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线的成像原理

时间:2022-03-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:在该电子回落到稳定的原低能量级轨道时,将吸收到的能量释放,即X线。X线的电离效应也可对人体造成伤害,使人体产生生物效应,是放射防护与放射治疗学的基础。

1.X线的发生 X线是由高速运行的电子群撞击物质突然受阻时产生的。X线的产生,必须具备3个条件:①自由活动的电子群;②电子群在高压电场和真空条件下高速运行;③电子群在高速运行时突然受阻(靶面)。高速运动的自由电子,在撞击到特定物质后,将其能量传递给该物质原子的低能量级的外层电子,使其发生跃迁,转到高能量级轨道,处于不稳定状态。在该电子回落到稳定的原低能量级轨道时,将吸收到的能量释放,即X线。

2.X线的特性 X线的本质是电磁波,具有如下特性。

(1)穿透性:X线波长很短,可穿透如人体,水、有机物等物质,在穿透的过程中被衰减。X线穿过物质的密度不同、厚度不同,X线被衰减的程度就不同,这是X线成像的基础。

(2)荧光效应:X线可激发荧光物质,如硫化锌镉、钨酸钙等发出荧光,这是荧光透视,以及X线照相时利用影像增感屏增强胶片的曝光量,减少病人的X线剂量的基础。

(3)感光效应:X线可使溴化银分解,析出银离子,使涂有溴化银的胶片感光,经显影与定影,银离子形成银的微粒沉积、固定于胶片的涂层内,形成黑白影像。所以,X线的感光效应是X线照相的基础。

(4)电离效应:X线通过物质时,X线的能量可使该物质的部分分子发生电离,是为电离效应。X线的电离效应也可对人体造成伤害,使人体产生生物效应,是放射防护与放射治疗学的基础。

3.X线成像的基本原理

(1)X线影像的形成,必须具备3个基本条件:①X线要具备一定的穿透力;②被穿透的组织结构必须存在密度和厚度的差异,从而导致穿透物质后剩余X线量的差别;③有差别的剩余X线量,仍为不可见的,必须经过载体显像(如胶片、荧光屏等)的过程才获得有黑白对比、层次差异的X线影像。

(2)不同的人体组织结构,根据其密度的高低及其对X线吸收的不同可分3类。①骨骼:它的比重大、密度高,吸收X线量多,胶片上骨骼部位感光最少显示白色,称为高密度影像。②软组织:包括皮肤、肌肉、结缔组织,内脏及液体等,彼此之间密度差别不大,胶片上显示灰白色,称为中等密度影像。③脂肪及气体:脂肪组织较一般软组织密度低,在良好的X线片上显示灰黑色;气体的密度最低,吸收X线最少,在胶片上呈深黑色,称为低密度影像。

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