X光基础知识
合集下载
X射线基础知识
康普顿效应
• 康普顿效应(散射效应) • - X射线光子与原子外层电子作用,改变频率和角度散射出去,外 层电子摆脱原子成为自由电子的过程 • - 高kV摄影时,康普顿效应居主, 组织吸收X射线少,但散射线多, 既影响影像,又为防护提出了较高要求
X射线的衰减
• 真空状态的衰减规律： 射线强度的衰减与距离的平方成反比 • 窄束X线的衰减规律：I=I0e-ux 射线强度的衰减与物质的密度、厚度成指数衰减关系 • 宽束X线的衰减规律：I=BI0e-ux 主要考虑散射线的影响，在窄束衰减规律基础上引入修正因子 • 连续X线 - 随吸收物质厚度的增加,强度衰减,能谱变窄,向高能转移 - 采用滤过,改变射线能谱,吸收低能射线,保护患者
5．管电压对阴极电子加速，使其获得足够能量撞击阳极靶面，管 电压越高，撞击能量越大，激发的X射线光子强度越高，穿透能 力越大
X射线的产生效率
• • • • • η=KZU 约99%都转变成热能 出射X射线不足阳极靶面产生X射线的10%,利用率很低 高原子序数的材料/高熔点的材料 恒定的高压
问题思考
发展对比
仅以相同kV相同mA临床胸片摄影条件作对比,可近似认为DOSE正 比于kV2*mAs 表1 不同X射线摄影系统的胸片曝光条件对比 工频 kV mA ms 68 100 1000 68 100 200 高频 68 100 50 DR
问题思考
• 放射性来自？ • X射线来自？ • 电子/光子？
4 X射线的防护
X射线的防护
患者 • 低能射线的滤除：滤过 • 限束器的使用：防止其它部位受辐射 • 铅防护用具的使用：保护腺体（晶状体、甲状腺、性腺）
医生 • 依靠距离的防护 • 隔室操作 • 铅防护用具的使用：保护腺体（晶状体、甲状腺、性腺）
X-ray基础知识
可由Cooling Curve表现出来，单位是H.U./min.
X-Ray Generator 简介
X-Ray Generator功能
提供电力给X-Ray Tube和其他系统组件控制影
响影像品质之技术条件，如mA，kVp，sec.等
电力供应之要点
种类
直流（DC）--电池 交流(AC)--单相（Single Phase）/ 三相（Three Phase） 范围 一般X-Ray Generator使用208 - 408伏特（Volts） 频率 50 Hz / 60 Hz
Ionization Chamber
Solid State
滤线栅的类型
平行式 辐射式 交叉式
网格的参数
铅栅比（Grid Ratio） 铅栅焦距（Grid Focus）
X光机组成要件
X光高压产生器（Generator） X光球管（X-Ray Tube） X光球管支架装置（Support Device） X光摄影台（Table）
回转式阳极
具有承轴回转系统 (bearing system)， 旋转速度一般为3,400rpm-10,000rpm 可使 X-ray Power Output提高
跟效应（Heel Effect）
Target Angle角度愈小、将会有愈多之XRay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，此即为跟效应，且会
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
短波长X-ray
(high kV) ：能量较高，穿透性好，造成在
X线的基础知识
X线的检查方法
（二）特殊摄影检查
体层摄影 通过特殊装置的操作获得某一选定层面上组织结构的影像，而 不属于该选定层面的结构则在投影过程中被模糊掉。多用于了 解病变内部结构。 荧光摄影 是将被检查部位的阴影显示于荧光屏上，再以照相机将荧光屏 上的 影像摄成缩小的照片。多用于大量的肺部集体检查。 放大摄影 是根据摄影学原理，将检查部位和X线片之间的距离增加，使 投照的影像扩大，但较模糊失真。多用于动态器官的检查。 记波摄影 利用特殊装置使动态器官成为波形加以观察。多用于动态器官 的检查。 高千伏摄影 用高于120KV管电压进行摄影。可在致密影像中显示出被隐蔽 的病变。 软X线摄影 是用钼靶、铜靶或铬靶X线管用低的管电压以产生软X线进行摄 影。多用于乳腺摄影。
X线影像形成的原理
X线之所以能使人体在荧光屏上或胶 片上形成影像，因为其具备了以下 三个基本条件： X线具有一定的穿透力 这样才能穿 透被照射的组织 被照射的组织结构必须存在着密度 差异 这样在穿透过程中被吸收后剩 余下来的X线才会有差别 这个有差别的剩余X线仍是不可见的， 必须经过显像过程
X线的特性—物理特性
穿透性
X线波长很短，具有很强的穿透力，能穿 一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并在穿透 过程中受到一定程度的吸收。
荧光效应
X线能激发荧光物质，使之产生肉眼可见的荧光。
电离效应
当X线通过任何物质而被吸收时，都将产生电离作用 使组成物质的分子分解成为正负离子。如通过空气则 其所产生的正负离子量与空气所吸收的X线呈正比， 所以可利用测量电离的程度来计算X线的量。
不同密度组织（厚度相同）与X线成像的关系
XRD基础知识与分析方法
wA'
n1
，IS CKS
wS
n1
2A wj (m ) j
2S wj (m ) j
j 1
j 1
IA IS
KA KS
S A
w' A wS
K
AS (1 wS KS AwS
)
wA
令
K K AS (1 wS )
K S AwS
则
IA IS
K wA
wA
WA W总
WA W总
W总 W总
WS WS
WA W总 WS
W总 WS W总
w
' A
/ W总 W总 WS
w
' A
/(1
w S)
I A CK A 2
wA'
w ( n1
A
j 1
j
m)j
复 合
IS
CKS
wS
2 w ( ) n1
S
j 1
j
mj
样
I A CK A
多晶材料中晶粒数目庞大，且形状不规则，衍射法所测得的“晶粒尺寸”是大量 晶粒个别尺寸的一种统计平均。这里所谓“个别”尺寸是指各晶粒在规定的某一 面网族的法线方向上的线性尺寸。因此，对应所规定的不同面网族，同一样品会 有不同的晶粒尺寸。故要明确所得尺寸对应的面网族。
在不考虑晶体点阵畸变的影响条件下，无应力微晶尺寸可以由谢乐(Scherrer)公式
• （2） 制备复合试样在待测样品中掺入与定标曲线中比例相同的内标物S制备 成复合试样。
2,X光机的几个基础知识问答
1、一台普通X线机通常由哪些主要部分构成?核心部件是什么?普通X线机主要由控制台、高压发生器、机头、诊视床和各种机械装置组成。
机头内安置了X线管。
小型X线机的高压发生器和机头是集合在一起的，以图轻巧，称为组合机头。
因为X线机是一种将电能转化为X线的设备，而这种转化是通过X线管来实现的，所以， X 线管便成了一部X线机的核心部件。
每一种X线管由于材料和结构均已确定，因而极间绝缘：强度和阳极热容量均受到一定限制。
工作时管电压，管电流和施加管电压的时间三者任何一种搭配均不超过X线管的耐受程度，否则即有顿时损坏X线管的危险。
X线机中的高压部分，控制部分、灯丝加热部分、过载保护部分、限时部分等各种电路都是为了保证X线管工作正常而设置的。
可见， X线管在X线机中是居于核心地位的，在工作中应予以重点爱护。
2、x线管由哪些主要部分构成？各有什么主要作用？一只普通x线管通常由阴极、阳极和密封电极的玻璃壁构成。
阴极是由钨丝绕成的也称灯丝，使用时灯丝通电加热，通过热致发射提供自由电子；另外，为使电子形成理想的电子束，灯丝周围常加一金属集射罩并使之与灯丝一端接通而和灯丝处于同电位。
阳极是由钨制成的光洁平面，素称阳极靶面，靶面的功用是将高速电子的动能转化为X线。
为了使X线有效地辐射出来以及形成尽可能小的有效焦点面，靶面都倾斜一定角度。
靶面产生X线的同时还产生大量的热，为使热量及时散尽便将钨靶嵌在传热良好的铜休上。
另外，为了防止电子反跳和X线的散射，常见的X线管中靶面周围还安置了一个铜制防护帽。
密封完好的玻璃壁能够维持X线管内部的高度真空以便减少电子运动的阻力，保证单向导电性以及防止灯丝和靶面的氧化。
3、X线管产生X线的必要条件是什么?欲使X线管产生X线，第一必须把灯丝加热到发射足够的自由电子数的程度，第二必须在阴极和阳极间加上阴极为负阳极为正的一定数量的电压，使阴极和阳极间形成加速电子的电场，电子在电场中获得能量后撞击钨靶，在钨原子内将其部分能量转化为X线。
关于x线的科普知识
关于x线的科普知识
关于x线的科普知识如下：
X线，又称X射线，是一种穿透物质的能力。
X线具有波长很短（约几个埃）的电磁辐射，一般以可见光千分之一秒以下的速度传播，它的穿透能力取决于其波长和电离物质的能力。
X线在穿透物质时被物质吸收并损失大部分能量，穿透距离有限。
不同物质的密度和厚度不同，X 线的穿透能力也不同。
在医疗上，常利用X线的穿透本领协助诊断疾病。
此外，X线也可用于工业探伤和食品检测等。
对于不同的人体部位，X 线的表现也有所不同。
对骨骼和含气量多的器官（如肺）表现明显，对脂肪和含水组织起主要作用的表现为吸收形成不同的灰度级差异，是图像形成的基础。
希望以上信息对您有所帮助，如果您还有其他问题，欢迎告诉我。
X线基础知识及临床应用
X线基础知识及临床应用
第8页
肋骨
X线基础知识及临床应用
第9页
透视下效果
骨骼、软组织及液
体密度高组织，吸收 了绝大部分X线，抵 达荧光板X线极少或 没有，荧光板发光很 弱或不发光，成灰黑 色或纯黑；
组织以外和肺部
（绝大部分是空气） 几乎没有吸收X线， 所以荧光板会发光， 成灰白或纯白。
X线基础知识及临床应用
咱们下次再见！！！
X线基础知识及临床应用
第39页
X线基础知识及临床应用
第27页
心影形态测量
以纵膈中点画一条垂 直线为中轴线（A），
以左心缘心尖部为基 准点向中轴线画一条 垂直线，为心影水平 线（B），
以水平线（B）与心尖 交界点向右心反搏点 画一条直线（C），
以B和C线夹角角度判 断心影为何种形态。
X线基础知识及临床应用
第28页
心影各正常形态
第10页
二、X线临床常规应用
(一)常规拍片检验 1，全胸片及全胸侧位片
X线基础知识及临床应用
第11页
常规拍片检验
全胸片
（全胸正位片）
全称为：全胸站立后 前位片; 用途：观察胸部诸骨、 双肺、心脏（大血 管）、纵膈（气管） 及横隔。
是临床常规检验最惯 用一项
X线基础知识及临床应用
第12页
全胸站立后前位-拍片姿势
X线基础知识及临床应用
第13页
全胸侧位
全称：全胸站立左（右） 侧为片
用途：1， 全胸正位片辅助检验， 用于病灶交叉定位、观 察心脏及大血管形态、 肺门、胸骨、胸膈角、 肺底及部分胸椎椎体；
X线基础知识及临床应用
第14页
全胸站立左侧位
X线基础知识及临床应用
放射影像学基础
X线机的分类
医用X光机安其使用 目的，可分为诊断 和治疗两大类。 （本次仅对诊断用X 光机进行讨论） 按结构形式分类 携带式 移动式 固定式
1. ① ② ③
X线机的分类
2. 按输出功率分类 ① 小型：指管电流在50mA以下，最高管电压 为90kV的X线机 ② 中型：指管电流在100~400mA，最高管电 压为100或125kV的X线机 ③ 大型：指管电流在500mA以上，最高管电 压为125或150kV的X线机
X线成像原理基础
人体组织结构和器官形态 不同，厚度也不一致。其 厚与薄的部分，或分界明 确，或逐渐移行。厚的部 分，吸收X线多，透过的X 线少，薄的部分则相反， 因此，X线投影可有图所示 不同表现。在X线片和荧屏 上显示出的黑白对比和明 暗差别以及由黑到白和由 明到暗，其界线呈比较分 明或渐次移行，都是与它 们厚度间的差异相关的。 图中的几种情况，在正常 结构和病理改变中都有这 种例子。
X线机的分类
3. ① 按使用范围分类 综合性X线机： 是指具有透视和摄影等 多种功能，适合多种疾患的 检查的X光机，常用的X光机 多属此类。 专用X光机： 是指为了适应某些专科 疾病的检查而设计的X光机， 并配有专科疾患检查的各种 辅助装臵。 如：齿科X线机 乳腺钼靶X线机 胸部透视专用机 骨科专用C型臂 心血管专用C型臂 等
X线成像原理基础
组织 密度 吸收的 透过的 透视影 摄影影 X线量 X线量 像 像 多 少 暗 白
稍少 稍多 较暗 灰白
骨骼、 高 钙化灶 软组织、稍低 液体 脂肪 更低
更少
更多
较亮
灰黑
气体
最低
最少
最多
亮
黑
X线影像学基础
对比度——X线照射物体时，如果透过物体两部分 的线量强度不同，就产生了X线对比度 影响影像对比度的因素： 1.人体组织的原子序数 2.人体组织的密度 3.人体厚度 4.X线的质（kV） 另外造影术以及X线的散射效应都有一定影响
X射线基础知识
2d sin n
λ 固定， θ → d 测晶体结构（X射线衍射仪）
d 固定， θ→λ 分光
1913年 莫塞莱发现了X射线波长与原子序数间的关系
λ~Z（原子序数）——元素分析基础
→X射线光谱分析及X射线荧光分析法
1948年 第一台X射线荧光光谱仪——元素分析仪
思考：为什么X射线出现晶体衍射，紫外、可见未出现？
相干：方向改变，ν2=ν1
非相干：方向改变，ν2 <ν1
hv2 hv1
电子
重原子，电子结合牢固
电子结合松弛
hv2 hv1
电子
e-(反冲电子) 电离
4、衍射
晶体对X射线起衍射光栅的作用——波长色散
晶体衍射
2d sin n
结构分析 X射线衍射仪 WDX（-XRF）
d：晶面距离； θ：衍射角；n：衍射级次 已知λ：θ→ d
特征谱的特点
A、V﹥V临 → 特征谱（入射电子能量≥电子结合能）
B、同种元素 V临k﹥V临L﹥V临M C、同壳层 Z越大，电子结合能En越大， V临越大 D、遵守莫塞莱定律
1
KR( Z )
2
1 1 K 2 2 n1 n2
定性分析的基础
R为里德堡常数，σ 为屏蔽常数：K系： σ =1 Z↑，Δ En↑
（3）检测器
① 正比计数器:
一种充气型检测器
阴极：圆柱形金属壁 窗口：Be（或聚酯） 内充气体：Ar(90%)+CH4(10%) Ar hv(x) Ar++e e(初级定量电子） 阳极 +Ar 碰撞 Ar——Ar++e 多级电离电子 雪崩（1初级电子→103-105多级电子） 例：Cukα：hv：8040eV，Ar电离能：26.4eV 8040/26.4=304(初级电子）雪崩 304*(103-105)电子 脉冲
X射线基础知识
数字影像系统基础术语
• • • • • • • • • • DR（数字摄影系统） CR（计算机摄影系统） IP板 WORKLIST登录工作站 ACQUIRE采集工作站 REPORT诊断工作站 PACS（图象存储与传输系统） DICOM标准（医学影像数字传输协议） HIS（医院信息系统） RIS（放射信息系统）
系统部件基础术语
• • • • • • • • • • • • X-Ray Generator X线高压发生器 X-Ray Tube Assembly X线管组件 Collimator 限束器 HV-Cable 高压电缆 Radiography Table 摄影床 Diagnose Table 诊断床 Standby 立式摄影架 Ceiling 吊架 C-arm C形臂 I.I (Image Intensifier)影像增强器 CCD Camera CCD摄象机 X-Ray TV X线电视系统
X射线基础知识
万东医疗© 2009
大纲 1 X射线发现与发展 2 X射线的产生和性质 3 X射线与物质的作用与成像 4 X射线的防护 5 X射线基础术语 6 讨论
1 X射线发现与发展
人类研究微观世界的“三大发现 ”
• X射线的发现 • 放射性的发现 • 电子的发现 1895年伦琴 1901年诺贝尔物理奖 1896年贝克勒尔（铀） 1898年居里夫妇 （钋、镭） 1903年诺贝尔物理奖 1897年汤姆生 1906年诺贝尔物理奖
TX
XS XDS ZC
图象
限束(器) X射线探测器系统 诊(断)床
TX-DSI1000
XS1-2 XDS3000 ZC25SY-2
ZZ
支柱
ZZ-5
系统构成
表4 新东方1000医用诊断X射线机系统构成 部件名称 高压发生器 部件型号 GFS501-1 1 数量 万东 制造商
X-ray基础知识 ppt课件
PPT课件
24
X-Ray Generator 简介
PPT课件
25
X-Ray Generator功能
提供电力给X-Ray Tube和其他系统组件控制影 响影像品质之技术条件，如mA，kVp，sec.等
PPT课件
26
电力供应之要点
种类 直流（DC）--电池 交流(AC)--单相（Single Phase）/ 三相（Three Phase）
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，且此能量会随减速之程度而有所 不同。
特性辐射 （ Characteristic ）
速电子撞击原子和外围轨道上电子，使之游离且释 放之能量，即为X-ray。
诊断用X-ray所占比例 30% 特性辐射 70% 制动辐射
PPT课件
8
X-Ray特性
PPT课件
17
焦点的两种形式
实际焦点（Actual Focal Spot） 有效焦点（Effective Focal Spot）
PPT课件
18
阳极靶构造
阳极是圆盘状具有倾斜边缘，其材质一般是用钼合 金（Mdybdenum）或是时墨（Graphite）作为机体， 用钨（Tungsten）和少量的铼（Rhenium）合金附 着於倾斜之边缘，称此边缘为Target Angle，主要是 接受阴极电子束撞击产生X射线。
PPT课件
22
热的产生
X光球管会产生热，主要是因为供给X 光球管的能量，除了少部份1%变成Xray外，其余99%皆以热能的型态产生。
PPT课件
23
X球管处理热量之方法
热容量 （Heat Capacity） X光球管能够包容 之热量，可由Rating Chart上表现出来，单位 是H.U.。散热率 （Heat Dissipation Rate） X 光球管在一段时间内可将热能散发出去的量， 可由Cooling Curve表现出来，单位是H.U./min.
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
Slide 3 of 42
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
2020/5/14
Slide 17 of 42
A
2020/5/14
Slide 3 of 42
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
2020/5/14
Slide 17 of 42
X光机CR、DR介绍放射知识基础
X射线基础知识介绍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X射线的性质●X射线也是电磁波的一种，波长在1-0.1nm左右●人的肉眼看不见X射线，但X射线能使气体电离，使照相底片感光，能穿过不透明的物体，还能使荧光物质发出荧光。
●X射线呈直线传播，在电场和磁场中不发生偏转；当穿过物体时仅部分被散射。
●X射线对动物有机体（其中包括对人体）能产生巨大的生理上的影响，能杀伤生物细胞。
（穿透作用、荧光作用、电离作用、热作用、衍射、反射、折射作用；感光作用、着色作用；生物效用）X射线产生的原理X射线是高速运动的粒子与某种物质相撞击后猝然减速，或与该物质中的内层电子相互作用而产生的。
X射线产生的条件1、有高速运动的电子流2、有适当的障碍物——金属靶（钨或钼），阻止电子的运动，将电子动能转为X射线的能量。
3、电子具有足够的动能。
医用X 射线成像原理◆医用X射线成像的原理：X射线穿过人体，由于人体组织密度不同，穿过人体后在荧光屏、胶片或数字影像接收器上得到灰度不同的人体组织的影像。
◆在医学上的用途：可以对人体组织进行动态观察（透视）和照片成像。
X射线机的主要技术参数1 管电压kV：代表X射线的穿透力。
管电压越高，产生的X射线穿透力越强。
2 管电流mA：通过X射线管的电子运动形成的电流。
代表单位时间内X射线总量。
管电流越大，单位时间内X射线量越大。
3 电流时间积mA.s：管电流与照射时间的乘积。
代表总的射线量。
医用诊断X射线机的主要用途透视：组织的动态连续观察，相当于摄像。
摄片：瞬间组织的影像记录，相当于拍片。
透视成像方式有三种：◆ 1 最传统的是荧光成像（荧光透视），即X射线照在荧光屏上发光，在荧光屏上观察人体的影像是连续的，须在暗室操作。
◆ 2 用影像增强电视系统：X射线照在影像增强器上，把不可见光转化为可见光，并放大10000倍左右，用CCD摄影在明室显示屏上观察人体影像，是一种模拟信号。
X光机的基本原理
电离与激发
由于激发而产生的热 能占总能量的99%。
特征辐射：
高速运动的
电子撞击靶面时， 只作用于原子核内 层能级上的电子， 出现跃迁现象，即 高层能级向低能级 跃迁时发出的光谱 辐射，定义为特征 辐射。
连续辐射：
当高速运动的
电子撞击靶面时， 一部分电子撞击到 原子核或受到原子 核内正电场的作 用，产生的辐射定 义为连续辐射。
（1）直接作用 DNA的单链或双链中的某一个或多个原子被辐
射电离后直接发生电离或激发，导致单链或双链断
裂。 （2）简介作用
细胞是生物体的基本单元，细胞中80%是水，水 分子被电离后，产生自由基OH和H高度活跃，到达 DNA的某个分子时引起DNA单链或双链断裂。
经过上述讨论，我们知道了曝光量与管电流有
当时伦琴断定这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射 线。因当时无法解释它的原理和性质，故称之为X射线。
X线发展回顾
•
右图为1896年伦琴首次拍摄到他 妻子手的X线照片，其无名指上 戴 着一枚戒指） 2、1896年，德国西门子公司研 制出世界上第一只X线管。开拓 了放射诊断和放射治疗两个医学 学科。 • 20世纪10~20年代，出现了常规X 线机。 • 到20世纪60年代中、末期，已形 成了较完整的学科体系，称为影 像设备学。
量。
常用词汇语
1、空间分辨率 在胶片或荧屏上能分辨出两点间的最小距
离。 2、密度分辨率
在胶片或荧屏上能分辨出能分辩不同密度 的结构，亦即密度差异。能分辨最小的密度
差异，称为密度分辨率。
3、胶片、暗合增感屏
• 胶片是一种涂有溴化银的感光材料，是由片基，底层，乳胶层，保护 层组成。
• 胶片分高速、中速和低速三种，常规使用中速胶片。不同胶片对相同 拍摄条件下的质量影响很大。
X线的基础知识
— 为了增加胶片的感光能力，缩短曝光时间，在胶片前面放置增 感屏。 — 增感屏的材料是能在X射线照射下发出荧光的物质，如钨酸钙、 硫酸 钡等。 — 增感屏相当于移波剂，由于X光对胶片的感光能力差，所以它 将X光转化为荧光，荧光的光谱正好与胶片的感光光谱一致，从而使 胶片感光效率提高。 — 根据感应的速度增感屏可分为：低速增感屏、中速增感屏和高速增感 屏。 — 根据产生的荧光波长可分为：感绿增感屏和感蓝增感屏。分别与感绿 胶片与感蓝胶片相匹配。
TOP
X-ray 图像数字化处理系统
---- 硬件及软件处理系统
计算机辅助诊断 (CAD，Computer-Assisted Diagnosis)
用数字化仪来采集诊断信息，比起医生肉眼观察图像已有了很
大的进步，但是也还存在一定的缺点，就是其结果会受照片质量的 影响，特别是胶片处理过程中的影响。因此要达到人们的初衷，即 达到诊断的目的还是有一定的距离，因此更多的是把CAD中的DDiagnosis诊断改写为Detection——检测，Computer Aided
TOP
X线球管
原理及参量
电子流以高速撞击金属 靶面会产生X-Ray。 电子流 --- 球管阴极灯 丝提供。 高速 --- 高压发生器提 供加载至球管。
阳极靶 高速电子流 阳极
X射线
阴极
管电压 高压 变压器 真空玻璃管
灯丝 变压器
阴极灯丝
金属靶面 (主要成分为 钨 ) --- 球管阳极。
Detection(计算机辅助检测)。也就是代替人眼发现某些由于人眼
的疲劳、疏忽等原因而遗漏的诊断信息。
TOP
X线机分类
不同功能X线机的机械装置
胃肠专用机
TOP
X-ray 图像数字化处理系统
---- 硬件及软件处理系统
计算机辅助诊断 (CAD，Computer-Assisted Diagnosis)
用数字化仪来采集诊断信息，比起医生肉眼观察图像已有了很
大的进步，但是也还存在一定的缺点，就是其结果会受照片质量的 影响，特别是胶片处理过程中的影响。因此要达到人们的初衷，即 达到诊断的目的还是有一定的距离，因此更多的是把CAD中的DDiagnosis诊断改写为Detection——检测，Computer Aided
TOP
X线球管
原理及参量
电子流以高速撞击金属 靶面会产生X-Ray。 电子流 --- 球管阴极灯 丝提供。 高速 --- 高压发生器提 供加载至球管。
阳极靶 高速电子流 阳极
X射线
阴极
管电压 高压 变压器 真空玻璃管
灯丝 变压器
阴极灯丝
金属靶面 (主要成分为 钨 ) --- 球管阳极。
Detection(计算机辅助检测)。也就是代替人眼发现某些由于人眼
的疲劳、疏忽等原因而遗漏的诊断信息。
TOP
X线机分类
不同功能X线机的机械装置
胃肠专用机
医学影像学基础知识重点笔记
医学影像学基础知识重点笔记在我学习医学影像学的过程中，那可真是一段充满新奇和挑战的旅程。
医学影像学，这门看似高冷神秘的学科，其实就像一个神奇的魔法世界，充满了让人惊叹的秘密和技巧。
先来说说 X 线成像吧。
这可是医学影像学里的“老大哥”了。
每次想到 X 线，我就会想起医院里那个大大的 X 光机。
你知道吗，当 X 线束穿透人体时，就像是一束超级厉害的光线在探索身体内部的秘密。
不同密度的组织对 X 线的吸收程度不一样，这就导致了 X 线片上会出现不同的灰度。
比如说骨头，那密度可高啦，X 线很难穿过去，所以在片子上就显示出白白的一片；而像肺部这样充满气体的地方，X 线轻松通过，片子上就显得黑黑的。
我还记得有一次在医院见习的时候，看到一位病人因为骨折来拍 X 光片。
医生熟练地调整着病人的体位，确保能拍到最准确的角度。
那时候我就在旁边紧紧盯着，心里想着：“这小小的一张片子，居然能告诉医生这么多关于骨头的情况。
”当片子出来的那一刻，医生指着片子上那明显的骨折线，给我们讲解着骨折的位置和程度。
我凑过去仔细看，那骨折线就像是一道小小的裂缝，在片子上清晰可见。
那一刻，我深深地感受到了 X 线成像的神奇和重要。
再来讲讲 CT 成像。
CT 啊，就像是把人体切成了无数个薄薄的切片，然后一层一层地给我们展示身体内部的结构。
它可比 X 线厉害多啦！想象一下，把一个西瓜切成一片一片的，我们就能清楚地看到每一片里面的情况。
CT 就是这样，能让医生看到人体内部的细节，哪怕是很小很小的病变也难逃它的“法眼”。
我曾经在课堂上看到过一组脑部 CT 的图像。
那清晰的脑组织、血管，还有可能存在的肿瘤，都一一展现在眼前。
老师指着图像上的一个小小的阴影，告诉我们这可能是一个早期的肿瘤。
我当时就惊呆了，这么小的一个阴影，居然能被 CT 发现。
后来老师还说，CT 不仅能发现病变，还能帮助医生判断病变的性质，比如是囊性的还是实性的，是良性的还是恶性的。
XRD基础知识
式中：e为电子电荷，e=1.662 1892×10-19C； V为电子通过两极时的电压降V。
管电压与短波限的关系
管电压， V/kV 短波限， λ0/nm
20
30
40
50
0.062
0.041
0.031
0.025
X射线的强度
X射线的强度是指行垂直X射 线传播方向的单位面积上在 单位时间内所通过的光子数 目的能量总和。 常用的单位 是J/cm2.s。
X射线的本质
X射线的本质是电磁辐射，具有波粒二像性。
波动性
X 射 线 的 波 长 范 围 ： 0.001~10nm （ 聚 合 物 衍 射 0.05～0.25nm ） 表现形式：X射线以一定的频率和波长在空间传播， 在传播过程中能发生干涉、衍射现象。
粒子性 特征表现为以光子形式辐射和吸收时具有的一 定的质量、能量和动量。 表现形式为在与物质相互作用时交换能量。如 光电效应；二次电子等。 波动性与粒子性的联系
在劳厄等发现X衍射不久，W.L.布拉格
(Bragg )父子对劳厄花样进行了深入的研 究，提出花样中的各个斑点可认为是由 晶体中原子较密集的一些晶面反射而得 出的，并导出了著名的布拉格定律。
布喇格父子(W.H.Bragg, W.L.Bragg)对伦琴射 线衍射的研究
d O φ . d A. φ. . B C φ
加速运动的电子会辐射电磁波。在电子同步加速器 中，将电子加速到数千兆电子伏特，并使其在电子 储存环的强大磁场偏转力的作用下做圆周运动，在 圆周的切线方向产生包括从红外至硬X射线各个频 段的辐射，这种辐射简称为同步辐射，这种辐射包 括了波长为0.01~40nm的连续X射线。 主要特点：强度高，X射线的强度为常规X射线机 的103~104倍。衍射实验所需暴光时间短， 准直性好， 发散度小，稳定性好。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Characteristic （特性辐射） 高速电子撞击原子和外 围轨道上电子，使之游离且释放之能量，即为Xray。
X-Ray特性
❖ 能穿透物体 ❖ 为不可见光 ❖ 於电磁波光谱内 ❖ 波长范围广 ❖ 直线散射 ❖ 光速进行 ❖ 能使萤光物质发光 ❖ 能使底片感光 ❖ 会造成散射线
X-Ray特性
X光的发现
▪ 他试着用书、薄铝片挡住射线，荧光屏上照样出现 亮光，当他用一张薄铅片挡住射线时，亮光没了。 现在可以肯定确实是有一种新射线，因为对这种射 线还不了解，所以伦琴给它取名为“X射线”。
▪ 然后伦琴将自己的手伸在屏幕上，果然显出五根指 骨的影子。他取出一个装有照相底板的暗盒，让妻 子将一只手平放在上面，再用放电管对准，这样照 射了15分钟。底片在显影液里捞出来后手部的骨骼 清晰可见。
X光机的种类
移动式X线摄影装置(床旁拍片机)
X光机的种类
乳腺X线摄影装置 (Mammography)
X光的发现
1895年11月8 日，德国维尔茨堡大学的教授伦琴像平时一样把一 只放电管用黑纸严严实实地裹起来，把房间弄黑，接通感应圈， 使高压放电通过放电管，黑纸没有漏光，一切正常后他截断电流 ，准备做每天做的实验——放电实验。突然，眼前似乎闪过一 丝微绿色荧光。刚才放电管是用黑纸包着的，荧光屏也没有竖起 ，怎么会有荧光呢？
当X-ray进入物体时，会有三种情形发生
❖ 被物体吸收 （Absorption) ❖ 产生散射现（Scatter） ❖ 穿透（Penetration）
X光机的成像过程
X光机的成像过程
X光球管基本构造
阳极靶 Anode
真空玻璃容器 Evacuated GlassEnvelope
阴极灯丝 Cathode
长灯丝 大焦点
阳极靶构造
❖ 阳极是圆盘状具有倾斜边缘，其材质一般是用钼合金（ Mdybdenum）或是石墨（Graphite）作为机体，用钨（ Tungsten）和少量的铼（Rhenium）合金附着於倾斜之边缘 ，称此边缘为Target Angle，主要是接受阴极电子束撞击产 生X射线。
阳极靶种类
❖ 固定式阳极 体积较小，容量较小
❖ 旋转式阳极 具有承轴回转系统 ，旋转速度一般为 2,800rpm - 10,000rpm 可使X-ray Power Output提高
X球管处理热量之方法
▪ 热的产生 X光球管会产生热，主要是因为供给X光球管的能量
，除了少部份1%变成X-ray外，其余99%皆以热能的型 态产生。 ▪ 热容量 （Heat Capacity）
X光基础知识
X光的发现
▪ X-ray 由德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Konrad Rontgen）在1895年发现
▪ X射线的发现是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，这一发现标志着现代物理学 的产生。
▪ 开创了现代医学影像学的新纪元
▪ 这个发现成为19世纪90年代物理学上的三大发现贝尔物理学奖。
X-ray两种产生方式
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 Xray，且此能量会随减速之程度而有所不同。
X光球管能够包容之热量，单位是“HU”。 ▪ 散热率 （Heat Dissipation Rate）
X光球管在一段时间内可将热能散发出去的量，单位 是H.U./min.
X光机组成要件
▪ X光高压产生器（Generator）
▪ X光球管
（X-Ray Tube）
▪ X光球管支架装置（Support Device）
聚焦杯 Focus Cup
•绝缘油 外壳（Housing）
X光球管基本构造
高速电子流
当电源通过阴极灯丝 此时灯丝会变成红热状 态切会释放出电子
阳极靶 Anode
焦距杯 Focus Cup
阴极灯丝 Cathode
X光球管基本构造
实际焦点 · 有效焦点
X光球管基本构造
·
灯丝（
Filament）
短灯丝 小焦点
▪ X光摄影台
（Table）
X光机的种类
通用X线摄影装置(拍片机) General radiographic System
X光机的种类
透视摄影装置(胃肠机）Radiography&Flouroscopy
X光机的种类
血管造影机Angiography
X光机的种类
中、小型C臂（外周血管造影与骨科手术）
伦琴以为是自己的错觉，于是又重新做放电实验，但荧光又出现 了。伦琴大为震惊，他一把抓过桌上的火柴，嚓的一声划亮。原 来离工作台 1米远处立着一个亚铂氰化钡小屏，荧光是从那里发 出的。但是由放电管阴极发出的射线——阴极射线是不能通过 数厘米厚的空气的，怎么能使 1米远处的荧光屏闪光呢？莫非是 一种未发现的新射线？
X-Ray特性
❖ 能穿透物体 ❖ 为不可见光 ❖ 於电磁波光谱内 ❖ 波长范围广 ❖ 直线散射 ❖ 光速进行 ❖ 能使萤光物质发光 ❖ 能使底片感光 ❖ 会造成散射线
X-Ray特性
X光的发现
▪ 他试着用书、薄铝片挡住射线，荧光屏上照样出现 亮光，当他用一张薄铅片挡住射线时，亮光没了。 现在可以肯定确实是有一种新射线，因为对这种射 线还不了解，所以伦琴给它取名为“X射线”。
▪ 然后伦琴将自己的手伸在屏幕上，果然显出五根指 骨的影子。他取出一个装有照相底板的暗盒，让妻 子将一只手平放在上面，再用放电管对准，这样照 射了15分钟。底片在显影液里捞出来后手部的骨骼 清晰可见。
X光机的种类
移动式X线摄影装置(床旁拍片机)
X光机的种类
乳腺X线摄影装置 (Mammography)
X光的发现
1895年11月8 日，德国维尔茨堡大学的教授伦琴像平时一样把一 只放电管用黑纸严严实实地裹起来，把房间弄黑，接通感应圈， 使高压放电通过放电管，黑纸没有漏光，一切正常后他截断电流 ，准备做每天做的实验——放电实验。突然，眼前似乎闪过一 丝微绿色荧光。刚才放电管是用黑纸包着的，荧光屏也没有竖起 ，怎么会有荧光呢？
当X-ray进入物体时，会有三种情形发生
❖ 被物体吸收 （Absorption) ❖ 产生散射现（Scatter） ❖ 穿透（Penetration）
X光机的成像过程
X光机的成像过程
X光球管基本构造
阳极靶 Anode
真空玻璃容器 Evacuated GlassEnvelope
阴极灯丝 Cathode
长灯丝 大焦点
阳极靶构造
❖ 阳极是圆盘状具有倾斜边缘，其材质一般是用钼合金（ Mdybdenum）或是石墨（Graphite）作为机体，用钨（ Tungsten）和少量的铼（Rhenium）合金附着於倾斜之边缘 ，称此边缘为Target Angle，主要是接受阴极电子束撞击产 生X射线。
阳极靶种类
❖ 固定式阳极 体积较小，容量较小
❖ 旋转式阳极 具有承轴回转系统 ，旋转速度一般为 2,800rpm - 10,000rpm 可使X-ray Power Output提高
X球管处理热量之方法
▪ 热的产生 X光球管会产生热，主要是因为供给X光球管的能量
，除了少部份1%变成X-ray外，其余99%皆以热能的型 态产生。 ▪ 热容量 （Heat Capacity）
X光基础知识
X光的发现
▪ X-ray 由德国物理学家威廉·康拉德·伦琴（Wilhelm Konrad Rontgen）在1895年发现
▪ X射线的发现是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，这一发现标志着现代物理学 的产生。
▪ 开创了现代医学影像学的新纪元
▪ 这个发现成为19世纪90年代物理学上的三大发现贝尔物理学奖。
X-ray两种产生方式
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 Xray，且此能量会随减速之程度而有所不同。
X光球管能够包容之热量，单位是“HU”。 ▪ 散热率 （Heat Dissipation Rate）
X光球管在一段时间内可将热能散发出去的量，单位 是H.U./min.
X光机组成要件
▪ X光高压产生器（Generator）
▪ X光球管
（X-Ray Tube）
▪ X光球管支架装置（Support Device）
聚焦杯 Focus Cup
•绝缘油 外壳（Housing）
X光球管基本构造
高速电子流
当电源通过阴极灯丝 此时灯丝会变成红热状 态切会释放出电子
阳极靶 Anode
焦距杯 Focus Cup
阴极灯丝 Cathode
X光球管基本构造
实际焦点 · 有效焦点
X光球管基本构造
·
灯丝（
Filament）
短灯丝 小焦点
▪ X光摄影台
（Table）
X光机的种类
通用X线摄影装置(拍片机) General radiographic System
X光机的种类
透视摄影装置(胃肠机）Radiography&Flouroscopy
X光机的种类
血管造影机Angiography
X光机的种类
中、小型C臂（外周血管造影与骨科手术）
伦琴以为是自己的错觉，于是又重新做放电实验，但荧光又出现 了。伦琴大为震惊，他一把抓过桌上的火柴，嚓的一声划亮。原 来离工作台 1米远处立着一个亚铂氰化钡小屏，荧光是从那里发 出的。但是由放电管阴极发出的射线——阴极射线是不能通过 数厘米厚的空气的，怎么能使 1米远处的荧光屏闪光呢？莫非是 一种未发现的新射线？