Xray基础知识ppt课件
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材料分析X射线XRAY演示文稿
第一章 X射线物理学基础
三、X射线的产生与X射线管 5、X射线管的基本电气电路与X射线
产生
高压变压器
第二十七页，共78页。
灯丝变压器
第一章 X射线物理学基础
四、X射线谱 (一) 连续X射线（白色X射线）
为一波长连续的光
谱，包括从某一最小 值开始的一系列连续 波长的辐射。它与可 见光中的白光相似，
第三十三页，共78页。
第一章 X射线物理学基础 四、X射线谱 (一) 连续X射线 2、连续X射线产生机理
其中少数电子在一次碰撞中就将能量全部转化为光子，因
此它产生的光子能量最大，波长最小。其短波限λ0取决于能 量最大电子，这与管压有关。大多数的电子经过多次碰 撞，能量逐步地释放，产生的光子能量也相应减小，波 长大于λ0。由于X射线的强度取决于光子的数目。所以连 续X射线谱的最大值不在λ0的位置。
第十三页，共78页。
第十四页，共78页。
当光通过与其波 长相当的光栅时 会发生衍射作用 。
如果X射线是一种 波，且波长与晶 体内部质点的间 距相当。那么， 用X射线照射晶体 ······
第十五页，共78页。
人们推测晶体 内部的质点是 规则排列的， 且间距在108cm。
X射线衍射？!
第十六页，共78页。
在伦琴的两名研 究生弗里德里希 （W. Friedrich） 和克尼(Knipping) 的帮助下，劳厄 进行了第一次X
射线衍射实验，并 取得了成功。
第一次X射线衍射
实验所用的仪器。 所用的晶体是硫酸 铜。
劳厄法X 射线衍射实验的基本装置与所拍的照片
第十七页，共78页。
第十它一箭双 雕地解决了X射线的波
1985 化学
霍普特曼Herbert Hauptman 卡尔Jerome Karle
XRay拍照误差分析 ppt课件
从这个特点可以知道为什么X-Ray拍的照片是一幅明暗不同的图像
XRay拍照误差分析
2.原因分析
2.3 X-Ray成像的特点二
➢ 样品位置离X射线源越近，被投影的图像就会变得越大； ➢ 样品位置离X射线源越远，被投影的图像就会变得越小。
XRay拍照误差分析
2.原因分析
2.3 被拍摄物体特点
音圈和磁路不在同一平面上，且
切片
振膜朝上
振膜朝下
A
B
XRay拍照误差分析
3. 成像误差分析
3.1 图像比较 HP3,1647三种状态下照片比较
切片
振膜朝上
C
振膜朝下
D
XRay拍照误差分析
3.成像误差分析
3.2 数据分析
三种状态下测量的磁间隙值，单位：um ;
切片
A
振膜朝上
振膜朝下
切片
B
振膜朝上
振膜朝下
切片
C
振膜朝上
振膜朝下
XRay拍照误差分析
X-Ray拍照误差分析
XRay拍照误差分析
目录
1.背景介绍 2.原因分析 3.成像误差分析 4. 减小误差的措施 5.结论
XRay拍照误差分析
1. 背景介绍
1. 用X-Ray设备拍照，检测音圈与磁路同心度时，发现振膜朝上与 振膜朝下拍摄的照片有差异
2. 振膜朝上拍摄的时，看到音圈向内部收缩；振膜朝下拍摄时，看到 音圈向外扩张，而且可以看到华司的边缘。如下图所示
XRay拍照误差分析
成像检测器 载物台 X射线管
2.原因分析
2.2X-Ray成像的特点一
➢ 对同一密度的物体:薄的部位X 射线透过多，图像上的颜色比 较亮；厚的部位X射线的透过 少，图像的颜色比较暗。
XRay拍照误差分析
2.原因分析
2.3 X-Ray成像的特点二
➢ 样品位置离X射线源越近，被投影的图像就会变得越大； ➢ 样品位置离X射线源越远，被投影的图像就会变得越小。
XRay拍照误差分析
2.原因分析
2.3 被拍摄物体特点
音圈和磁路不在同一平面上，且
切片
振膜朝上
振膜朝下
A
B
XRay拍照误差分析
3. 成像误差分析
3.1 图像比较 HP3,1647三种状态下照片比较
切片
振膜朝上
C
振膜朝下
D
XRay拍照误差分析
3.成像误差分析
3.2 数据分析
三种状态下测量的磁间隙值，单位：um ;
切片
A
振膜朝上
振膜朝下
切片
B
振膜朝上
振膜朝下
切片
C
振膜朝上
振膜朝下
XRay拍照误差分析
X-Ray拍照误差分析
XRay拍照误差分析
目录
1.背景介绍 2.原因分析 3.成像误差分析 4. 减小误差的措施 5.结论
XRay拍照误差分析
1. 背景介绍
1. 用X-Ray设备拍照，检测音圈与磁路同心度时，发现振膜朝上与 振膜朝下拍摄的照片有差异
2. 振膜朝上拍摄的时，看到音圈向内部收缩；振膜朝下拍摄时，看到 音圈向外扩张，而且可以看到华司的边缘。如下图所示
XRay拍照误差分析
成像检测器 载物台 X射线管
2.原因分析
2.2X-Ray成像的特点一
➢ 对同一密度的物体:薄的部位X 射线透过多，图像上的颜色比 较亮；厚的部位X射线的透过 少，图像的颜色比较暗。
Xray辐射安全培训
剂量当量的SI单位是J.kg-1。专用名“希沃特”（Sv），旧的 专用单位是“雷姆”（rem)。1Sv=1000mSv=100rem
• 人体所受的任何照射，几乎总是不止涉及一个器官或组织， 而且各个器官或组织的辐射效应的危险度也是不同的，计 算受到照射的有关器官或组织带来得总危险度为有效剂量。
• 它也是以Sv（希沃特）为单位。
铀2 38、 铀235、钍2 32等
物质源
宇生源
氢6、碳14、铍等
放
射
人工源
氢3、铯137、碘131、碘125等
性
的
来 源
射线源
X射线机、CT、电子直线加速器等
电性源
复合源
回旋加速器（加速重粒子）用于制造碳11、氮13、氧15等
一定吸收量的生物效应取决于辐射的品质和照射条件。不同 类型辐射所致吸收剂量相同，而所产生的生物效应的严重程 度或发生几率可能不同。在辐射防护领域，采用辐射品质因 素表示传能线密度对效应的影响，对吸收剂量加权，使得加 权后的吸收剂量能够较好地表达发生生物效应的几率或生物 效应的严重程度。这种加权的吸收剂量就称为剂量当量。
辐射基本知识 辐射对人体的危害及剂量限值 公司X射线检测机设备信息及危害 辐射安全防护
原子结构 辐射定义及分类 放射性的来源 有效剂量 放射源和射线装置分类
原子结构
N M L K
原子的结构
核外电 子
原子核
辐射定义及分类
辐射，是指以电磁波或高速粒子的形式向周围空间或物质 发射并在其中传播的能量的统称（热辐射、核辐射等）。
消化道
6.0
腰椎片
4.0
胸片
11.9
腹部平片
1.4
骨盆片
1.3
• 人体所受的任何照射，几乎总是不止涉及一个器官或组织， 而且各个器官或组织的辐射效应的危险度也是不同的，计 算受到照射的有关器官或组织带来得总危险度为有效剂量。
• 它也是以Sv（希沃特）为单位。
铀2 38、 铀235、钍2 32等
物质源
宇生源
氢6、碳14、铍等
放
射
人工源
氢3、铯137、碘131、碘125等
性
的
来 源
射线源
X射线机、CT、电子直线加速器等
电性源
复合源
回旋加速器（加速重粒子）用于制造碳11、氮13、氧15等
一定吸收量的生物效应取决于辐射的品质和照射条件。不同 类型辐射所致吸收剂量相同，而所产生的生物效应的严重程 度或发生几率可能不同。在辐射防护领域，采用辐射品质因 素表示传能线密度对效应的影响，对吸收剂量加权，使得加 权后的吸收剂量能够较好地表达发生生物效应的几率或生物 效应的严重程度。这种加权的吸收剂量就称为剂量当量。
辐射基本知识 辐射对人体的危害及剂量限值 公司X射线检测机设备信息及危害 辐射安全防护
原子结构 辐射定义及分类 放射性的来源 有效剂量 放射源和射线装置分类
原子结构
N M L K
原子的结构
核外电 子
原子核
辐射定义及分类
辐射，是指以电磁波或高速粒子的形式向周围空间或物质 发射并在其中传播的能量的统称（热辐射、核辐射等）。
消化道
6.0
腰椎片
4.0
胸片
11.9
腹部平片
1.4
骨盆片
1.3
Xray基础知识
阴极灯丝 （Cathod） 阳极靶 （Anode） 真空玻璃管 （Evacuated glass envelope） 当然还要有高压电源
A
2020/5/14
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产生X射线的机理
X-ray 产生方式
电离与激发(热辐射): 靶原子的外层轨道电子
受激跃迁并辐射出红外线.轰击电子时 99% 以上能量以此形式消耗.
管电压脉动系数为100%. 射 出大量有害X射线.
单相电路只取三相系统中的
一相,负载功率较大时, 造成 供电系统严重不平衡.
2020/5/14
Slide 23 of 42
高压发生器的原理
双三相六波桥式整流电路
管电压脉动系数为13.4%.
A
2020/5/14
Slide 24 of 42
高频高压发生器的原理 高频逆变的基本原理
2020/5/14
Slide 10 of 42
X射线的防护
辐射损伤机理
X射线能引起构成机体细胞, 组织的原子或分子电离. 影响辐射损伤的因素: 辐射性质; 射线剂量; 剂量率; 照射方式; 受照
部位; 环境因素
实际工作中的防护
限制曝光时间, 曝光剂量 做好个人屏蔽与防护
A
2020/5/14
Slide 11 of 42
阳极效应（Heel Effect）
Target Angle角度愈小、将会有愈多之X-Ray被Anode本身吸收， 造成愈接近阳极靶之X-Ray能量 愈低，而愈接近阴极灯丝之X-Ray 能量愈高，此即为阳极效应，
且会在X-Ray Film上产生不同 的浓度。
A
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A
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产生X射线的机理
X-ray 产生方式
电离与激发(热辐射): 靶原子的外层轨道电子
受激跃迁并辐射出红外线.轰击电子时 99% 以上能量以此形式消耗.
管电压脉动系数为100%. 射 出大量有害X射线.
单相电路只取三相系统中的
一相,负载功率较大时, 造成 供电系统严重不平衡.
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高压发生器的原理
双三相六波桥式整流电路
管电压脉动系数为13.4%.
A
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高频高压发生器的原理 高频逆变的基本原理
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X射线的防护
辐射损伤机理
X射线能引起构成机体细胞, 组织的原子或分子电离. 影响辐射损伤的因素: 辐射性质; 射线剂量; 剂量率; 照射方式; 受照
部位; 环境因素
实际工作中的防护
限制曝光时间, 曝光剂量 做好个人屏蔽与防护
A
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阳极效应（Heel Effect）
Target Angle角度愈小、将会有愈多之X-Ray被Anode本身吸收， 造成愈接近阳极靶之X-Ray能量 愈低，而愈接近阴极灯丝之X-Ray 能量愈高，此即为阳极效应，
且会在X-Ray Film上产生不同 的浓度。
A
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XRay培训
目前使用较多的有两种类型的X射线检测仪：一种是直射式X光检测 仪，另一种是断层剖面X光检测仪。前者价格低，但不能检测BGA焊点 中的焊料不足、不同层面上的气孔、虚焊等缺陷，后者则可以满足上述 要求。
断层剖面X光技术是通过X光束与Z轴同步旋转镜头形成稳定的聚焦 平面（约0.2~0.4mm）。系统在Z轴方向的微小增量便能够检测到焊点 的不同层面，较大的增量移动，还能观察到印刷板的另一面，因此又可 以用于双面板的检测。此外，还可以改变X光分层扫描半径放大图像。
Verifier FSX-80机台
BRH互锁 安全装置
可调操作板: 16英寸 x 18英寸范围內
手動 X軸/Y軸 样品位置调节器
固定器（宽度可调)
▪ 操作板: 0.5x0.5”至 16x18"
0.5”x0.5”
18"
0.5“ x 0.5” 16"
16" x 18"
机动旋转装置
▪ 机动旋转装置是可直接安裝在Verifier系列的XY軸工作台上面并以遥 控的方式使样品夹达到多种方位.
良品图片
良品图片
有缺陷的BGA焊点
有缺陷的BGA焊点有两种：一种是连焊，另一种是空洞/气泡。
不良样品图片
少锡 多锡
不良样品图片
气泡
Vefifier X-Ray基本操作
选择图片
选择你想要测量的BGA的位置，并将看到的图片调至最 佳。
抓获图片
此处改为 64，图片 将更加清 晰
点击此处， 将图片保存
焊锡球与板的接触面积空隙大于25%
制程警示 – 2，3 级
焊锡球与板的接触面积空隙为10-25%
选择X光测试仪注意事情项
选择适合实际生产应用、有较高性能价格比的X射线检测系统以满足 质量控制需求，是一项十分重要的工作。较新的超高分辨率X射线系统 在检测及分析缺陷方面已达到微米水平，为生产线上发现隐蔽的质量问 题（包括焊接缺陷）提供了较全面、省时的解决方案。在决定购买检测 X射线系统之前，一定要了解所检测的对象所需的最小分辨率，不同检 测对象所需的最低分辨率不同。
胸部X-ray基础-精品医学课件
肺小叶. 肺门
肺野与肺带(X-RAY)
肺纹理(lung markings)
自肺门向肺野呈放射状分布的树枝状影. 由肺动脉、 肺静脉 、支气管组成
观察点 ： 多少、粗细、 分布及有无 扭曲、变形 和移位。
气管与支气管
肺实质与肺间质
肺实质为具有气体交换功能的含气间隙及结 构.包括肺泡管、肺泡囊、肺泡及肺泡壁。
胸腔积液（pleural effusion） 游离性：少量 中等量 大量 局限性：
– 包裹性积液(encapsulated effusion) – 叶间积液( interlobar effusion) – 肺底积液( subpulmonary effusion) – 纵隔包裹性积液( mediastinal encapsulated
位于两肺中野内带第2-5前肋. 左侧比右侧高1-2 cm. X-ray右肺门呈‘>’状,由
上部、下部、肺门角组成. 左肺门呈‘,’状,由上部、下
部. 侧位片两侧肺门重叠,右侧偏
前呈‘,’状.
肺门(hilar)
右肺门上部由右上肺V、 段间V近段、上肺A、段 A 起始部、上叶B及段B 起始部、最外缘由上叶 后V或偶为上肺V后下干，
左肺:上叶:斜裂 前.下叶:斜裂后.
肺段(segment)
肺段：每个支气管的分支与所属的肺组织。 肺段呈圆锥形，以段支气管入口为尖，朝向肺门。 肺段之间借结缔组织和肺静脉段间支分隔，偶尔有小动脉及
小支气管越过界限，但肺段基本上是一独立单位。
肺门(hilar)
主要由肺动脉、静脉、支气 管组成.
渗出性病变常见于肺浸润或实变，如各型肺炎、 浸润型结核、肺出血及肺水肿等。
肺部病变-渗出
肺野与肺带(X-RAY)
肺纹理(lung markings)
自肺门向肺野呈放射状分布的树枝状影. 由肺动脉、 肺静脉 、支气管组成
观察点 ： 多少、粗细、 分布及有无 扭曲、变形 和移位。
气管与支气管
肺实质与肺间质
肺实质为具有气体交换功能的含气间隙及结 构.包括肺泡管、肺泡囊、肺泡及肺泡壁。
胸腔积液（pleural effusion） 游离性：少量 中等量 大量 局限性：
– 包裹性积液(encapsulated effusion) – 叶间积液( interlobar effusion) – 肺底积液( subpulmonary effusion) – 纵隔包裹性积液( mediastinal encapsulated
位于两肺中野内带第2-5前肋. 左侧比右侧高1-2 cm. X-ray右肺门呈‘>’状,由
上部、下部、肺门角组成. 左肺门呈‘,’状,由上部、下
部. 侧位片两侧肺门重叠,右侧偏
前呈‘,’状.
肺门(hilar)
右肺门上部由右上肺V、 段间V近段、上肺A、段 A 起始部、上叶B及段B 起始部、最外缘由上叶 后V或偶为上肺V后下干，
左肺:上叶:斜裂 前.下叶:斜裂后.
肺段(segment)
肺段：每个支气管的分支与所属的肺组织。 肺段呈圆锥形，以段支气管入口为尖，朝向肺门。 肺段之间借结缔组织和肺静脉段间支分隔，偶尔有小动脉及
小支气管越过界限，但肺段基本上是一独立单位。
肺门(hilar)
主要由肺动脉、静脉、支气 管组成.
渗出性病变常见于肺浸润或实变，如各型肺炎、 浸润型结核、肺出血及肺水肿等。
肺部病变-渗出
xray原理及与物质作用PPT课件
34
光电效应2----- 俄歇效应
•
•
35
光电效应小结
光电子
被X射线击出壳层的电子即光电子,它带有 壳层的特征能量,所以可用来进行成分分析 (XPS)
俄歇电子 高能级的电子回跳,多余能量将同能级的另 一个电子送出去,这个被送出去的电子就是 俄歇电子带有壳层的特征能量(AES)
二次荧光 高能级的电子回跳,多余能量以X射线形式 发出.这个二次X射线就是二次荧光也称荧 光辐射同样带有壳层的特征能量
• 从L层跳出原子的电子称KLL俄歇电子。每种原子的俄歇电 子均具有一定的能量，测定俄歇电子的能量，即可确定该 种原子的种类，所以，可以利用俄歇电子能谱作元素的成 分分析。不过，俄歇电子的能量很低，一般为几百eV，其 平均自由程非常短，人们能够检测到的只是表面两三个原 子层发出的俄歇电子，因此，俄歇谱仪是研究物质表面微 区成分的有力工具。
第一章 X射线物理基础
伟大的物理学家,X射线发明者------伦琴
1
绪
.1895年德国物理学家---“伦琴”发现X射线 .1895-1897年伦琴搞清楚了X射线的产生、传
播、穿透力等大部分性质 .1901年伦琴获诺贝尔奖 .1912年劳埃进行了晶体的X射线衍射实验
2
X射线最早的应用
• 在X射线发现后几个月 医生就用它来为病人 服务
• X射线通过物质时产生的光电效应和俄歇效 应，使入射X射线的能量变成光电子、俄歇 电子和荧光X射线的能量，使X射线强度被 衰减，是物质对X射线的真吸收过程。
31
光电效应 ---光电子和荧光X射线
•
•
32
光电效应1
• 激发K系光电效应时，入射光子的能量必 须等于或大于将K电子从K层移至无穷远 时所作的功WK，即
光电效应2----- 俄歇效应
•
•
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光电效应小结
光电子
被X射线击出壳层的电子即光电子,它带有 壳层的特征能量,所以可用来进行成分分析 (XPS)
俄歇电子 高能级的电子回跳,多余能量将同能级的另 一个电子送出去,这个被送出去的电子就是 俄歇电子带有壳层的特征能量(AES)
二次荧光 高能级的电子回跳,多余能量以X射线形式 发出.这个二次X射线就是二次荧光也称荧 光辐射同样带有壳层的特征能量
• 从L层跳出原子的电子称KLL俄歇电子。每种原子的俄歇电 子均具有一定的能量，测定俄歇电子的能量，即可确定该 种原子的种类，所以，可以利用俄歇电子能谱作元素的成 分分析。不过，俄歇电子的能量很低，一般为几百eV，其 平均自由程非常短，人们能够检测到的只是表面两三个原 子层发出的俄歇电子，因此，俄歇谱仪是研究物质表面微 区成分的有力工具。
第一章 X射线物理基础
伟大的物理学家,X射线发明者------伦琴
1
绪
.1895年德国物理学家---“伦琴”发现X射线 .1895-1897年伦琴搞清楚了X射线的产生、传
播、穿透力等大部分性质 .1901年伦琴获诺贝尔奖 .1912年劳埃进行了晶体的X射线衍射实验
2
X射线最早的应用
• 在X射线发现后几个月 医生就用它来为病人 服务
• X射线通过物质时产生的光电效应和俄歇效 应，使入射X射线的能量变成光电子、俄歇 电子和荧光X射线的能量，使X射线强度被 衰减，是物质对X射线的真吸收过程。
31
光电效应 ---光电子和荧光X射线
•
•
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光电效应1
• 激发K系光电效应时，入射光子的能量必 须等于或大于将K电子从K层移至无穷远 时所作的功WK，即
X-ray辐射安全培训ppt课件
为国家规定职业照射年剂量限值的 0.196/20=0.0098。
结论
公司三台X射线装置（50kv和2.0ma），属于Ⅲ 射线装置。
年度X射线检测：（0.05—0.15）USV/h， 0.3mSv/a，为国家规定职业照射年剂量限值的 0.3/20=0.015。
个人剂量计检测： 0.049mSv/季度， 0.196mSv/a，为国家规定职业照射年剂量限值 的0.196/20=0.0098。
职业照射与公众照射剂量限值
3孕妇的工作条件 对于胎儿对辐射的第三性比成人高，所以女 性工作人员发觉自己怀孕后要及时通知用人 单位，以便必要时改善工作条件。孕妇和授 乳妇女应避免内照射，用从单位有责任改善 怀孕女性工作人员的工作条件，以保证为胚 胎和熊猫提供与公众成员相同的防护水平。
职业照射与公众照射剂量限值
中子发生器
工业用X射线CT机 X射线探伤机 X射线行李包检查装置 X射线衍射仪 兽医用X射线机
其它高于豁免水平的X射线机
辐射对人体的危害
大剂量照射的急性辐射效应
受照剂量（Sv)
症状
～0.25
无明显自觉症状。
0.25~0.5 轻度恶心、乏力；血象有改变。
0.5~1.0 恶性、乏力、呕吐；注意力下降。
剂量当量的SI单位是J.kg-1。专用名“希沃特”（Sv）， 旧的专用单位是“雷姆”（rem)。1Sv=1000mSv=100rem
• 人体所受的任何照射，几乎总是不止涉及一个器官或组织， 而且各个器官或组织的辐射效应的危险度也是不同的，计 算受到照射的有关器官或组织带来得总危险度为有效剂量。
• 它也是以Sv（希沃特）为单位。
放射源分类
类别
名称
分类依据
Ⅰ类
结论
公司三台X射线装置（50kv和2.0ma），属于Ⅲ 射线装置。
年度X射线检测：（0.05—0.15）USV/h， 0.3mSv/a，为国家规定职业照射年剂量限值的 0.3/20=0.015。
个人剂量计检测： 0.049mSv/季度， 0.196mSv/a，为国家规定职业照射年剂量限值 的0.196/20=0.0098。
职业照射与公众照射剂量限值
3孕妇的工作条件 对于胎儿对辐射的第三性比成人高，所以女 性工作人员发觉自己怀孕后要及时通知用人 单位，以便必要时改善工作条件。孕妇和授 乳妇女应避免内照射，用从单位有责任改善 怀孕女性工作人员的工作条件，以保证为胚 胎和熊猫提供与公众成员相同的防护水平。
职业照射与公众照射剂量限值
中子发生器
工业用X射线CT机 X射线探伤机 X射线行李包检查装置 X射线衍射仪 兽医用X射线机
其它高于豁免水平的X射线机
辐射对人体的危害
大剂量照射的急性辐射效应
受照剂量（Sv)
症状
～0.25
无明显自觉症状。
0.25~0.5 轻度恶心、乏力；血象有改变。
0.5~1.0 恶性、乏力、呕吐；注意力下降。
剂量当量的SI单位是J.kg-1。专用名“希沃特”（Sv）， 旧的专用单位是“雷姆”（rem)。1Sv=1000mSv=100rem
• 人体所受的任何照射，几乎总是不止涉及一个器官或组织， 而且各个器官或组织的辐射效应的危险度也是不同的，计 算受到照射的有关器官或组织带来得总危险度为有效剂量。
• 它也是以Sv（希沃特）为单位。
放射源分类
类别
名称
分类依据
Ⅰ类
X-ray及辐射安全培训 PPT
人员培训
应该进行安全与防护知识培训和培训考核，关键岗位由注册 核安全工程师担当。 辐射安全培训分为高级、中级和初级三个级别。
13
平时多喝绿茶，绿茶是防辐射最好的饮品！
谢 谢！
我们有两台设备，一台是EDX1800，另一台是XDL-B。
案例
辐射监测管理
（1）辐射工作场所 对场所进行相关辐射监测，并对监测数据的真实性、可靠性 负责；不具备自行监测能力的，可委托省级人民政府环境主 管部门认定的环境监测机构进行监测。
11
（2）辐射工作人员 对辐射工作人员进行个人剂量监测，并建立辐射工作人员个人 剂量档案。
(环境保护部令 第18号 )
2011年4月18日环境保护部周生贤部长签署，2011年5月1日 开始实施；
适用于生产、销售、使用放射性同位素与射线装置的场所、 人员的安全和防护，废旧放射源与被放射性污染的物品的管 理以及豁免管理等相关活动。
放射性同位素与射线装置安全与防护管理办法
(环境保护部令 第18号 )
X-ray及辐射安全培训
EHS: Justin Aug 14
X-ray的定义和来源
定义
X射线是由于原子中的电子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产 生的粒子流，是波长介于紫外线和γ射线 之间的电磁波。
来源
用高能电子轰击金属，电子在打进金属的过程中急剧减速，按照电磁学，有 加速的带电粒子会辐射电磁波，如果电子能量很大，比如上万电子伏，就可 以产生x射线，这是目前实验室，工厂，医院等地方用的产生x射线的方法。
（国家环境保护总局令 第31号 ） （环境保护部令 第3号）
内容：共6章47条
第一章 总则（制定的依据、分级审批模式等） 第二章 许可证的申请与颁发 第三章 进出口、转让、转移活动的审批与备案 第四章 监督管理 第五章 罚则（违反本办法要受到的法律责任） 第六章 附则
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管电压增加: 每个电子所获得的能量加大
, 因而短波成分的X射线增多. X射线变硬.
管电流增加: 单位时间撞击阳靶面的电子
数增多, 辐射的总强度越大.
靶原子序数增大: 核电场增强,
连续辐射的总强度越大.
Iq特=K2 • I (U-Uk)•n
K2和n为常数
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Slideቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5 of 42
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X射线的防护
辐射损伤机理
X射线能引起构成机体细胞, 组织的原子或分子电离. 影响辐射损伤的因素: 辐射性质; 射线剂量; 剂量率; 照射方式; 受照
部位; 环境因素
实际工作中的防护
限制曝光时间, 曝光剂量 做好个人屏蔽与防护
.
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X射线的产生效率
高速电子通过碰撞和辐射产生热和X射线 X射线的产生效率η= K1 • Z • U 例如, 钨靶(Z=74), 管电压=100kV时
η=1.2 •10-9 •74 •105=0.9%
X射线管设计要求:
1. 阳极采用高熔点材料 2. X射线管必须具有良好的冷却装置.
.
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影响X射线质和量的因素 影响X射线量的因素 毫安秒 (mAs): Iq ∝mAs 管电压 (kV) : Iq ∝(kV)2 距离 (r) : Iq ∝1/r2
滤过 (mm): 铝质滤过板厚度
影响X射线质的因素
管电压 (kV) 滤过: 医用X射线机要求>2.5mmAl
.
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X射线的产生条件
产生X射线必须具备三个基本条件:
电子源: 能根据需要提供足够数量的电子. 高速电子流: 在强电场作用下,电子作高速定向运动. 靶: 能够经受高速电子轰击而产生X射线的障碍物.
产生X-Ray必须要有X光球管，而X光球管基本构造必须拥 有：
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X-Ray特性
於电磁波光谱内 光速进行 会造成散射线
X射线与物质的相互作用
为不可见光
波长范围广
直线散射
能穿透物体
能使萤光物质发光 能使底片感光
当X-ray进入物体时，会有五种形式的作用发生
不变散射; 康普顿效应--产生散射现 光电效应(p∝Z4; p∝1/(hv)3)--被物体吸收; 光蜕变;电子对效应
Characteristic （特性辐射） 高速电子撞击
原子和内层轨道上电子，使之游离且/跃迁 释放之能量，即为X-ray。
Bremsstrahlung （制动辐射） 高速电子突然
减速后，其动能转变成能量释放出来，此能量即为X-ray，且此 能量谱连续, 随减速之程度而有所不同。
诊断用X-ray其产生方式所占比例：
X射线物理与防护
.
X射线的发现与发展
X射线的发现
X-ray 是由德国仑琴教授在1895年所发现。这种由真空管发出 能穿透物体的辐射线，在电磁光谱上能量较可见光强，波长较 短，频率较高，相类似之辐射线有宇宙射线等。
X射线机的发展简史
1. 离子X射线管阶段(1895~1912) 2. 电子X射线管阶段(1913~1928) 3. 旋转阳极X射线管阶段(1929~) 4. X射线影像增强器和X射线电视,电影阶段(1952~) 5. X射线计算机断层扫描装置(X-CT)(1972~) 6. 数字X射线机阶段
.
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X射线管的组成
X光球管基本构造
阴极灯丝（Cathode） 阳极靶（Anode） 真空玻璃容器
（Evacuated Glass Envelope）
绝缘油 外壳（Housing） 阴极构造
焦距杯（Focus Cup） 灯丝（Filament） 长灯丝（大焦点） 短灯丝（小焦点）
30% 特性辐射 70% 制动辐射
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X射线的辐射谱线
X射线能量强度
在垂直于X射线传播方向上, 在单位时间内, 单位面积上通过的光 子能量. 单位: 焦耳/厘米2秒(J/cm2 • s)
Iq连=K1 • I • Z • U2
K1约为1.1x10-9~1.4x10-9
.
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X射线的衰减规律 X射线强度衰减的两种方式
距离引起的衰减: Iq∝1/r2
物质引起的衰减: 单能射线的衰减: Iq=I0e-μx ;光子能量不变
连续射线的衰减: 低能光子衰减快 (p∝1/(hv)3)
半价层(HVL)
使X射线束的强度衰减到其初始值一半时所需要的标准吸收物质 的厚度. 它反映X射线的穿透能力. 表示方式: mmAl
.
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X射线影像的要素
影响Radiographic Quality之三要素：
Density （黑化度）- mAs Contrast（对比度）- kVp Sharpness（清晰度）- motion, Geometric
X-Ray波长与Film上contrast之关系
在X-ray穿透过病人，其穿透率主要和病人组织结构及X-Ray波长 有关。 频率高的X-ray (high kV) ,能量较高，穿透性好，造成在Film上较 低之对比度（low contrast）。 频率低的X-ray (low kV) ,能量较低， 较易被人体所吸收，穿透性较差， 而在Film上对比度较高 （High contrast）。
阴极灯丝 （Cathod） 阳极靶 （Anode） 真空玻璃管 （Evacuated glass envelope） 当然还要有高压电源
.
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产生X射线的机理
X-ray 产生方式
电离与激发(热辐射): 靶原子的外层轨道电子
受激跃迁并辐射出红外线.轰击电子时 99% 以上能量以此形式消耗.
医用X射线机 原理与构造
.
诊断用X射线机组成 X射线机组成要件
X射线球管（X-Ray Tube） 限束装置 (Collimator) X射线高压发生器（Generator） X射线球管支架装置（Support Device） X射线摄影台（Table） 影像增强装置 (R&F) 平板探测器 (Digital Xray)
, 因而短波成分的X射线增多. X射线变硬.
管电流增加: 单位时间撞击阳靶面的电子
数增多, 辐射的总强度越大.
靶原子序数增大: 核电场增强,
连续辐射的总强度越大.
Iq特=K2 • I (U-Uk)•n
K2和n为常数
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X射线的防护
辐射损伤机理
X射线能引起构成机体细胞, 组织的原子或分子电离. 影响辐射损伤的因素: 辐射性质; 射线剂量; 剂量率; 照射方式; 受照
部位; 环境因素
实际工作中的防护
限制曝光时间, 曝光剂量 做好个人屏蔽与防护
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X射线的产生效率
高速电子通过碰撞和辐射产生热和X射线 X射线的产生效率η= K1 • Z • U 例如, 钨靶(Z=74), 管电压=100kV时
η=1.2 •10-9 •74 •105=0.9%
X射线管设计要求:
1. 阳极采用高熔点材料 2. X射线管必须具有良好的冷却装置.
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影响X射线质和量的因素 影响X射线量的因素 毫安秒 (mAs): Iq ∝mAs 管电压 (kV) : Iq ∝(kV)2 距离 (r) : Iq ∝1/r2
滤过 (mm): 铝质滤过板厚度
影响X射线质的因素
管电压 (kV) 滤过: 医用X射线机要求>2.5mmAl
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X射线的产生条件
产生X射线必须具备三个基本条件:
电子源: 能根据需要提供足够数量的电子. 高速电子流: 在强电场作用下,电子作高速定向运动. 靶: 能够经受高速电子轰击而产生X射线的障碍物.
产生X-Ray必须要有X光球管，而X光球管基本构造必须拥 有：
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X-Ray特性
於电磁波光谱内 光速进行 会造成散射线
X射线与物质的相互作用
为不可见光
波长范围广
直线散射
能穿透物体
能使萤光物质发光 能使底片感光
当X-ray进入物体时，会有五种形式的作用发生
不变散射; 康普顿效应--产生散射现 光电效应(p∝Z4; p∝1/(hv)3)--被物体吸收; 光蜕变;电子对效应
Characteristic （特性辐射） 高速电子撞击
原子和内层轨道上电子，使之游离且/跃迁 释放之能量，即为X-ray。
Bremsstrahlung （制动辐射） 高速电子突然
减速后，其动能转变成能量释放出来，此能量即为X-ray，且此 能量谱连续, 随减速之程度而有所不同。
诊断用X-ray其产生方式所占比例：
X射线物理与防护
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X射线的发现与发展
X射线的发现
X-ray 是由德国仑琴教授在1895年所发现。这种由真空管发出 能穿透物体的辐射线，在电磁光谱上能量较可见光强，波长较 短，频率较高，相类似之辐射线有宇宙射线等。
X射线机的发展简史
1. 离子X射线管阶段(1895~1912) 2. 电子X射线管阶段(1913~1928) 3. 旋转阳极X射线管阶段(1929~) 4. X射线影像增强器和X射线电视,电影阶段(1952~) 5. X射线计算机断层扫描装置(X-CT)(1972~) 6. 数字X射线机阶段
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X射线管的组成
X光球管基本构造
阴极灯丝（Cathode） 阳极靶（Anode） 真空玻璃容器
（Evacuated Glass Envelope）
绝缘油 外壳（Housing） 阴极构造
焦距杯（Focus Cup） 灯丝（Filament） 长灯丝（大焦点） 短灯丝（小焦点）
30% 特性辐射 70% 制动辐射
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X射线的辐射谱线
X射线能量强度
在垂直于X射线传播方向上, 在单位时间内, 单位面积上通过的光 子能量. 单位: 焦耳/厘米2秒(J/cm2 • s)
Iq连=K1 • I • Z • U2
K1约为1.1x10-9~1.4x10-9
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X射线的衰减规律 X射线强度衰减的两种方式
距离引起的衰减: Iq∝1/r2
物质引起的衰减: 单能射线的衰减: Iq=I0e-μx ;光子能量不变
连续射线的衰减: 低能光子衰减快 (p∝1/(hv)3)
半价层(HVL)
使X射线束的强度衰减到其初始值一半时所需要的标准吸收物质 的厚度. 它反映X射线的穿透能力. 表示方式: mmAl
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X射线影像的要素
影响Radiographic Quality之三要素：
Density （黑化度）- mAs Contrast（对比度）- kVp Sharpness（清晰度）- motion, Geometric
X-Ray波长与Film上contrast之关系
在X-ray穿透过病人，其穿透率主要和病人组织结构及X-Ray波长 有关。 频率高的X-ray (high kV) ,能量较高，穿透性好，造成在Film上较 低之对比度（low contrast）。 频率低的X-ray (low kV) ,能量较低， 较易被人体所吸收，穿透性较差， 而在Film上对比度较高 （High contrast）。
阴极灯丝 （Cathod） 阳极靶 （Anode） 真空玻璃管 （Evacuated glass envelope） 当然还要有高压电源
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产生X射线的机理
X-ray 产生方式
电离与激发(热辐射): 靶原子的外层轨道电子
受激跃迁并辐射出红外线.轰击电子时 99% 以上能量以此形式消耗.
医用X射线机 原理与构造
.
诊断用X射线机组成 X射线机组成要件
X射线球管（X-Ray Tube） 限束装置 (Collimator) X射线高压发生器（Generator） X射线球管支架装置（Support Device） X射线摄影台（Table） 影像增强装置 (R&F) 平板探测器 (Digital Xray)