x光机基本原理幻灯.ppt

x光机基本原理 1.X光简介 2.X光概论 X-ray 是由德国仑琴教授在1895年所发现。这种由真空管发出能穿透物体的辐射线，在电磁光谱上能量较可见光强波长较短，频率较高，相类似之辐射线有宇宙射线等。? ? 利用高速电子撞击金属靶面产生 X射线的真空电子器件。又称X光管。分为充气管和真空管两类。1895 年 W.K.伦琴在进行克鲁克斯管实验时发现了 X射线 。克鲁克斯管就是最早的充气X射线管 ，其功率小 、寿命短、控制困难，现已很少应用。1913年 W.D.库利吉发明了真空X射线管。管内真空度不低于10-4帕。阴极为直热式螺旋钨丝，阳极为铜块端面镶嵌的金属靶。阴极发射出的电子经数万至数十万伏高压加速后撞击靶面产生X射线。 以后经过许多改进，至今仍在应用。 现代出现一种在阳极靶面与阴极之间 装有控制栅极的 X射线管，在控制栅 上施加脉冲调制，以控制X射线的输 出和调整定时重复曝光 。 X射线管用于医学诊断、治疗、 零件的无损检测 ，物质结构分 析 、光谱分析、科学研究等方面。 X-ray 产生方式有两种 （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X-ray，且此能量会随减速之程度而有所不同。 （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X-ray。 诊断用X-ray其产生方式所占比例： 30% 特性辐射70% 制动辐射.  X-Ray特性 1.能穿透物体 ，2.为不可见光 ，3.於电磁波光谱内 ，4.波长范围广 ，5.直线散射 ，6光速进行 ，7.能使萤光物质发光 ，8.能使底片感光 ，9.会造成散射线 ， 当X-ray进入物体时，会有三种情形发生 1.被物体吸收（Absorption)， 2.产生散射线（Scatter）， 3.穿透物体（Penetration） 影响Radiographic QualityX 光线照相术的质量之三要素： 1.Density （黑化度）- mAs，2.Contrast（对比度）- kVp，3.Sharpness（清晰度）- motion, Geometric，4.Distortion（失真度）- position, angle X线的发生程序是接通电源，经过降压变压器，供X线管灯丝加热，产生自由电子并云集在阴极附近。当升压变压器向X线管两极提供高压电时，阴极与阳极间的电势差陡增，处于活跃状态的自由电子，受强有力的吸引，使成束的电子，以高速由阴极向阳极行进，撞击阳极钨靶原子结构。此时发生了能量转换，其中约2%以下的能量形成了X线，其余98%以上则转换为热能。前者主要由X线管窗口发射，后者由散热设施散发。 X-Ray波长与影像上差别之关系 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 (kV高) ，能量较高，穿透性好，造成在影像上对比度较低。 长波长X-ray (kV低) 能量较低，较易被人体所吸收，穿透性较差，而在影像上对比度较高. x射线无法穿透金属，因为金属对其有强烈的吸收。骨骼含有大量的钙（一种金属），能够吸收x射线。金属之所以能吸收x射线，是因为x射线的光波能量足够激发金属离子的内层轨道上的电子，该电子被激发时，就吸收x射线的光波能量，并发生跃迁，此时的x射线转化为电离能，并保持在电子内。普通光的光波能量远远低于x射线，无法激发元素的电子，会被以光能的形式反射回来和以热能的形式吸收并弥漫的散发开来。x射线照射在非金属上，也会激发其内层轨道上的电子，但非金属元素的电子发生跃迁所需的能量很低，即使所有电子都被激发，也不足以将x射线的能量都吸收干净，未被吸收的x射线就能透过人体的非骨骼部分了。 X线管焦点尺寸与半影之间的关系 X线管焦点尺寸与半影之间的有着密切的关系：焦点尺寸越大，半影越大，影像锐利度越差 中心线倾斜摄影时不可使用格型栅。在使用格型栅的时，中心线只能垂直射入。否则，无论中心线向哪个方向倾斜均会产生严重的切割效应。 X线球管发射的X线束为锥形束 B、X线束位于被照体曝光面的大小称照射野 C、摄影时照射野应尽量大 D、X线束具有穿透能力 E、X线束中心部分的X线称为中心线 由于X线管焦点不是一个点，而是一个面。因此，在X线的投影中必然产生半影，X线照片影像必然大于被照体的实际尺寸。 X线透射成像是基于人体内不同结构的脏器对X线吸收的差别。一束能量均匀的X线投射到人体的不同部位，由于各部位对X线吸收的不同，透过人体各部位的X线强度亦不同，最后投影到一个检测平面上，即形成一幅人体的X线透射图像。检测器把X线强度转换为光强度， 电视摄像机又将光信号转换成电子信号。电子信号与检测到的X线量相匹配，再通过模／数转换器将电子信号转换为数字信号。一幅完整的数字X