X射线剂量的计算

第二节 X 射线剂量的计算

X 射线是与γ射线兴致相同、具有强穿透力的一种电磁辐射。自1895年伦琴发现X 射线以来，便广泛应用与医疗、工业、农业及科学研究各方面。实际接触X 射线的社会成员很广，故X 射线照射是构成广大居民剂量的主要来源之一。

在本节中，介绍X 射线的产生。X 射线机的基本原理及剂量计算。

一．X 射线的产生及X 射线机的基本原理

产生X 射线的机理有两种，一种是韧致辐射，另一种是特征X 辐射，如图4-8所示。在此两种发射的X 射线中，以韧致辐射为主，因此，X 射线谱是连续谱。

实际应用的X 射线机，主要有高压电源和X 射线管组成，如图4-9所示。

X 射线管主要由蜜蜂在真空玻璃壳内的阴极、阳极和聚焦器组成。

阴极又称为电子源，它是用无私构成的阴极灯丝。灯丝由灯丝电源供电，是指加热到2000℃以上发射电子。灯丝电流越大，温度越高，发射的电子数愈多。我们称从X 射管阴极上射在钨靶上的电子形成的电流为管电流。

阳极由铜或钼的金属块嵌上小块钨构成。被加速的电子打在钨靶上，产生X 射线和大量的热，热量由铜或钼制的阳极导出。聚焦器产生合适的电场，由电子源发射出的电子束被聚焦后，刚好打在钨靶上，以提高X 射线的输出额。焦点愈小，X 射线源俞细小，产生的象俞清楚。 高压电源连续可调。高压加载应急和阳极之间，使两极见形成一个电场，用来加速应急发射的电子。电压俞高，电子获得的能量俞大，产生的X 射线的能量也俞高。我们称加在X 射线管上的这种高压为管电压，常以千电子伏为单位。发射X 射线的最高能量等于管电压值。例如一台250千伏的X 射线机，被加速电子的最大能量等于250千电子伏，所发射X 射线的最高能量也等于250千电子伏。

二．X 射线剂量的计算

在计算γ射线剂量时需要知道源的活度，在计算X 射线剂量时，同样也应该知道X 射线机的输出额。输出额与X 射线机的类型、靶材料、管电流、管电压、管压波形、过滤片的种类及其厚度有关。当这些因素确定后，就能知道离靶某以距离的X 射线机的输出额0.

X ，单位为伦/毫安.分。为了便于计算，图4-10到图4-13示出了X 射线束轴上的输出额0.X ，只要知道实际受照射点离靶的居里R 、管电压、管电流、过滤片种类、厚度以及受照射时间，就能用下式计算所受的吸收剂量：戈2

00.f ⎪⎭⎫ ⎝⎛=R R It X D ， 式中， f--伦琴换算成戈的系数（戈/伦），见表2-4；

0.

X --离靶为R 0出的X 射线输出额（伦/毫安.分）；

J--管电流（毫安）；

t--受照时间（分）；

R 0--在图上查出X 输出额X 0时，离靶的距离（厘米）；

R---实际受照点离靶的距离（厘米）。

计算时，需注意管压波形，半波X 射线机的输出额为恒电位值的一半。

例题

对一病人进行X 光摄片，若X 射线机的钨靶离病人距离为75厘米，摄片曝光时间为0.6秒，已知管电压为70千伏（恒电位），管电流为45毫安，铝过滤片厚为1毫米，试估算病人正

对着X 射线的皮下组织的吸收剂量（忽略剂量随深度的减弱）。

解：

从图4-11查出，当管电压为70千伏，铝过滤片厚为1毫米，R 0=100厘米时，0.

X =1伦/毫安.分。已知I=45毫安，t=0.6秒=1/100，R=75厘米，f ≈9.5×10-3戈/伦。将上述值代入（4.31）式得病人皮下组织所受的剂量为 2005t 105.9⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯=-R R I X D =戈3-2

3-106.7751001001451105.9⨯=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯ 若X 射线的输出额以吸收剂量率10.D （见图4-13）表示时，则（4.28）式中的f=1，D 的单位10.D 的单位相对应。