X射线组成和基本性质
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其单位为：mA·s。
2、X射线的硬度
X射线的硬度是指X射线的贯穿本领。
它只由X射线的波长（即单个光子的 能量）决定，与光子的数目无关。
对于一定的吸收物质，X射线被吸收 愈少则贯穿的量愈多，X射线就愈硬，或 者说其硬度愈硬。其贯穿本领越大。
提高X射线硬度的方法：增加管电压。
管电压↑→ 电子动能↑→ X射线光子的 能量↑
ad
bc
b
a
c
d
θ－－－靶倾角定义为：靶的表面与垂直于电子 流方向的夹角。
实际焦点和有效焦点的关系：
设实际焦点的长
度为ab，宽度为bc
。经过投影后，有
ad
效焦点的宽度bc仍
等于实际焦点的宽
bc
度，而有效焦点的 长度a′b则变成了
sin ab
ab
absinθ，比实际焦 点的长度短。所以
b
a
c
d
有效焦点比实际焦 点小。
第一节 X射线的产生
一、X射线的产生装置
1、产生X射线的方法和条件
常用的方法： 让高速运动的带电粒子撞击物质
(障碍物)受到阻挡，而突然减速时， 由于它们相互作用产生X射线。
该方法产生X射线的基本条件是：
①、有高速运动的电子流；
②、有适当的障碍物－－－靶（金属）。
其作用是：用来阻止电子的运动，把电 子的动能转变为X射线的能量。
→X射线的硬度↑
同样，由于单个X光子的能量不易 测出，所以，在医学上常用管电压的千 伏数(kV)来表示X射线的硬度，称为千伏 率，并通过调节管电压来控制X射线的 硬度。
在医学上，根据用途把X射线按硬度 分为极软、软、硬和极硬四类。
第二节 X 射 线 谱
X射线谱 －－－ X射线管发出的X射线， 包含各种不同的波长成分，将其强度按波 长的顺序排列开来的图谱。
实际焦点 ------ 灯丝发射的电子，经聚焦加速 后在阳极靶面上的撞击面积 。
实际焦点的大小和灯丝 的形状有关。
长灯丝所形成的焦点 叫大焦点，
短灯丝所形成的焦点 叫小焦点。
ad
bc
b
a
c
d
有效焦点 ------实际焦点在垂自于X射线管轴线 方向上的投影面积 。
焦点就是一个实际的X射线源。
一般X射线管的阳极靶 面均做成斜面，钨靶 为一矩形。
X射线谱包括两个部分： ①连续X射线谱或称连续谱；
产生X射线的另一种方法是：由加速的高 能带电粒子直接辐射X射线，同步辐射就 属于这种方法。
此外，用受激辐射产生激光的方法 也可以产生X射线。
目前，医学诊断和治疗设备主要采 用高速电子(几十兆电子伏特)受阻的方 法辐射X射线。
2、 X射线的产生装置
产生X射线的基本装置主要包括四个 组成部分：
①X射线管；
②低压电源；
③高压电源；
④整流电路。
现代的X射线管结构示意图
主要组成： 阴极 阳极
X射线管( 俗称球管)照片
早期的放射治疗用X线管
X射线管是一个高度真空的硬质玻璃 管，管内封有阴极和阳极。
阴极－－－钨丝卷绕成螺旋形，单独由 低压电源（一般为5～10V）供给电流， 使其炽热而发射电子。
电流愈大，灯丝温度愈高，单位时间内 发射的电子愈多。
在管电压一定的情况下， X射线管 灯丝电流越大，灯丝温度越高，发射的 热电子数目越多，管电流就越大。
常用调节灯丝电流的方法来改变管 电流，以达到控制X射线强度的目的。
X射线通过任一截面的总辐射能量 不仅与管电流成正比，且还与照射时间 成正比。
X射线的总辐射能量定义为：
管电流的毫安数(mA)与辐射时间 (s)的乘积。
Z越大发生X射线的效率越高。 在兼顾熔点高、原子序数大和其他
一些技术要求时，钨（Z＝74）和它的 合金是最适当的靶材料。
在需要波长较长的X射线的情况下， 因采用的管电压较低，用钼（Z＝42） 作为靶更好一些。
阳极整体用导热系数较大的铜做成。
可采用不同的散热方法降低阳极的温度。
3、实际焦点与有效焦点
实际焦点的面积为： abbc
有效焦点的面积近似为： b casbin
有效焦点与靶的倾斜度有关，大约只有 实际焦点的1 2 到1 4 ，近似正方形。
电子在靶上撞击的面积较大，但X射线 却像是从较小的面积上发射出来的。
焦点愈小，X射线透视或照相时在荧光 屏或照相底片上所成的像就愈清晰。
一般诊断用的X射线管采用小焦点。
式中 N1、N2Nn分别表示单位时间通过垂
直于X射线方向单位面积的能量为
h
、
1
h2、 hn 的光子数。
使X射线强度增加的两种方法：
①增加管电流，使单位时间内轰击阳极 靶的高速电子数目增多，从而增加所产 生的光子数目N；
②增加管电压，可使每个光子的能量h 增加。
由于光子数目不容易测出，故在管 电压一定的情况下，通常采用管电流的 毫安数(mA)来间接表示X射线的强度大 小，称为毫安率。
高速电子轰击阳极时，电子的动能转 变为的X射线的能量不到1％，99％以上的 能量都转变为热，使阳极的温度升高。
阳极上直接受到电子轰击的区域-----靶，应当选用熔点高的物质。
理论和实验表明：
在同样速度和数目的电子轰击下， 原子序数Z不同的各种物质做成的靶所辐 射的X射线的光子总数或光子总能量是不 同的，光子总能量近似与Z2成正比。
治疗用的X射线管采用大焦点。
为了降低阳极靶面的温度，大功率的 X射线管多采用旋转阳极，使受撞击面不 断改变，将热量分散到较大的面积上。
二、X射线的强度和硬度 1、X射线的强度 定义为：
单位时间内通过与X射线方向垂直 的单位面积的辐射能量，单位为W 。 m2 若用Ｉ表示X射线的强度，则
n
I N ihiN 1 h1N 2h2 N nhn i 1
阳极－－－通常是铜制的圆柱体，在柱端 斜面上嵌上一小块钨板，作为接受高速电 子冲击的靶。
阴阳两极间所加的电压为几十千伏 到几百千伏的直流高压－－－管电压。
阴极发射的热电子在电场的作用下 高速奔向阳极，形成－－－管电流。
这些高速电子突然被钨靶阻止时， 就有X射线向四周辐射。
医用X射线装置都采用交流供电， 结构比较复杂。见图16－1。
X 射线组成和基本 性质
学习要求： 1、了解X射线机的基本组成。 2、掌握X射线强度和硬度的概念。 3、理解X射线的基本性质。
X射线的发现
德国物理学家伦琴
Leabharlann Baidu
1901年
于1895年11月8日发现X射线 诺贝尔物理学奖
第一张人体X光片
劳厄用晶体衍射实验证明X射线是一 种波长较短的电磁波。 获得1914年诺贝尔物理学奖
2、X射线的硬度
X射线的硬度是指X射线的贯穿本领。
它只由X射线的波长（即单个光子的 能量）决定，与光子的数目无关。
对于一定的吸收物质，X射线被吸收 愈少则贯穿的量愈多，X射线就愈硬，或 者说其硬度愈硬。其贯穿本领越大。
提高X射线硬度的方法：增加管电压。
管电压↑→ 电子动能↑→ X射线光子的 能量↑
ad
bc
b
a
c
d
θ－－－靶倾角定义为：靶的表面与垂直于电子 流方向的夹角。
实际焦点和有效焦点的关系：
设实际焦点的长
度为ab，宽度为bc
。经过投影后，有
ad
效焦点的宽度bc仍
等于实际焦点的宽
bc
度，而有效焦点的 长度a′b则变成了
sin ab
ab
absinθ，比实际焦 点的长度短。所以
b
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有效焦点比实际焦 点小。
第一节 X射线的产生
一、X射线的产生装置
1、产生X射线的方法和条件
常用的方法： 让高速运动的带电粒子撞击物质
(障碍物)受到阻挡，而突然减速时， 由于它们相互作用产生X射线。
该方法产生X射线的基本条件是：
①、有高速运动的电子流；
②、有适当的障碍物－－－靶（金属）。
其作用是：用来阻止电子的运动，把电 子的动能转变为X射线的能量。
→X射线的硬度↑
同样，由于单个X光子的能量不易 测出，所以，在医学上常用管电压的千 伏数(kV)来表示X射线的硬度，称为千伏 率，并通过调节管电压来控制X射线的 硬度。
在医学上，根据用途把X射线按硬度 分为极软、软、硬和极硬四类。
第二节 X 射 线 谱
X射线谱 －－－ X射线管发出的X射线， 包含各种不同的波长成分，将其强度按波 长的顺序排列开来的图谱。
实际焦点 ------ 灯丝发射的电子，经聚焦加速 后在阳极靶面上的撞击面积 。
实际焦点的大小和灯丝 的形状有关。
长灯丝所形成的焦点 叫大焦点，
短灯丝所形成的焦点 叫小焦点。
ad
bc
b
a
c
d
有效焦点 ------实际焦点在垂自于X射线管轴线 方向上的投影面积 。
焦点就是一个实际的X射线源。
一般X射线管的阳极靶 面均做成斜面，钨靶 为一矩形。
X射线谱包括两个部分： ①连续X射线谱或称连续谱；
产生X射线的另一种方法是：由加速的高 能带电粒子直接辐射X射线，同步辐射就 属于这种方法。
此外，用受激辐射产生激光的方法 也可以产生X射线。
目前，医学诊断和治疗设备主要采 用高速电子(几十兆电子伏特)受阻的方 法辐射X射线。
2、 X射线的产生装置
产生X射线的基本装置主要包括四个 组成部分：
①X射线管；
②低压电源；
③高压电源；
④整流电路。
现代的X射线管结构示意图
主要组成： 阴极 阳极
X射线管( 俗称球管)照片
早期的放射治疗用X线管
X射线管是一个高度真空的硬质玻璃 管，管内封有阴极和阳极。
阴极－－－钨丝卷绕成螺旋形，单独由 低压电源（一般为5～10V）供给电流， 使其炽热而发射电子。
电流愈大，灯丝温度愈高，单位时间内 发射的电子愈多。
在管电压一定的情况下， X射线管 灯丝电流越大，灯丝温度越高，发射的 热电子数目越多，管电流就越大。
常用调节灯丝电流的方法来改变管 电流，以达到控制X射线强度的目的。
X射线通过任一截面的总辐射能量 不仅与管电流成正比，且还与照射时间 成正比。
X射线的总辐射能量定义为：
管电流的毫安数(mA)与辐射时间 (s)的乘积。
Z越大发生X射线的效率越高。 在兼顾熔点高、原子序数大和其他
一些技术要求时，钨（Z＝74）和它的 合金是最适当的靶材料。
在需要波长较长的X射线的情况下， 因采用的管电压较低，用钼（Z＝42） 作为靶更好一些。
阳极整体用导热系数较大的铜做成。
可采用不同的散热方法降低阳极的温度。
3、实际焦点与有效焦点
实际焦点的面积为： abbc
有效焦点的面积近似为： b casbin
有效焦点与靶的倾斜度有关，大约只有 实际焦点的1 2 到1 4 ，近似正方形。
电子在靶上撞击的面积较大，但X射线 却像是从较小的面积上发射出来的。
焦点愈小，X射线透视或照相时在荧光 屏或照相底片上所成的像就愈清晰。
一般诊断用的X射线管采用小焦点。
式中 N1、N2Nn分别表示单位时间通过垂
直于X射线方向单位面积的能量为
h
、
1
h2、 hn 的光子数。
使X射线强度增加的两种方法：
①增加管电流，使单位时间内轰击阳极 靶的高速电子数目增多，从而增加所产 生的光子数目N；
②增加管电压，可使每个光子的能量h 增加。
由于光子数目不容易测出，故在管 电压一定的情况下，通常采用管电流的 毫安数(mA)来间接表示X射线的强度大 小，称为毫安率。
高速电子轰击阳极时，电子的动能转 变为的X射线的能量不到1％，99％以上的 能量都转变为热，使阳极的温度升高。
阳极上直接受到电子轰击的区域-----靶，应当选用熔点高的物质。
理论和实验表明：
在同样速度和数目的电子轰击下， 原子序数Z不同的各种物质做成的靶所辐 射的X射线的光子总数或光子总能量是不 同的，光子总能量近似与Z2成正比。
治疗用的X射线管采用大焦点。
为了降低阳极靶面的温度，大功率的 X射线管多采用旋转阳极，使受撞击面不 断改变，将热量分散到较大的面积上。
二、X射线的强度和硬度 1、X射线的强度 定义为：
单位时间内通过与X射线方向垂直 的单位面积的辐射能量，单位为W 。 m2 若用Ｉ表示X射线的强度，则
n
I N ihiN 1 h1N 2h2 N nhn i 1
阳极－－－通常是铜制的圆柱体，在柱端 斜面上嵌上一小块钨板，作为接受高速电 子冲击的靶。
阴阳两极间所加的电压为几十千伏 到几百千伏的直流高压－－－管电压。
阴极发射的热电子在电场的作用下 高速奔向阳极，形成－－－管电流。
这些高速电子突然被钨靶阻止时， 就有X射线向四周辐射。
医用X射线装置都采用交流供电， 结构比较复杂。见图16－1。
X 射线组成和基本 性质
学习要求： 1、了解X射线机的基本组成。 2、掌握X射线强度和硬度的概念。 3、理解X射线的基本性质。
X射线的发现
德国物理学家伦琴
Leabharlann Baidu
1901年
于1895年11月8日发现X射线 诺贝尔物理学奖
第一张人体X光片
劳厄用晶体衍射实验证明X射线是一 种波长较短的电磁波。 获得1914年诺贝尔物理学奖