X线管的焦点及线量分布
X线管的焦点
同，如图3-11所示。由图可见，投影方位愈靠近阳极，有效焦点尺寸愈 小；愈靠近阴极，则有效焦点尺寸愈大（宽度不变）。而且，若投影方 向偏离管轴线和电子入射方向组成的平面，有效焦点的形状还会出现失 真。因此，使用时应注意保持实际焦点中心、X线输出窗中心与投影中 心三点一线，即X线中心线应对准影像中心。 图3-11 焦点方位特性 （五）焦点增涨 当管电流增大时，电子数量增多，由于电子之间库仑力斥力的作用，使 焦点尺寸出现增大的现象，称为焦点增涨。用针孔照相法拍摄的焦点 像，如图3-12所示。由图可见，管电压（kV）一定时，随着管电流的增 大、焦点增涨的程度变大。管电压的变化对焦点增涨大小的影响远较管 电流的变化影响小，但管电压的变化将改变电位分布曲线，使主、副焦 点的形成发生变化，一般情况下，对小焦点增涨影响较大。
有效焦点=实际焦点?/span> 式中：θ表示阳极靶面与X线投照方向的夹角。 当投照方向与X线管长轴垂直时，θ角称为靶角或阳极倾角，一般 为7o～20o。靶角是一个与容量和X线辐射强度的分布密切相关的重要参 数。例如，有一个靶角为19o的固定阳极X线管，实际焦点长为5.5mm， 宽为1.8mm。根据上式可以计算出有效焦点的长是：5.5?/span> ≈5.5?/span>0.33=1.8mm，其宽度不变，即有效焦点近似为 1.8mm?/span>1.8mm的正方形。 X线成像时，为减小几何模糊而获得清晰的影像，要求有效焦点越 小越好。减小有效焦点面积可通过减小靶角来实现，但靶角太小，由于 X线辐射强度分布的变化，投照方向的X线量将大量减少，所以靶角要合 适，一般固定阳极X线管的靶角为15啊?/span>20啊Ｒ部梢酝ü 跣∈导 式沟忝婊 约跣∮行Ы沟忝婊 导式沟忝婊 跣『螅 ?/span>200W/mm2的限制，X线管的容量也将随之减小。 （三）有效焦点与成像质量 有效焦点尺寸越小，影像清晰度就越高，如图3-10所示。 图3-10 焦点与影像清晰度的关系 当有效焦点为点光源时，图像的边界分明，几何模糊小，影像清晰 度高；有效焦点越大，图像边界上的半影也越大，几何模糊大，影像清 晰度降低。减小有效焦点，势必减小实际焦点，X线管的功率随之减 小，曝光时间需增加，这将会引起运动模糊。由此可见，减小焦点面积 以减小几何模糊、改善影像清晰度和增大X线管的功率以缩短曝光时 间、减小运动模糊是一对矛盾。固定阳极X线管常采用双焦点的办法来 折中几何模糊和运动模糊之间的矛盾；另一更有效的方法是采用旋转阳 极X线管。 （四）焦点的方位性 由于X线呈锥形辐射，所以在照射野不同方向上投影的有效焦点不
医学影像概论题目
第一章概论1、伦琴发现X线的日期是A．1895年11月8日 B．1895年8月11日 C ．1901年11月8日D．1901年8月11日 E．1985年11月8日2、发明计算机体层摄影（CT）装置的是A．Forssmann B．Seldinger C ．Hounsfild D．Sodder E．Marconi3、下列哪项属于数字X线检查技术A．计算机X线摄影B．普通透视 C ．普通X线摄影D．体层摄影 E．放大摄影4、数字减影血管造影的英文缩写为A．MRI B．CT C．DSA D．USGE．DR第十三章医学影像照片冲洗技术第一节暗室设计及常用设备1、增感屏的相对感度指的是A．无屏与有屏所需曝光时间之比B．增感屏之间增感率的比较C．增感屏在单位时间、单位面积上的荧光发光强度D．增感因素 E．荧光体的光扩散2、下列哪项不是增感屏的结构A．基层B．感光乳剂层 C．保护层 D．反射层 E．防反射层3、关于增感屏对影像效果影响的正确解释是A．降低影像对比度B．降低影像清晰度 C．使影像层次增加D．显示微小结构 E．减少量子斑点产生几率4、增感屏的增感率是指A．在照片上产生同等密度0．5时，无屏与有屏所需照射量之比B．在照片上产生同等密度0．5时，有屏与无屏所需照射量之比C．在照片上产生同等密度1．0时，无屏与有屏所需照射量之比D．在照片上产生同等密度1．0时，有屏与无屏所需照射量之比E．在照片上产生同等密度2．0时，有屏与无屏所需照射量之比5．保管使用增感屏的方法中，错误的是A．防高温．防潮湿 B．防阳光曝晒 C．防止水或药液溅入D．现灰尘即用口吹清除 E．暗盒应直立放置，避免重压变形6、用t0和t1分别表示产生1．0密度值的无屏和有屏照射量，则增感率的表达式是A． f= t0 / t1B ．f = t1/ tC．f = t- t1D．f = t1- tE．f =t 1+t第二节胶片结构及感光特性1、X线胶片特性曲线组成不包括A．趾部 B．直线部 C．肩部D．顶部 E．反转部2、CT胶片在分类中属于A．双面药膜感蓝片B．单面药膜分色片 C．单面药膜色盲片 D．双面药膜感绿片 E．单面药膜感蓝片3、普通蓝敏X线片的盲色是A．红色 B．黄色 C．绿色 D．蓝色 E．紫色4、X线胶片特性曲线的直线部是指A．密度与照射量的变化不成比例的部分B．密度与照射量的变化成比例的部分C．不是摄影中力求应用的部分D．密度与照射量没联系的部分 E．也称为肩部5、胶片特性曲线不能反映胶片的A．感光度 B．本底灰雾C．感色性D．最大密度 E．反差系数6、胶片按比例记录被照体密度范围的能力称为A．密度 B．感光度 C．感色性 D．MTF E．宽容度7、X线摄影尽量利用的是X线胶片H-D（特性曲线）曲线中的A．足部B．直线部 C．肩部 D．反转部 E．全部8、下列叙述中，错误的是A．照片对比度与胶片的γ值有关B．一般说γ值大的胶片，其宽容度小C．特性曲线的直线部的斜率为γ值D．特性曲线上的任何一点γ值是定值E．特性曲线因胶片不同而不同9、关于胶片本底灰雾的叙述，错误的是A．是照射量等于零时照片所具有的密度值 B．位于特性曲线的起始点C．是胶片曝光后产生的最小密度值D．片基密度和乳剂灰雾组成E．与乳剂感光中心的大小和数目有关10、关于胶片特性的叙述，错误的是A．γ值大的胶片宽容度小 B．高感光度的胶片解象力低C．把吸收入射光90%的二张照片重合的密度值为2．0D．给胶片过度曝光可产生反转现象E．医用X线胶片的γ值通常小于111、X线胶片结构中最重要成部分是A．结合膜层 B．保护膜层 C．防光晕层D．片基层 E．乳剂层12、照片产生反转的原因是A．显影液PH值太高 B．显影液温度太低 C．定影液衰老D．X线胶片过期E．由于潜影溴化的结果13、γ值大于1的胶片可以A．放大物体对比 B．缩小物体对比 C．增加影像模糊D．减少影像模糊 E．减少影像失真第三节胶片处理技术单项选择题1、在X线摄影中的光化学反应是A．光合作用B．光氧化-还原反应 C．光合成反应D．水解反应 E．光热反应2、潜影的组成物质是A．感光中心 B．卤化银AgX C．银离子集团nAg+ D．离子Ag+ E．银集团nAg3、手洗中下列哪个不会影响水洗速率A．定影液的类型 B．水洗时间 C．水洗流量D．摄影条件 E．水洗温度4、在下列化学药品中，那种是显影液和定影液的公用药品A．Na2S2O3B．KBr C．Na2SO3D．Na2CO3E．K2SO4Al2(SO4)3．24H2O5、水洗程度的检验，主要是检测从照片上流下来的水中有无A．定影剂 B．保护剂 C．中和剂 D ．坚膜剂 E．抑制剂6、显影的作用是A．将未感光的卤化银还原B．将已感光的卤化银还原为金属银C．将未感光的卤化银溶去 D．将已感光的卤化银溶去E．将卤化银合成为金属银7、M-Q型显影液组合是A．米吐尔与菲尼酮的组合 B．对苯二酚和菲尼酮的组合C．米吐尔与对苯二酚的组合D．米吐尔与菲尼酮．对苯二酚的组合E．二氨基苯酚与菲尼酮的组合8、下列组合错误的是A．米得或对苯二酚----显影剂 B．硫代硫酸铵----定影剂C．溴化钾----保护剂D．冰醋酸----中和剂 E．氢氧化钠----促进剂9、X线摄影中的光化学反应是（）A．光合作用B．光氧化-还原反应 C．光合成反应D．光水解反应 E．光热反应10、形成潜影的先决条件是( )A．晶体位错 B．晶体点阵缺陷C．光量子被卤化银吸收D．自发还原 E．晶体结构的物理不完整性11、显影的作用是A．形成潜影 B．形成感光中心C．形成光密度影像D．形成显影中心 E．形成灰雾中心第四节照片自动冲洗技术单项选择题1、用作快速定影的物质是A．硫代硫酸钠 B．亚硫酸钠 C．氢氧化钾D．硫代硫酸铵 E．碳酸氢钠2、一般自动洗片机理想的显影温度是A．18～20℃B．25～30℃ C．33～35℃D．36～40℃ E．45℃左右3、下列哪项不是自动冲洗机冲洗胶片的程序A．显影 B．定影 C．中间处理 D．水洗 E．干燥第二章X线成像基础理论补充：X线成像原理单项选择题1、透视和摄影都要利用的X线特性是（）。
医学影像技术《2.第一篇 第二章 第一节 X线管焦点和X线束》
X线检查技术教案
≤MTF≤1。
MTF =1，表示成像系统的输入比照度与输出比照度相等；
MTF =0，表示成像系统的输出比照度为0，即影像消失。
4．焦点的增涨值〔B〕
〔1〕定义：
X线管焦点的增涨值是描述X线管焦点的极限分辨力随着负荷条件的改变而相对变化的量，又称散焦值或晕值。
〔2〕焦点增涨的原因分析：
管电流增高时，灯丝附近的电子密度较大，由于电子间的库仑斥力的作用，造成有效焦点增大的倾向，当毫安低时此倾向变小。
——结合图表进行说明
二、X线束
〔一〕X线束的形状：
中心X线：
斜射线：
〔二〕X线束的能量谱
教师总结归纳
课后小结：
1、X线焦点的相关概
念
2、X线焦点对影像效
果的影响
3、X线焦点的方位特
性
学生讨论
完成课后作业。
X线成像基础理论1
驻马店市卫生学校 医学影像教研室 董战军
第一节 X线焦点及线量分布
一、X线焦点 二、线量分布 三、X线束
04:32:58
医学影像技术
一、X线管焦点
在X线成像系统中，对X线成像质量影响最 大的是X线管焦点，焦点的大小除与X线机本 身的设计有关外，还与焦点的的投影方位及使 用的曝光条件有关。焦点的的大小是X线管成 像性能的主要表征之一。
04:32:58
医学影像技术
对
星
卡
实
大于
验
25cm
要
求
星卡
04:32:58
星卡位置示意图
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
3）计算方法： 可采用下式：
FL＝ 28.65（M-1）
星卡 模糊
ZL
带测
FW＝ 28.65（M-1）
试示 意图
ZW
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
ω值大时成像性能好。
04:32:58
医学影像技术
（三）X线管焦点成像性能主要参量
（2）测试方法 1）测试设备：主要
是星形测试卡、摄 影设备和胶片。 星形测试卡：厚度 为 0.03mm~0.05mm， 顶角必须≤0.035rad 或10-3rad（约2°）, 直径至少为45mm。
04:32:58
3、焦点的调制传递函数（MTF） （1）定义：是描述X线管焦点这个面光源使肢体成像
时肢体组织影像再现率的函数关系。 （2）MTF域值范围：
MTF最大值为1，最小值为零，即： 0≤MTF≤1 MTF＝1，表示成像系统的输入对比度与输出对比度相等。 MTF＝0，表示成像系统输出对比度为0，即影像消失。
第二章 X线成像基础
（二）、照射野内的线量分布
1、焦点的方位特性：在平行于X线管长轴方向的照 射野内，近阳极侧有效焦点小，近阴极侧有效焦点大， 这一现象称为焦点的方位特性。在短轴方向上，有效焦 点的大小是对称相等。
阴极端 （一）
阳极靶面
阴极端（一） 10°
X线摄影虽然不能做动态观察，但它能 显示人体内部的细微结构，用于诊断：并可 记录、保存影像，便于会诊、复查与对比。 是现代医学影像检查的重要组成部分。
正像
图 2-15
负像
X线胸片的荧光图像和照片图像
第三节 X线照片影像密度
X线照片呈现黑白不同的图像，就是 因为感光并被显影的银离子在照片上分布 不均之故。照片上的银离子密度是形成照 片影像的基础。
5°
阳极端（+）
0°
5°
10 °
阳极端 （+）
10° 5° 0° 5° 10°
图 2-5 焦点的方位特性示意图
2、焦点的阳极效应：当阳极倾角约为 20°时，进行X线量得测定，其结果是在平行 于X 线管的长轴方向上，近阳极侧X线量少， 近阴极侧的X线量多，最大值在110°处，分 布是非对称性的。这一现象称为X线管的阳极 效应。在X线管的短轴上，X线量的分布基本 上对称 相等。
4、屏—片系统（S／F） 使用增感屏可吸收高能量X线光子，转换成低 能量可见光，使胶片感光，从而提高照片的密度。
胶片本身的感光度越高，照片的密度也越高。
5、被检体厚度、密度 照片密度随被检体的厚度和密度的增高而降低；
随着被检体的厚度和密度的降低而增高。 6、照片后处理技术 X线照片影像密度的变化，与照片的显影处理
二、影响照片密度值的因素
x线管焦点及线量分布
高热容量
高热容量能够承受较大的热负荷，提高了X线管的稳定性 和可靠性。适用于长时间、高频率的影像诊断。
热性能
热性能是指X线管在连续发射X线时的散热性能和温升情 况。良好的热性能能够确保X线管的稳定性和可靠性，提 高其使用寿命。
03
安检领域
X线管焦点线量分布可用于机场、车 站等场所的行李安检，检测违禁品和 危险品。
无损检测领域
X线管焦点线量分布可用于工业生产中 的无损检测，检测材料内部缺陷和结 构异常。
05
X线管焦点及线量分布的 未来发展
新型X线管焦点的研发
研发更小焦点
随着医疗设备的小型化，新型X线 管焦点的研发将更加注重小巧、 轻便，以便于在空间有限的环境 中使用。
椭圆形焦点
椭圆形焦点具有椭圆形的几何形状，能够产生椭圆形或近似椭圆形的X线束。椭 圆形焦点适用于需要特定形状X线束的影像诊断，如乳腺摄影。
焦点热容量和热性能
焦点热容量
焦点热容量是指X线管在连续发射X线时所能承受的最大 热负荷。焦点热容量决定了X线管的可靠性和寿命，是评 估X线管性能的重要参数。
低热容量
高温超导材料的应
用
高温超导材料具有优异的导电性 能和耐高温特性，未来X线管焦点 可能会采用这种材料，以提高设 备的稳定性和寿命。
智能化控制
新型X线管焦点将配备智能控制系 统，能够实时监测焦点的工作状 态，自动调整参数，提高成像质 量。
线量分布的精确控制技术
动态调整技术
通过实时监测患者的体型、位置等因素，精确控制线量分布，以 获得最佳的成像效果。
在放射治疗中的应用
放射治疗计划
01
X线管的焦点及线量分布
由于电子间的库仑力的作用，造成有效焦
点 的倾向。反之，管电流，有效焦点
B.管电压
该方向的矢量
扩散程度也较小
电子束向阳极靶面撞击的速度
电子束向外扩散的 时间较短 有效焦点
B=W50/W100 一般X线焦点的增涨值B≧1
二 线量分布
（一）焦点面上的线量分布 1.从焦点像上可以看出焦点面上密度分布是
（二）焦点的测试
（三）X线管焦点成像性能主要参量
1.焦点的大小 焦点是一个具有一定面积的发光源，X线影
像是有物体（G）吸收了X线后，产生的本 影（S）和几何原因形成的半影（H）共同 组成的。
半影（H），又称模糊阴影H=F- b\a F焦点的尺寸 b物-片距离 a焦-物距
2.焦点的极限分辨力（w）
几何投影的关系，有效焦点的大小直接影响照片模拟影像 的清晰度。焦点越大，获得影像的半影越大，图像模糊度 越大。
4.有效焦点的标称值
nominal focal spot value X
指在规定条件下测量的与X线管有效尺寸有 特定规定比例的无量纲数字。其值是指有 效焦点或实际焦点 宽度上的尺寸，大小可 进行测定。
侧有效焦点小；
平行于X线管长轴方向的照射野内，近阳极 侧有效焦点小；
3.焦点的阳极效应
Ｘ线球管的焦点电子轰击在靶面上的面积称为实际焦点。 实际焦点在Ｘ线投照方向上的投影称有效焦点，或称目视 焦点。设靶面与Ｘ线投照方向的夹角为θ，实际焦点的长 度为ｂ，宽度为ａ，那么它在θ方向上的投影，其宽度不 变，长度为ｂ·sinθ，因此有效焦点为ａ·ｂ·sinθ。当投照方 向与Ｘ线管轴相垂直时，这时的θ角称为靶角或阳极倾角。 实际焦点在与Ｘ线管轴相垂直方向上的投影称为标称有效 焦点。在Ｘ线球管规格中，通常以标称有效焦点来表示其 有效焦点。其关系如图所示。
x线 球管 焦点 单位
X线球管焦点的大小通常以毫米（mm）为单位。
根据不同的应用和设备规格，焦点的大小和形状也会有所不同。
一般来说，较大的焦点可以产生较高的亮度，但也会降低图像的分辨率。
因此，在选择X线球管时，需要根据具体的应用和设备规格进行综合考虑。
另外，对于X线球管的焦点位置，一般采用阳极焦点到阳极靶面的距离来表示。
这个距离通常在几毫米到几十毫米之间，具体取决于球管的规格和设计。
在选择X线球管时，需要注意焦点位置的稳定性，以确保图像的清晰度和稳定性。
总之，X线球管焦点的大小和位置是影响图像质量和设备性能的重要因素。
在进行医疗影像诊断或工业检测等应用时，需要根据具体需求选择合适的X 线球管。
如有疑问，建议咨询相关的专业人士或查阅相关文献以获取准确的信息。
X线成像基础理论
26
02.07.2020
（三）X线管焦点成像性能主要参量
管电流200~1200mA
管电压（KV） 40 80 120
焦点增涨 70% 30% 15%
A随管电流情况
管电压40KV~120KV
管电流（mA） 焦点增涨
200
13%
600
55%
1200
67%
B随管电压情况
某X线管1.0焦点随管电流、管电压的变化情况
是星形测试卡、摄 影设备和胶片。
星形测试卡：厚度 为 0.03mm~0.05mm， 顶角必须≤0.035rad 或10-3rad（约2°）, 直径至少为45mm。
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02.07.2020
星形测试卡
（三）X线管焦点成像性能主要参量
2）测试方法：拍摄星卡时，先做好准直，要 求基准线与测试卡所成角度必须≤ 10-3rad。调 节焦点至星卡（距离大于25cm）和星卡至胶 片的距离,使星卡照片的两个方向上测得的最 外模糊区尺寸ZW和ZL，应大于和接近影像直 径1/3，但不得小于25mm.曝光负载应使显影 最大密度值在1.0~1.4之间。
副焦点：由灯丝 侧面发射出的电 子形成 的焦点， 其电子密度较小。
5
02.07.2020
主副焦点形成电 子轨迹
X 线 辐 射 强 度 分 布
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（一）概念
2、有效焦点及标称值 （1）有效焦点：
有效焦点的大小
7
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（一）概念
阳极倾角用α表示，有效焦点与实际焦点的关 系是： 有效焦点 ＝a×bsinα
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02.07.2020
二、线量分布
（二）照射野的线量 分布
常用X线球管参数
常用X线球管参数X线球管是X射线成像设备中最重要的部件之一、它利用电子从阴极发射，并通过加速电压在阳极产生X射线。
以下是一些常用的X线球管参数：1.阳极电流（mA）：阳极电流是球管中电子击中阳极的数量，通常用毫安(A)表示。
较高的阳极电流可以产生更高的X射线强度，但过高的电流可能导致球管过热。
2.阳极电压（kVp）：阳极电压是球管中电子加速的电压，通常用千伏(KV)表示。
较高的阳极电压可以产生更高能量的X射线，从而更好地穿透材料。
但过高的电压可能会损坏球管。
3. 焦点尺寸（mm）：焦点尺寸是指电子击中阳极的面积。
小焦点尺寸可以产生更高的空间分辨率，但对于大范围成像可能不够有效。
大焦点尺寸可以处理更大范围的成像，但空间分辨率会降低。
4.焦点到物体距离（FOD）：焦点到物体距离是指球管焦点与待成像物体之间的距离。
较长的FOD可以产生更清晰的成像，但需要更长的球管外壳。
5.焦点到探测器距离（FDD）：焦点到探测器距离指球管焦点到X射线探测器之间的距离。
较长的FDD可以减少图像变形和衰减，但也需要更长的探测器。
6. 焦斑角（mrad）：焦斑角是指球管中产生的X射线流的散射角度。
较小的焦斑角可以产生更清晰的成像，但需要更复杂的球管设计。
7.管材料：球管通常使用的材料有钨和鼠尾草。
钨是一种高熔点金属，可以承受较高的温度，但更昂贵。
鼠尾草是一种廉价材料，但对于高温环境可能不够耐用。
8.管寿命：X线球管的寿命是指它能够持续工作的时间。
寿命通常以小时计算，较长的寿命可以减少设备维护和更换球管的成本。
9.冷却系统：球管需要冷却系统来保持适当的工作温度。
冷却系统通常使用风扇和散热器来排出热量，以保持球管的稳定工作。
总结：X线球管作为X射线成像设备中的关键部件，具有一系列重要的参数。
这些参数包括阳极电流、阳极电压、焦点尺寸、焦点到物体距离、焦点到探测器距离、焦斑角、管材料、管寿命和冷却系统等。
准确选择和控制这些参数可以改善成像质量并确保球管的稳定工作。
医学影像技术《1.实训一 X线有效焦点及照射野线量分布测试》
实训一X线有效焦点及照射野线量分布测试【实验学时】2学时【实验目的】①描述测定X线管焦点尺寸的方法；②观察焦点面上及照射野的线量分布；③分析X线管阳极效应及焦点方位特性；④描述X线管阳极效应及焦点方位特性形成的机理。
【实验原理】〔略〕【实验仪器设备】①小孔成像设备；②标有刻度的放大镜；③10×12英寸胶片及暗盒4个；④大小焦点X线机；⑤长2021、宽10cm、厚的铅板1块，铅板上穿有平行铅板长轴的数行等距小孔，行距及间距各为1cm；⑥光学密度计；⑦胶片后处理设备。
【实验方法与步骤】线管焦点尺寸的测试〔1〕将小孔成像设备置于X线管下，并用准直仪使中心线垂直穿过小孔到达胶片。
〔2〕根据测试要求，焦点至小孔的距离不小于10cm。
选用以下实验表中相适应的焦点的放大率来调整。
小孔成像放大率焦点〔F〕的大小放大率≤F≤ 3≤F≤ 2F> 1〔3〕按照教材正文表2-2中的曝光条件进行曝光，照片焦点像的最大密度值应控制在～间。
2阳极效应及焦点方位特性的测试〔1〕将装有254mm×304mm10英寸×12英寸胶片的片盒放于摄影台上，并使胶片长轴平行于线管长轴。
在片盒上放一木支架，在木支架上放一平行于胶片的木板，离胶片距离为20215cm，将穿有小孔的铅板置于木板上，使铅板的中间一行小孔，平行于胶片长轴，且使居中的小孔与中心线垂直。
〔2〕作好阳极或阴极端标记。
〔3〕调整X线管，使长轴平行于胶片长轴，焦点至小孔距离与小孔至铅板距离相同，中心线对准铅板上居中的小孔垂直射入胶片〔选用适宜的照射野〕。
〔4〕调节控制台旋钮，使仪表指向50V、l00mA、，采用小焦点，进行曝光。
〔5〕换一张胶片，采用大焦点，条件同上，进行曝光。
3将所得曝光胶片进行显影处理。
4照片影像的观察、测量与分析。
【实验结果讨论】线焦点的线量分布特点及形状；2观察照射野各方位的有效焦点的大小变化3比拟照射野各方位上的线量分布。
x线 球管 焦点 单位
x线球管焦点单位
在X射线成像系统中，球管（X-ray tube）被用来产生X射线，而焦点（focal spot）是球管中的一个关键元素。
球管是一个密封的金属外壳，内部有阴极和阳极。
阴极是一个热电子发射器，在加热的作用下产生电子流。
阳极则是一个金属目标，当电子撞击到阳极上时，产生X射线。
焦点是指阳极上电子撞击的区域，也被称为发射点。
当电子从阴极发射出来并以高速撞击到焦点上时，能量会集中于焦点的一个小区域上。
这个区域的大小决定了X射线束的聚焦度。
较小的焦点会产生更清晰和锐利的成像，但会限制最大照射面积；而较大的焦点则可以照射更大的面积，但图像细节可能稍微模糊。
焦点的单位可以是毫米（mm）。
通常，医学成像系统中使用的X射线焦点大小在0.1 - 1.5 mm之间，具体大小取决于成像需求和设备规格。
因此，球管是用于产生X射线的装置，而焦点是球管中电子撞击的区域，用于聚焦X射线束。
焦点的大小对于成像的清晰度和照射面积有直接影响。
临床医学X线基础理论复习题
真
）（ 重叠失真 ）（ 变形失真 ）
11照片斑点形成的原因主要包括（ 胶片斑点） （增感屏斑点 ）
12形成照片斑点的最常见和最主要的原因（量子 斑点或量子噪声 ）
一填空
13可见程度的表征可分为三级（ 隐约可
见
）（ 可见
）（ 清晰可
见）
14摄影条件的制定主要方法（ 变动管电压
法
）（ 固定管电压法
二判断题
5.MTF=0时，表示成像系统的输出对比度 为0，即影像消失。 ( V )
6.管电流越大，有效焦点越大。( V ) 7.管电压越小，有效焦点越大。( V ) 8.焦点面上的线量分布是均匀的。( X ) 9.沿焦点宽方向上的线量分布成单峰分布，
线量呈单峰分布的焦点成像质量好。( X )
在80-90KV以上时，散射线含有率 平稳
2.被检体厚度
被检体厚度
散射线含有率
厚度超过15cm时，散射线含量 ，对 胶片影响不大
3.照射野
据研究照射野在100cm2～200cm2以上时， 散射线(scattered radiation)含有率急 剧增加。照射野在600cm2～700cm2时，散 射线含有率趋于饱和。X线摄影时，应将 X线的照射野的大小减少到能包含被照部 位最小程度，以起到对患者和工作人员 的辐射防护(radiation protection)作 用及提高照片的清晰度。在一般情况下， 采用的X线束照射野都比选择使用的X线 胶片稍小，以使胶片周围不接受X线，达 到提高照片质量的目的。
19.感光效应与摄影距离成正比。 （
）
20.在80-90KV以上管电压摄影时，散射线含有率趋于平稳。
（
）
二判断题
模拟X线成像技术
滤线栅的种类
1.按构造不同分 （1）平行式滤线栅； （2）聚焦式滤线栅； （3）交叉式滤线栅。
2.按运动机能分 （1）静止式（固定式）滤线栅； （2）活动式滤线栅。
滤线栅工作原理
❖ 将滤线栅置于被检体与胶片之间，焦点至滤线栅的距离 在滤线栅焦距允许范围内，X线中心线对准滤线板中心。 从X线管发出的原发射线与滤线栅铅条平行，大部分顺利 穿过铅条间隙到达胶片，极少部分照射到铅条上被吸收。 大部分散射线因与铅条成角，被铅条吸收，减少了胶片上 散射线量，改善了照片对比度。
重点与难点
❖ 重点：X线管焦点的概念；X线束、中心线及照射野的概念；照 射野内线量分布规律；散射线的概念及其消除方法；X线影像形 成过程及X线影像观察方法；X线摄影及X线透视的特点；滤线栅 的主要性能参量；
❖ 难点：散射线的概念；X线影像形成过程；滤线栅的主要性能参 量；X线管焦点面上线量分布特点。
透视
1.普能透视（荧光屏透视），此法已淘汰； 2.电视透视（影像增强器电视透视）：影像增强管+电视 系统，荧光亮度强，可在明室内操作，可能获得动态的影 像。
摄片（摄影）
利用X线光子的能量来表现被检体内部的信息状态， 并以可见光影像记录在胶片上的一种技术。X线摄影优点 在于影像的空间分辨力高、患者受照剂量小及影像便于长 期保存记录等；不足之处在于照片影像是瞬间固定的，不 能反映动态脏器的变化情况。
X线产生过程
X线管阴极(Cathode)产生的电子（Electron),飞向阳极(Anode)与靶 （Tungsten)物质作用产生X射线（X-Rays)。
与X线管相关的术语
1. X线管长轴：X线管阴、阳两极间的连线称为X线管长轴。 2. X线管短轴：X线管长轴相垂直的轴线。 3.阳极倾角：极靶面与X线管长轴的垂直面所构成的夹角。 4. X线管窗口：X线管管套内壁包裹一层铅皮，在管套中部有一个缺 口，用有机玻璃进行密封绝缘油，这一区域称为X线管窗口。 5.成像平面：位于X线管窗口正下方，且与X线管窗口平面、X线管长轴 都平行的平面。
第二章X线成像基础理论
晋中三院影像科 李海霞
教学内容
第一节 X线管焦点及X线量分布 第二节 X线照片影像 第三节 X线照片影像的密度 第四节 X线照片影像的对比度 第五节 散射线及其消除
教学内容
第六节 第七节 第八节 第九节 第十节 X线照片影像的模糊 X线照片影像的失真度 X线照片影像的颗粒度 优质X线照片影像的质量标准 X线摄影的条件
X线摄影与透视的优缺点互补。
第三节 X线照片影像的密度
一、X线照片的光学密度
也称摄影密度或黑化度,是指曝光后的胶片经显影加工后照片的黑化程度.
X线照片的光学密度值大小由照片的黑色银离子决定：银离子沉积越多，光线 被吸收得越多，照片也就越黑。反之，银离子沉积越少，照片也就越透明。
X线照片：一定灰阶的黑白影像。未被物体遮挡而被X线直接照射的部分最黑； 而被高密度物体遮挡，X线被大量吸收的部分最白，如有高密度对比剂或粗大 骨骼的部位。骨骼、肌肉、脂肪以及肺组织，由于密度的差异而形成了X线照 片影像的灰阶。 照片透光率（透明度）指照片上某处的透光程度； 照片阻光率(不透明度）指照片上某处阻挡光线的程度。
3: 照片后处理技术:显影处理直接影响照片的密 度和对比度，包括显影成分、温度、时间等。
第四节 X线影像的对比
二 、影响照片对比度的因素
（二）射线因素 1：x 线质（ kv）的影响：照片对比度的形成实质是被照体对X线
吸收的差异，而物质的吸收能力与X线波长（受管电压影响）的立方成正比。 为获得良好对比，采用不同的管电压摄影，如： 软X线摄影—25-40KV; 普通摄影—40-100KV（高对比度）； 次（准）高千伏摄影—100-120KV； 高千伏摄影—120-200KV（低对比度、高层次）；
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由于电子间的库仑力的作用，造成有效焦
点 的倾向。反之，管电流，有效焦点
B.管电压
该方向的矢量
扩散程度也较小
电子束向阳极靶面撞击的速度
电子束向外扩散的 时间较短 有效焦点
B=W50/W100 一般X线焦点的增涨值B≧1
二 线量分布
（一）焦点面上的线量分布 1.从焦点像上可以看出焦点面上密度分布是
（二）焦点的测试
（三）X线管焦点成像性能主要参量
1.焦点的大小 焦点是一个具有一定面积的发光源，X线影
像是有物体（G）吸收了X线后，产生的本 影（S）和几何原因形成的半影（H）共同 组成的。
半影（H），又称模糊阴影H=F- b\a F焦点的尺寸 b物-片距离 a焦-物距
2.焦点的极限分辨力（w）
各种不同规格的旋转阳极X线管（1959年）
高速旋转阳极X线管（1973）
固定阳极X线管的构造和作用
1、由阳极、阴极和玻璃壳组成。 2、阳极：
由靶面、铜体、阳极罩、阳极柱组成。
作用：产生X线、散热、吸收二次电子和散射 线。
3、阴极： 由灯丝和集射罩组成。
作用：发射电子和对电子聚焦。
4、玻璃壳： 作用：支撑阴阳两级和保持管内真空度。
4.焦点增涨值（B） （1）定义：描述X线球管焦点的极限分辨力
随着负荷条件的改变而相对变化的量，又 称散焦值或晕值。
（2）管电压相同的条件下，管电压 焦点尺寸，焦点的极限分辨力
管电流相同的条件下，管电压，焦点增涨， 尤以高毫安更为显著。
焦点增涨的原因分析：
A.管电流
灯丝附近的电子密度较大，
侧有效焦点小；
平行于X线管长轴方向的照射野内，近阳极 侧有效焦点小；
3.焦点的阳极效应
Ｘ线球管的焦点电子轰击在靶面上的面积称为实际焦点。 实际焦点在Ｘ线投照方向上的投影称有效焦点，或称目视 焦点。设靶面与Ｘ线投照方向的夹角为θ，实际焦点的长 度为ｂ，宽度为ａ，那么它在θ方向上的投影，其宽度不 变，长度为ｂ·sinθ，因此有效焦点为ａ·ｂ·sinθ。当投照方 向与Ｘ线管轴相垂直时，这时的θ角称为靶角或阳极倾角。 实际焦点在与Ｘ线管轴相垂直方向上的投影称为标称有效 焦点。在Ｘ线球管规格中，通常以标称有效焦点来表示其 有效焦点。其关系如图所示。
Ｘ线球管的阳极之所以设计成倾斜一定的角 度，是为了增大实际焦点面，减小有效焦 点，这样既能提高Ｘ线球管的热容量，又 能改善影像质量，使影像较为清晰。有效 焦点与成像质量有密切联系。有效焦点尺 寸越小，影像清晰度越高。由图可以看出， 当有效焦点为点光源时，胶片上的影像界 限分明，清晰度高；当有效焦点具有一定 尺寸时，胶片上的影像边界产生了半影， 边缘模糊，清晰度降低。
三 X线束
（一）X线束的形状 1.照射野 其大小多用于X线束限制器（缩光
器、遮光筒）来控制 2.中心线、斜射线 中心线：X线束中心部分的设限，是摄影方
向的代表 斜射线：X线束除中心线以外的射线。在某
些特殊体位摄影时可用斜射线进行摄影， 以减少影像的重叠。
处于中心射线部位的X线影像，虽有放大， 但仍保持被照体原来的形状，并无图像歪 曲或失真；而边缘射线部位的X线影像，由 于倾斜投射，对被照体则既有放大，又有 歪曲。
是在规定的测量条件下不能成像的最小空 间频率值，R=1/2d。
3.焦点的调制传递函数（MTF） 定义：描述X线管焦点这个点光源使肢体成
像时，肢体组织影像再现率的函数关系。
式中： MTF --- 调制度 （0≤MTF≤1） I1 --- 最大灰度 I2 --- 最小灰度
调制传递函数MTF曲线
调制传递函数MTF曲线 横座标是分辨率，纵座标是对比度。 分辨率越小，MTF越，分辨率 越小，MTF越大；分辨率越大，MTF越小。 当分辨率大到一定程度时，MTF趋近于零 （表示图像分辨率的线条间距小到几乎分
辨不清）。这种程度到达得越迟表示图像 分辨率越高。在X射线实时成像检测中通常 将灰度设定为8bit（28）即256级，试验表明， 正常人的眼睛能够分辨的最低调制度为5% ， 通常以MTF为8%时对应的分辨率为图像极 限分辨率。
第一节
X线球管焦点几线量分布
主要内容
一 X线管焦点 熟悉 （一）概念（二）焦点的测试 （三）X线管焦点成像性能主要参量 二 线量分布 掌握 （一）焦点面上的线量分布 （二）照射野内的线量分布
三 X线束 熟悉 （一）形状（二）能量谱
根据克鲁克斯管设计的早期X线球管（1901）
改进后的各种固定阳极X线管
2.主焦点：从灯丝正面发射出电子先发射后 会聚撞击阳极靶面形成。
副焦点：从灯丝侧面发射出电子先发射后 会聚撞击阳极靶面形成副焦点。
3.有效焦点 X线管的实际焦点在像面上不同方位的投影；X线管长轴
垂直方向上的投影。 X线管的有效焦点与实际焦点的大小、X线管阳极靶面的
倾斜角度、X 实际工作中统称的焦点大小即指有效焦点大小而言。由于
几何投影的关系，有效焦点的大小直接影响照片模拟影像 的清晰度。焦点越大，获得影像的半影越大，图像模糊度 越大。
4.有效焦点的标称值
nominal focal spot value X
指在规定条件下测量的与X线管有效尺寸有 特定规定比例的无量纲数字。其值是指有 效焦点或实际焦点 宽度上的尺寸，大小可 进行测定。
一 X线管焦点
（一）概念 X线管阳极靶面实际接受电子撞击的面积，又叫
实际焦点面。 实际焦点影响因素：1.X线管的功率。实际焦点的
面积与X线管的功率成正比，故旋转阳极X线管的 功率明显大于固定阳极X线管者。 2.实际焦点的大小还受管电压和管电流的影响。 3.聚焦槽的形状、宽度 4.灯丝在聚焦槽内的位置
不均匀的。 2.焦点面上宽的线量分布是中间少，两边高
的双峰形；焦点面上长的线量分布是中间 低，两边低的单峰形； 3.线量呈单峰分布的焦点成像质量好
（二）照射野内的线量分布
1.照射野：指通过X线管窗口的线束入射肢 体曝光面的大小
2.焦点的方位特性 平行于X线管长轴方向的照射野内，近阳极