tomography treatment, after x-ray technology in medicine will be no Office is not.Keywords:diagnosis ;treatment ;tomography treatment.X射线在生物医学上的应用1.绪论1.1 x射线技术在医学上应用的研究背景X射线自19世纪被伦琴在实验室发现以来,半个世纪后,发展了超声波成像、放射性同位素成像、核磁共振成像等,因为X射线具有强大的穿透能力,能够透过人体显示骨骼和薄金属中的缺陷,在医疗和金属检测上有重大的应用价值,因此引起了人们极大的兴趣。
医学影像学的X射线成像
医学影像学的X射线成像医学影像学是现代医学领域中非常重要的一部分,通过各种成像技术可以帮助医生准确诊断疾病、制定治疗方案。
其中,X射线成像作为最早应用的成像技术之一,在医学影像学中扮演着至关重要的角色。
一、X射线成像原理X射线成像是利用X射线穿透不同组织的能力差异来获取组织结构信息的一种成像技术。
X射线穿透物质的能力与物质的密度有关,密度越大,X射线穿透能力越小。
在成像过程中,通过将患者放置在X射线机器的射线束下,X射线通过患者的身体组织后,被探测器接收并转化成影像,从而呈现出不同密度组织的清晰图像。
二、X射线成像的应用1. 临床诊断:X射线成像在医学临床中常用于检查骨折、肺部感染、消化道穿孔等疾病,通过成像图像可以清晰显示患者内部的结构,帮助医生准确诊断疾病。
2. 术前评估:在手术前,医生通常会要求患者进行X射线检查,以评估手术的难度和风险,确保手术过程中能够做出最佳的决策。
3. 疾病监测:对于一些慢性疾病,如肺结核、骨髓增生异常等,X射线成像可以帮助医生监测疾病的进展情况,及时调整治疗方案。
三、X射线成像的优势和局限性1. 优势:X射线成像成本低廉、操作简便,可以快速获取身体内部的结构信息,对于一些紧急情况下的诊断非常有效。
2. 局限性:X射线成像对于软组织的成像效果较差,不能直观显示出软组织的详细结构,且长期接受X射线照射会对人体造成一定的危害。
综上所述,X射线成像作为医学影像学的重要组成部分,在临床实践中扮演着不可替代的角色。
随着医学技术的不断发展,X射线成像技术也在不断完善和改进,相信在未来的医学领域中,X射线成像将继续发挥重要作用,为医生提供更精准的诊断和治疗方案。
X射线成像技术在医学中的应用
X射线成像技术在医学中的应用X射线成像技术已经成为医学领域中不可或缺的一部分。
作为一种非侵入性的检测手段,它被广泛应用于多种医疗场景。
从基本的骨骼检查到更高级的器官成像,X射线成像技术可以提供非常详细的信息,对疾病诊断和治疗起着至关重要的作用。
如何进行X射线成像X射线成像是通过投射X射线束,然后测量它们穿过身体的吸收量来获得内部结构图像。
X光是由经过加速器的电子产生的。
这些电子落在金属靶上时产生高能电磁辐射,其中就包括X 光。
当X光穿过身体,特别是某些组织,如骨骼和肺部组织时,会被吸收。
这会产生黑色的影响,因为少量的X光通过这些组织。
其他组织,如肌肉和脂肪组织,相对较少地吸收X光,因此表现为灰色或白色。
这些不同的吸收率会呈现在成像器上,就像在医生的计算机屏幕上看到的X光图像一样。
应用1. 骨骼成像骨骼成像是最常见的X射线应用之一。
在X射线成像中,骨头的吸收能力比肌肉和脂肪组织更强,使得医生可以清楚地看到骨骼结构。
这项技术可以用于检测骨折、关节炎、骨质疏松症以及其他骨骼疾病。
2. 胸部成像X射线成像的另一个常见应用是胸部成像。
这种类型的成像用于检测肺部疾病,如肺炎、支气管炎、肺部结节以及肺部肿瘤。
这种成像技术能够准确地检测肺炎,因为肺部的空气和液体会导致吸收X光的差异。
通过胸部X射线成像,医生可以准确地识别肺部的任何不正常的区域。
3. 消化道成像胃肠道X射线成像在消化道诊断中也扮演了重要角色。
通过这种技术,医生可以观察消化道内的任何病变或异常。
例如,胃黏膜褶皱增多、胃肠道出血、十二指肠憩室和结肠息肉等。
4. 放射治疗放射治疗是一种使用放射性成分以杀死癌细胞的治疗方法。
进行治疗的传统方法是通过放置特殊的放射性颗粒或放射源来进行放射治疗。
现在,医生也可以使用X射线成像来指导放射治疗。
这使他们能够更准确地定位并处理肿瘤,这就意味着更好的治疗结果。
优点和缺点X射线成像有很多优点,如较低的成本、设备易于获取、便于使用和非侵入性等。
伽马射线及X射线成像技术在医学上的应用
伽马射线及X射线成像技术在医学上的应用随着科技的飞速发展,医学成像技术也在不断更新换代。
伽马射线成像和X射线成像技术是医学领域中常见的成像检查方法,在疾病治疗和疾病诊断方面都发挥了重要作用。
一、伽马射线成像技术伽马射线是原子核内部产生的一种电磁辐射,它能穿透身体的软组织和骨质,具有比X射线更高的能量和更好的穿透能力,因此它在医学诊断和治疗中也有广泛的应用。
伽马射线成像技术(SPECT)是一种分子成像技术,它能够检测人体内放射性药物的分布情况,从而帮助医生了解到身体内部某些物质的情况。
它可以用于诊断心脏病、癌症等疾病,对于心脏血流的影响以及肺部和颈部的淋巴结扩散也有很好的帮助。
伽马刀是一种治疗肿瘤的先进技术,它利用伽马射线切割肿瘤,可以精准的照射癌细胞,避免损伤健康组织。
它可以治疗脑、肺、肝、前列腺等各种类型的肿瘤,疗效十分显著。
二、 X射线成像技术X射线成像技术是一种常见的医学成像技术,通过对身体进行X射线照射,可以检测到身体内部某些器官的形态和结构,如骨骼、胸腔、腹部等部位。
X射线检查常用于发现骨折、肿瘤、心肺疾病等疾病。
基于X 射线成像技术,还出现了数字化断层成像(CT)技术,它不仅能显示身体的结构和形态,还可以生成三维图像,更加精确地了解疾病的情况和位置。
数字化手术室是应用X射线成像技术的一种新技术,它将手术间融入了高科技的数字化成像系统。
数字化手术室能够非常清晰地显示手术中的情况,帮助医生更好地进行手术操作,提高手术的成功率和安全性。
三、结尾伽马射线成像和X射线成像技术在医学上的应用已经深入到各个领域,成为医学检查和治疗领域的重要工具。
虽然它们在医学上有着巨大的贡献,但也要注意相关安全问题,合理利用这些技术,并避免不必要的辐射对身体造成的损伤。
X射线是如何生成的?X射线在放射科中的应用有哪些
X射线是如何生成的?X射线在放射科中的应用有哪些643104X射线是一种电磁辐射,具有高能量和短波长。
它在医学中的应用非常广泛,特别在放射科中发挥重要作用。
X射线的生成方式有多种,其中最常见的是通过X射线管来产生。
X射线管由阴极和阳极构成,阴极上加上高电压,使其产生高速的电子束。
这些高速电子碰撞到阳极上,产生了X射线。
当高能电子与金属阳极相互作用时,发生了电子的散射和碰撞,从而产生了特定频率和强度的X射线。
X射线在放射科中的应用涵盖了诊断、治疗和手术导航等多个领域,对提高医学诊断的准确性和治疗效果起到了重要作用。
本文接下来就为大家科普X射线是怎么生成的以及X射线在放射科中有哪些应用。
一、X射线是如何生成的X射线是通过特定设备以及一系列物理过程产生的。
最常见的方法是使用X射线管产生X射线。
X射线管由阴极和阳极组成,内部是真空封闭的金属容器。
当在X射线管中加上高电压时,电子从阴极(负极)加速向阳极(正极)移动。
这个过程称为电子加速。
电子在加速过程中获得了高能量,当它们到达阳极时,发生了两种主要的相互作用:散射和碰撞。
首先,散射:是指部分高能电子与阳极原子发生散射作用。
在这个过程中,电子改变了方向,并散射出高能量的电子。
在X射线与物质相互作用时,可能会发生两种类型的散射:康普顿散射(Compton scattering):当X射线与物质中的自由电子相互作用时,发生康普顿散射。
在这个过程中,入射的X射线与自由电子发生碰撞,结果X射线改变了方向并且损失了部分能量。
被散射的X射线具有较低的能量和不同的方向。
瑞利散射(Rayleighscattering):瑞利散射是指X射线在物质中与原子整体进行相互作用的过程。
在这种情况下,入射的X射线与原子的整体结构(包括电子云和原子核)发生相互作用,而不是与个别的自由电子碰撞。
瑞利散射通常发生在低能量的X射线中,被散射的X射线和入射的X射线具有相同的能量和方向。
第二种,碰撞:另一部分电子与阳极原子直接碰撞。
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贵州师范学院物理与电子科学学院论文[键入文字] [键入文字]摘要x射线的穿透能力极强,由于人体不同的组织对x射线的吸收程度不同,均匀的x线速穿透人体组织后,其不均匀的分布其实就是人体组织的投影。
把这种成像技术应用在医学上,就可以得到病灶的位置信息。
文章简单介绍了x射线技术自被发现以来的发展史和x射线成像的原理,以及现在x射线在医学上的诊断、治疗和层析摄影治疗,以后x射线技术在医学上的应用将会无处不在。
关键字:诊断;治疗;层析摄影治疗ABSTRACTstrong x-ray penetration, the different levels of different body tissues absorb x-rays, the penetrating body tissue, the non-uniform distribution is actually a uniform tissue projection x line speed. The application of this imaging technique in medicine, you can get the location information of lesions. This paper briefly describes the history of the principle of x-ray technology and x-ray imaging since been discovered, and now the x-rays in medical diagnosis, treatment and tomography treatment, after x-ray technology in medicine will be no Office is not.Keywords:diagnosis ;treatment ;tomography treatment.X射线在生物医学上的应用1.绪论1.1 x射线技术在医学上应用的研究背景X射线自19世纪被伦琴在实验室发现以来,半个世纪后,发展了超声波成像、放射性同位素成像、核磁共振成像等,因为X射线具有强大的穿透能力,能够透过人体显示骨骼和薄金属中的缺陷,在医疗和金属检测上有重大的应用价值,因此引起了人们极大的兴趣。
许多国家都竞相开展类似的试验。
一股热潮席卷欧美,盛况空前。
X射线迅速被医学界广泛利用,成为透视人体、检查伤病的有力工具,后来又发展到用于金属探伤,对工业技术也有一定的促进作用。
放射医学是医学的一个专门领域,它使用放射线照相术和其他技术产生诊断图像,这可能是X射线技术应用最广泛的地方。
X射线的用途主要是探测骨骼的病变,但对于探测软组织的病变也相当有用。
常见的例子有胸腔X射线,用来诊断肺部疾病,如肺炎、肺癌或肺气肿;而腹腔X射线则用来检测肠道梗塞,自由气体(free air,由于内脏穿孔)及自由液体(free fluid)。
某些情况下,使用X射线诊断还存在争议,例如结石(对X射线几乎没有阻挡效应)或肾结石(一般可见,但并不总是可见)。
因此在医学领域、工业领域、研究领域等各方面都有广泛应用,就X射线衍射来说,它对近代科学(物理、化学、材料学、生物学等等)和近代技术的发展都产生了很大的影响,了解X射线的性质以及产生原理,对我们的生活、学习、生产等各方面有促进作用。
1.2 x射线技术在医学上的应用的研究意义随着社会的发展及科学技术的进步,生命科学越来越引起人们的关注,人类对于自身的奥妙探索的需求不断增强。
在这样的趋势下,人们对X射线影像设备的成像质量要求越来越高,同时还要求尽可能的减少X射线的照射量,这就迫使X射线技术不断发展。
数字化医学影像的发展与应用,已经成为现代医院诊断必不可少的设备。
X射线作为其中最普及的设备,为疾病的诊断与治疗提供了有力的保证。
自从X射线被发现以来,经过不断的发展,现今已有各种各样的X射线机为人们服务。
X射线本身对人体也有一定的损伤,所以,进行X射线检查应注意安全。
传统X射线影像设备在临床的应用范围很广,常用于骨与关节的疾病。
胃肠疾病和呼吸系统疾病的诊断,用不同的X 射线对人体病灶部位的细胞进行照射时,使被照射的细胞组织受到破坏或抑制,从而达到对某些疾病,特别是肿瘤的治疗。
在现代医学中,X射线在医学上的应用无处不显示着它的重要性。
像CT、核磁共振、介入放射等这些人们并不陌生的放射性检查,不断用于临床医学,极大地提高了疾病的诊断率。
他们每天担负的工作就是通过X射线这双穿透的“法眼”来检查病人体内的各种异常。
目前,普通人在生活中所能接触到的电离辐射主要来自医疗辐射,这其中X线检查所释放的辐射,是非专业人员可能接触到的电离辐射的主要来源。
孕妇需要重点防辐射,尤其是电离辐射,原因是电离辐射能量大,能使人体分子产生电离,可能对还未发育成形的胎儿的细胞造成伤害,引起死胎或畸形。
贵州师范学院物理与电子科学学院论电离辐射对人体,尤其是对胎儿的伤害的实例可以参考曾在二战中遭受核弹袭击的日本广岛和长崎两地居民的状况。
这两个地方在美国投下原子弹之后出现的胎儿畸形情况最为骇人听闻,该地区儿童患白血病的病例大增,就是辐射伤害健康的证明。
当然,核爆炸的辐射危害远远高于医疗用的X射线辐射,不过两者对孕妇腹中胎儿的伤害原理类似。
X线是一种波长很短,穿透能力很强的电磁波,如果被X线照射过多,就可能产生放射反应,甚至受到一定程度的放射损害。
用于医疗诊断的X线射照射剂量有严格控制,一般影响极小。
但是,对准妈妈来说,如果在怀孕期间,尤其是怀孕早期受X光照射,万一超过胎儿的承受极限,则可能会导致胚胎死亡、胎儿畸形、脑部发育不良,及增加日后患癌症的几率等风险2.x射线的发展及性质2.1x射线的发展史X射线(X-ray)是由德国实验物理学家伦琴发现的波长非常短,频率很高的一种电磁波,又叫做艾克斯射线、伦琴射线或X光,X射线,波长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30 PHz到30EHz),具有波粒二象性,X射线是19世纪末20世纪初物理学的三大发现(X射线1895年、放射线1896年、电子1897年)之一,是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。
产生X射线的最简单方法是用加速后的电子撞击金属靶。
撞击过程中,电子突然减速,其损失的动能会以光子形式放出,形成X光光谱的连续部分,称之为制动辐射。
通过加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能将金属原子的内层电子撞出。
于是内层形成空穴,外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1纳米左右的光子。
由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了X光谱中的特征线。
X射线最初用于医学成像诊断和 X射线结晶学。
X射线也是游离辐射等这一类对人体有危害的射线。
后X 射线被应用于临床医学,首先是用于诊断骨折和异物,其后逐步应用于人体各部的诊断检查。
X射线是波长范围在0.01纳米到10纳米之间(对应频率范围30PHz到30EHz))的电磁波,具波粒二象性。
电磁波的能量以光子(波包)的形式传递。
当X射线光子与原子撞击,原子可以吸收其能量,原子中电子可跃迁至较高电子轨态,单一光子能量足够高(大于其电子之电离能)时可以电离此原子。
一般来说,较大之原子有较大机会吸收X射线光子。
人体软组织由较细之原子组成而骨头含较多钙离子,所以骨头较软组织吸引较多X射线。
故此,X射线可以用作检查人体结构。
自伦琴发现X射线后,许多物理学家都在积极地研究和探索,1905年和1909年,巴克拉曾先后发现X射线的偏振现象,但对X射线究竟是一种电磁波还是微粒辐射,仍不清楚。
1912年德国物理学家劳厄发现了X射线通过晶体时产生衍射现象,证明了X射线的波动性和晶体内部结构的周期性,发表了《X射线的干涉现象》一文。
劳厄的文章发表不久,就引起英国布拉格父子的关注,当时老布拉格(WH.Bragg)已是利兹大学的物理学教授,而小布拉格(WL.Bragg)则刚从剑桥大学毕业,在卡文迪许实验室。
由于都是X射线微粒论者,两人都试图用X射线的微粒理论来解释劳厄的照片,但他们的尝试未能取得成功。
年轻的小布拉格经过反复研究,成功地解释了劳厄的实验事实。
他以更简洁的方式,清楚地解释了X射线晶体衍射的形成,并提出了著名的布拉格公式:nX=Zdsino这一结果不仅证明了小布拉格的解释的正确性,更重要的是证明了能够用X射线来获取关于晶体结构的信息。
1912年11月,年仅22岁的小布位格以《晶体对短波长电磁波衍射》为题向剑桥哲学学会报告了上述研究结果。
老布拉格则于1913年元月设计出第一台X射线分光计,并利用这台仪器,发现了特征X 射线。
小布拉格在用特征X射线分析了一些碱金属卤化物的晶体结构之后,与其父亲合作,成功地测定出了金刚石的晶体结构,并用劳厄法进行了验证。
金刚石结构的测定完美地说明了化学家长期以来认为的碳原子的四个键按正四面体形状排列的结论。
这对尚处于新生阶段的X射线晶体学来说是一个非常重要的事件,它充分显示了X射线衍射用于分析晶体结构的有效性,使其开始为物理学家和化学家普遍接受。
贵州师范学院物理与电子科学学院论2.2 x射线的性质2.2.1X射线的主要特点(1)特征频率值高X射线的特征是波长非常短,频率很高,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间。
因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。
所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学光谱则是外层的电子跃迁时发射出来的。
X 射线在电场磁场中不偏转。
这说明X射线是不带电的粒子流,因此能产生干涉、衍射现象。
(2)辐射同步X射线谱由连续谱和标识谱两部分组成,标识谱重叠在连续谱背景上,连续谱是由于高速电子受靶极阻挡而产生的轫致辐射,其短波极限λ 0 由加速电压V决定:λ 0 = hc /( ev ) h为普朗克常数, e 为电子电量, c 为真空中的光速。
标识谱是由一系列线状谱组成,它们是因靶元素内层电子的跃迁而产生,每种元素各有一套特定的标识谱,反映了原子壳层结构。
同步辐射源可产生高强度的连续谱X射线,现已成为重要的X射线源。
(3)穿透力强X射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如墨纸、木料等。
这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X 射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X 射线。
当在真空中,高速运动的电子轰击金属靶时,靶就放出X射线,这就是X射线管的结构原理。
2.2.2X射线的基本效应:(1)穿透作用X射线因其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。