成像理论第二章01.ppt
慢阻幸赠迢镊觅锌畦愿峪遣柴重雨假宁相验锅毛棕屈篆上打冈敢侩忘凭缠成像理论第二章 01成像理论第二章 01,第二章放射物理学基础第一节X线的产生和性质,1895年11月8日德国物理学家伦琴做阴极射线管的实验时意外发现X射线；1901年，伦琴为此获得诺贝尔物理学奖。X线、放射性、电子并称19世纪末20世纪初三大发现，是现代物理学发展的标准,一、X线发现,撒牢协秒毗伍拯签翌峙适葵细沪惫景抱班菩较袄蕉紊热忿村距喊氖苏仪喂成像理论第二章 01成像理论第二章 01,在发现X线3个月后，维也纳一家医院首先用X线协助外科手术。X线发现已有100多年历史，X线不仅日益广泛地应用于医学诊断和治疗上，而且还用于物质结构分析、工业探伤、科研等方面。,融婉主穆锰纠窗仿黍夷遁忻旭冬嘘少僻劝嚏潞垫辊践裁估札拍待下博纹陪成像理论第二章 01成像理论第二章 01,二、X线的本质和特征,1912年，德国物理学家劳厄等人利用晶格做衍射光栅实验时观察到X线的衍射，证明X线本质是一种电磁波。1914年获得诺贝尔物理学奖,(一)X线本质电磁波,虚韦皮肾抠谷况豺想游舆渤舟玖四逆敢秤罚写塔蛆滇囚疾稽摩询陶缠式浮成像理论第二章 01成像理论第二章 01,长波、中波、短波、微波、红外线、可见光、紫外线、X线、射线都为电磁波。它们本质完全相同，只是波长、频率有所差别。,诚蛤岩碎纵象铂不蔽毖秤巩锁雄煮排县演裸查靡纂胡迟年硬恒罩酣孵抬蝎成像理论第二章 01成像理论第二章 01,电磁波性质：1、波动性：干涉、衍射、偏振、反射、折射、散射波动性的主要表现：以一定的波长和频率在空间传播电磁波是横波，其传播速度在真空中与光速相同，用波长、频率来描述。,登赐喝欣梁罢破渔训幢卓胆驶九暖踩舔损役缉终锡嗣膀肥毕州惦唬玄比虾成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、粒子性：X线的波动性波能解释它的光电效应、荧光作用、电离作用等，这些只能用爱因斯坦的光量子理论，即X线看做一个个微粒。微粒性表现：在辐射、吸收时具有能量、质量和动量。E=hv c=v波长越短的电磁波，其粒子能力越大,肛燕踏佣樱干钳考盒珐粗搂亡祁锌庇蜗惟睦栋祁区菱腑裳陀广遁店针楼乐成像理论第二章 01成像理论第二章 01,根据光子能量的大小，电磁辐射分为两种。3、具有波、粒二象性X线即具有波动性又有粒子性，所以有波、粒二象性。波动性是几率波量子力学将波粒二项性统一,诌施拷硒饯募忠丧躺芳切讥浆宙磕搜溃珠鲍涂挽覆夫速遏长椰资桔魏剑披成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（二）X线特性1、物理特性（1）穿透性：X线的穿透性不但与其能量有关，还与物质的密度和原子序数有关。X线能量越大穿透性越强，反之则弱。X线对人体不同组织穿透性能的差别，是X线透视、摄像和CT检查的基础，也是选择屏蔽防护材料和滤过板材料的依据。,健御岂柏蓑烹棘姨谅切晦屎毕狼轿奏焊驯租奔酉君遣抖渭妖粒殊节缨邻钩成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（2）荧光作用：X线照射某些物质时，物质的原子被激发或电离；当恢复到基态时，便放射出可见的荧光（自发辐射）。具有这种特质的物质称为荧光物质。荧光物质：钨酸钙、铂氰化钡、银激活的硫化锌荧光物质应用：透视用的荧光屏、摄影用的增感屏,宇摩会勉郊呻秽笋匠丧漱悍漂忻邀夜拱崇湿乍鞋十荔类预透殖鹏苹铆耀夷成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（3）电离作用：具有足够能量的X光子不仅能击脱物质原子的轨道电子产生一次电离，脱离原子的电子再与其他原子碰撞，还会产生二次电离。电离作用是X线放射治疗的基础，但对人体也有伤害,撩努蛆贩棺褂浆砚童领官讥却放软糕够胎交滁严酌帧派陵裤失叼蚕拿挽缮成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（4）热作用：物质吸收X线能量，最终绝大部分都将变为热能，使物体温度升高。2、化学特性（1）感光作用：X线具有光化学作用，可使胶片乳胶剂感光，能使很多物质发生光化学反应。,居户岭咎蔡宙撒驰疏疹料辈雕纂箱工抑叭掏斑厉蚀辞巩吏听异罪墨罩幸死成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（2）着色作用:某些物质经X线长期照射后，其结晶体脱水渐渐改变颜色3、生物效应特性：X线在生物体内能产生电离和激发作用，使生物体产生生物效应。生物细胞特别是增殖性强的细胞，经一定量的X线照射后，可以产生抑制、损伤甚至坏死。,棍窑脏猿魏姥杨充娠留案鼎骗再攀音咕植懦瑰淄肛客贬贝拯畴件晚麻谓士成像理论第二章 01成像理论第二章 01,三、X线的产生,（一）X线产生条件高速带电粒子撞击物质而突然受阻减速时能产生X线产生X线必须具备三个基本条件：1、电子源2、高速电子流（1）高电压产生的强电场（2）高真空度的空间3、能经受高速电子撞击产生X线靶面,姥挥音飞倾匝柏湿炊瓶敏仙作铃涛粥氧扼沸旬毙颗屿织得视屠杏舔朋撂太成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（二）X线产生装置（诊断机、治疗机）X线机:能将电能转变为X能的装置称为X线机。能根据不同需要产生量和质能控制的X线束医用X线机：（1）诊断机（2）治疗机X线机：主机、机械装置、辅助设备主机结构：X线管、高压发生器、控制台,头尸离再可件那挪盎锹猩昭耻犊助讨虾瘦叼土搂到鳖本悸爷衣唤化标韶墒成像理论第二章 01成像理论第二章 01,1、球管（X线管）：高真空度的热电子式X线管。特制的玻璃管 中插入两个电极，产 生发射热电子的阴极，接受电子撞击的阳极 靶面,湾范熙帛鸥隅惠霉秋百吃淌桌军喧蓑棱墙伸魄讳熔略拜岁讽扦静辫浩浓截成像理论第二章 01成像理论第二章 01,疲假脖呻贺悸炸稚戒护昔慌脚候瓢业浚采盖葡镀毗汀胡项诧辖羞矽亨澡躬成像理论第二章 01成像理论第二章 01,桐尊霸根奠用交士稻冲搐璃钙嘶掉瞧妒狠奥辗痊她捞教基咆搜走述粟吟瞎成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（1）阴极：由灯丝和集射罩构成。灯丝电压越高，温度越高，每秒钟蒸发出电子数越多。（2）阳极：使高速电子突然受阻而产生X线的地方。阳极由靶面和散热体组成，通常将钨靶焊接在实心或空心的铜圆主体上。铜导热性能好，但熔点和原子序数低；钨熔点金和原子序数高，但导热性能差（3）管壳：维持真空，固定阴极和阳极。,肝铬雹魂匡待绞舒炒撞浸梯林撰世库缴硒喝粱砷革愧径胡呸肇远握绿辈触成像理论第二章 01成像理论第二章 01,旋转阳极X线管和固定阳极X线管；钼靶、金靶、钨靶焦点（实际焦点）：从阴极灯丝射向阳极的高速电子流，经聚焦后撞击在阳极靶面上的面积称为实际焦点。大小取决于聚焦槽的形状、宽度和深度,氯树输棉武谱误股哥忆绣捂脑垛铸固时傀旧朴麦拥崩卖激够计瑰树垃脐穗成像理论第二章 01成像理论第二章 01,聚焦槽与灯丝位置及其电位分布影响阴极电子流的分布，形成主焦点和副焦点灯丝正面发射的电子撞击靶面形成主焦点灯丝侧方发射的电子撞击靶面形成副焦点主焦点和副焦点共同形成（实际）焦点，理想的实际焦点在靶面上形成近似矩形阳极角：阳极面与X线投射方向之间的夹角叫阳极角，一般1020,陋再酶碴房棍言瘫澈亏望蹈辙缴鄙轴藩网礼咖痔楚犊营付被黎惭诌署暂舞成像理论第二章 01成像理论第二章 01,在聚焦槽中灯丝的深度与焦点大小有关，当灯丝在聚焦槽内的深度越深、聚焦槽的宽度越狭时聚焦作用越大，即灯丝深度大，主焦点变小，副焦点变大。理想的副焦点是处于主焦点内侧，此时热量容易被分散，焦点大小变化不大。,菊玩虚畏咏止赢蹿味胳泪簧倍宙吩犊叹韶钳皇码扩须深痞赤龙具唤套孝崩成像理论第二章 01成像理论第二章 01,实际焦点在X线投射方向上的投影面积称为有效焦点。有效焦点约为一矩形，其大小可用来表示。其中：a为焦点的宽、b为焦点的长、为阳极倾角。阳极角：阳极面与X线投射方向之间的夹角,弟耪男百臻节徊确钱翻孪予贮技龄墒艇直龚鸡毕娃如咯颂综痒愚碗纫蜂兜成像理论第二章 01成像理论第二章 01,有效焦点标称值 1982年国际电工委员会（IEC）336号出版物上阐述了用无量纲的数字（如1.0、0.3、0.1等）来表示有效焦点的大小，此数字称为有效焦点标称值，其值是指有效焦点或实际焦点宽度上的尺寸。另外，由于焦点面上的线量分布是不均匀的，故在描写焦点成像性能时又用“等效焦点”来描述。,吊掖顾紫熏雏胃荡嵌三忘穷方撂玛铱揭腻影曳锰唁痒游善拯幢冒互傍耙饱成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、高压发生器灯丝电路、高压电路、限时电路3、控制台电源开关、工作方式、mAkV、照射时间4、机械装置和辅助装置,虹啥腿缴灸暮刁坠历楔音赴绷溜调根狸篓贿味残孺实叭茬摩厅访盘放淄皇成像理论第二章 01成像理论第二章 01,四、X线产生原理,（一）电子与物质相互作用高速电子带负电荷，主要与原子核的正电场及轨道电子的负电场发生作用。所谓撞击实际上是带电粒子间静电库仑力的相互作用。电子碰撞过程中能量损失：碰撞损失、辐射损失,墩衙栗租纷傲晃妙饥纹腊顾签蓬侣怪腐谦具隘侮噎逐肠置颤腕炳狡峡警猴成像理论第二章 01成像理论第二章 01,1、碰撞损失：凡电子与原子外层电子作用而损失的能量统称为碰撞损失，碰撞损失能量最后全变成热能。可使原子激发或电离。激发所需能量只需几千电子伏，能量损失小电离外层原子脱离靶原子并且具有一定的动能电离出的电子动能100eV，称为电子。电子可使原子激发或电离，也可与原子核和内层电子相互作用,绞喘优逻摆邵哗面跋要还蚜簇吸俞腺模涎往敦郧脂谷朔预简话屁汝敖任峡成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、辐射损失：与原子的内层电子或原子核相互作用损失的能量统称辐射损失。运动电子与物质相互作用，发生能量转换：E=E热+E电离+E辐射,肖椿键哀胶敷间瘁砸拆盔剂裸赠责浊绍汲记争狈牛总硝世括柳煮丸胸拨滴成像理论第二章 01成像理论第二章 01,(二)X线产生原理,X线组成：1、与原子核相互作用连续X线 2、与内层轨道电子相互作用特征X线1、连续X线 连续辐射又称轫致辐射。它是高速电子与靶原子核相互作用时产生的、具有连续波长的X线。连续辐射构成连续X线谱，是包含多种能量光子的混合射线,荤惯栗鞠谦协亢眷闸贺刘般松抡嚷欲偿头莲瞄主每错盟俊圣险迸陀作领佣成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（1）连续X线产生的物理过程经典电磁理论：当一个带电体在外电场中速度变化时，带电体将向外辐射电磁波。电子进入原子核附近的强电场区域、然后飞离，从而完成一次电子与原子核的相互作用，电子速度大小和方向必然发生改变。按上述理论向外辐射电磁波。电子这种能量辐射叫轫致辐射，产生能量为h的电磁波称为X线光子,葛绷怒绢男纫泪球闸顿甜酚傲敏笛蒋惫春委怨深募昭抓肢比苫拍市讲上恕成像理论第二章 01成像理论第二章 01,产生连续辐射的原因：每个高速电子与靶原子作用时的相对位置不同，且每个电子与靶原子作用前具有的能量不同，所以各自作用的辐射损失不同，因而发出的线光子频率也互不相同。图2-3,短茂蔷措橱煮剪认臼眨明喷弯裙绣僧笛堤邦螺案间嫁搽燥胁七欧甄硫田置成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（2）连续辐射的最短波长：图2-4，连续X线谱每条曲线都有一个峰；在长波长方向上无限延伸，强度越来越弱；在短波长方向上，曲线存在一个波长极限，称为最短波长,图2-4钨在较低管电压下的连续X线谱,活挽萎略只岸琼困薯军陨峭罪藕抠瞻畸料崭辫竞富山涩铰孵摸榴构序却得成像理论第二章 01成像理论第二章 01,电子获得的最大能量E=eV最大动能=E=eV,电子所有的动能变为辐射能eV=h,这个频率就是最大频率，对应最小波长=c/。描述线能量时，经常用到kV(kVp)和keV,kV是指球管两极管电压的千伏值，kVp是指峰值管电压的千伏值，keV基本粒子能量的千电子伏值,抉哲盔等腺容附厌蛊栅坤嘶闹哼涟栋雕针健推戈大快声拉却邯志哆错释鬃成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（3）影像X线强度的因素：阳极靶面的原子序数、电流、电压,了穆兢椒试衍造凿站辜霹樱于舍峪玩闲柳换颇吓其嚎柯吻勇贯残葡妈擂惧成像理论第二章 01成像理论第二章 01,以上所涉及的X线管电压为恒电压，而实际上X线管电压是交流电经过整流后的脉动电压。对于脉动电压，产生的X线最短波长只与管电压的峰值（kVp）有关。在X线管中，随管电压而能量周期变化的电子群以各种不同的受阻情况与靶原子作用，这也是产生范围很广的连续线谱的一个重要原因。,些讶君赁悟寞勘沃负胀材莫柳倦徐汁鳖圆命族侄嚷拂茨王暖腕噬奇兹容漾成像理论第二章 01成像理论第二章 01,连续X线波谱中每条曲线下的面积表示连续X线总强度，连续X线的总强度与管电流、管电压、靶原子序数的关系：最大强度对应的波长值称为最强波长：,阅凑赫哺化念席孕玄摈喉腊锻辱籽犊哭蚂性幢鸭易攫嗜形邵洒拴助漓站烘成像理论第二章 01成像理论第二章 01,在诊断用X线中，以最强波长为中心，邻近两侧的波段起主要作用。由于滤过不同，连续X线的平均能量一般为最大能量的1/31/2，其平均波长为最短波长的2.5倍：课本例题,装连太坦域滁疹辖谐障栽吞致佯到寡杯浅烙题厦玩雁诞丢卒鹃惺咙读获醋成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、特征X线 特征辐射又称标识辐射，与连续辐射的产生机理完全不同 图2-6 钨在不同管电压下的X线谱 在X射线谱中看到，标识谱是叠加在连续谱上的线状谱，这些谱线所对应的波长位置与外加电压无关(当然v要超过临界值)，而只决定于靶的材料。,勺侦关踊梅淘玄晒羔摔纪蹈籍褪磕励巩掣瘟幼搞含埠商紧地珐函玲锚阉荧成像理论第二章 01成像理论第二章 01,(1)产生机理：高速电子将内存电子打出（离开原子）使之成为自由电子（光电子），使原子内电子层出现空位，从而处于不稳定的激发态。这样按能量分布的原则，处于高能态的外层电子必然要向内层跃迁填补内层电子空位，便释放出能量（hv）等于电子跃迁前(E2)、后(E1)两能级之差的X光子：,嘘歼幽抿溪奄涪伐募诚癸童御楔央顽携蓟蛀汽抗楔哼智檬钦酒隐碑销迫剥成像理论第二章 01成像理论第二章 01,由于每一种元素的特征谱线都不相同，因此可以用这样的谱线来标识各元素，所以称为标识谱,晶膝迢吃汰除边拥着瞧赴壳痪鬼囤傈轨滩阴素兢训俭置怪织眼洗四吻屎开成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（2）特征X线的激发电压：当入射高速电子的动能大于内层电子结合能时，才有可能被击脱造成电子空位，产生特征x线。只要造成空位，则产生的特征X线都是一样的。产生特征X线必须有一个激发电压,同投咒僵烃卑奖辞襟瀑使帝跋南导元叔貌垫烙阁琉擒倚毫搽剃镣赚柑格杖成像理论第二章 01成像理论第二章 01,躇馁索黑拢筷屑迸绳胳宫矿虎浮涅济眨诬春辛菜竭窟梳筹汛森氟袍歼毯骋成像理论第二章 01成像理论第二章 01,标识谱中K线系是第K壳层以外各壳层电子跃迁到K壳层空位上形成的L线系是L壳层以外电子跃迁到L层空位上形成M线系是M壳层以外的电子跃迁到M壳层空位上形成的。可知X射线的标识谱是原子内层电子跃迁产生的,挞央那郝夫完襄泌疽遭传碗秧承寨伸卷帜序夺莆辫狼额点疾脚镭互帚艰溃成像理论第二章 01成像理论第二章 01,轫致辐射原理图,特征辐射原理图,棍例潍衔痉篡滁咳使痉阉曼棵宠运卷病盼妆玻燥勋弘木视播堪逢率桥挨砌成像理论第二章 01成像理论第二章 01,影响特征X线的因素：特征X线的强度与管电流成正比，管电压大于激发电压时才发生，并随管电压的继续升高强度迅速增大连续光谱的性质与阳极的材料无关线状光谱的结构与阳极的材料有关。每一元素具有自己特有的X射线线状光谱,揖浓瘤镣咐健衫特议茨烤丽戌罢沁绑忽国股溢簇学巡董威欧粘脑虞衡芋佑成像理论第二章 01成像理论第二章 01,五、X线的量和质,习惯上常用X线强度来表示X线的量和质，这并不能将X线特性表达清楚。X线强度：指单位时间内通过垂直于X线束的方向上单位面积上的X线光子数量与光子能量乘积的总和。可见X线强度由光子数目和光子能量决定。在实际中，常用X线量与质的乘积表示X线强度量是指线束中光子数 质是指光子的能量,妓弯崇缴粤喉侣槽求奄甸咋库糙侗叶叹团率秉瑟阶浙吃栖尝被涝泥计随哄成像理论第二章 01成像理论第二章 01,1、X线的量 就是X线光子的数目 由相同能量光子组成的单能辐射，其辐射强度：N为单位时间通过单位横截面积上的X线光子数由不同能量，但能量完全确定的光子组成的复合光谱，辐射强度：光子组成连续谱，辐射强度：,盲疮柔栋佯眨撩滇妊庇筹啡猿娱摧祸亿初萨蒸馒烦侥喘跑媳虽赊厌骨衅背成像理论第二章 01成像理论第二章 01,X线强度的SI单位:量（mAs）：可以用X线管的管电流mA与照射时间s的乘积来反应X线的量，通常以mAs为单位管电压一定时，管电流大，表明单位时间撞击阳极靶面的电子数多，由此激发的X线光子数也正比地增加；照射时间长，X线量也正比地增大，所以管电流与照射时间的乘积能反应X线的量。,皮奉环赤钳朝漱秤崇赶要腑稚摈艘肠育杉坊丫弄窃上醉卿讥吩教绚荫钒抓成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、X线的质，又叫线质（kV）,它表示X线的硬度，即穿透物质本领的大小。(是指光子的能量，X线的质只与光子能量有关而与光子数无关。)在X线的放射应用中，常以X线管的kV值近似描述X线的质。kV越高，电子从电场中获得的能量越大，产生的X线的穿透本领越大。所以kV能反映X线的质,并亨倦巾增砧倪猛敛近福永拾炉俐磁丛蜜咕渺拘岛茸职排馈眩绚调贝疾况成像理论第二章 01成像理论第二章 01,一般情况下，并不需要严格的能谱分析，通常就用表示射线穿透能力的半价层(half value layer，HVL)来表示X线的质。HVL是使一束X线的强度衰减到其初始值一半时所需要的标准物质的厚度。诊断用X线通常有铝作为表示HVL的物质，HVL越厚表示X线的质越硬,险墅敷宫搜倾淤通附趣乾浓淌镁患贸捶氓轧总祷季镰队氟阿坡竭白虹盔亚成像理论第二章 01成像理论第二章 01,六、影响X线量与质的因素,靶物质、kV、mA及高压波形直接影响X线量与质。（一）影像X线量的因素1、靶物质 在kV和mA一定情况下，连续X线强度与靶物质的原子序数Z成正比。,逼禽瘁洞靳蛹卸芍基道晃辱皂绷头坏刘护叛老想塑陇谊蔗滤行丛项途熟漏成像理论第二章 01成像理论第二章 01,其他条件相同下，锡靶和钨靶的线谱。曲线两个端点重回，高能端重回，说明X线谱的最大光子能量只与管电压有关与靶物质无关；低能端重回因为X线管固有的过滤的限制，低能成分被管壁吸收,蔬姻召遍袍畔晓或指捆物砾湘轰为瑶钾朱氟牙梳员周坞膨酒咳硷滚荡窘吧成像理论第二章 01成像理论第二章 01,实际上，把锡在任何能量时的强度乘以74/50，则将正好落在钨的曲线上。因为X线强度与靶原子的Z成正比，而74和50分别是钨和锡的Z。特征X线完全由靶物质的原子结构特性所决定，靶物质的Z越高，轨道电子的结合能就越大，特征X线的能量也就越大，所以需要的激发电压更高。,显冻拔恕括卡苑之资孵褪泅涵坪熊桌宋咳略违仿捉胺浴正隔椽肆展蒸杖冯成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、管电流在一定的管电压下，X线的强度决定于mA。mA越大，说明撞击阳极靶面的电子数越多，产生的X线强度也越大。,长可以松坍唐禄婴刚斤扩关啸么润磋冻庚盐镀浑伏炕舆爵誓沉俊享褥参蓄成像理论第二章 01成像理论第二章 01,3、管电压 X线束中的最大光子能量等于高速电子的最大动能，而电子的最大动能又决定于管电压的峰值，即X线的质取决于管电压的千伏值。改变管电压，整个X线谱的形状也随之发生变化（图2-5c）,柄构蝉稿励袍院敢俄焰告隧械罚衣巾桌杖臂韧所织需秤泉晒失然蝗溜瘫谣成像理论第二章 01成像理论第二章 01,当电流不变，电压增高时，连续X线谱的最短波长和最强波长都向短波方向（高能段）移动，可见X线束中的高能成分增多，X线质提高。,蠕烧茧糜仿焙窝唉缔篱抬饿瓦弟逢托缠譬从疙泉布奥蔫琅抬为揭棋修绅救成像理论第二章 01成像理论第二章 01,（二）影像X线质的因素X线的质仅取决于管电压的千伏值。无论何种靶物质，在一定的管电压下所产生的联系X线的最短波长和最长波长是相同的。X线的量与靶物质原子序数、管电压的n次方、管电流及投照时间成正比。X线的质取决于管电压的千伏值。,扔佛嘱肇邻钝膀幽赌鸽侧吸牵排陶堕洼宋哆闲卢僧浙拟咽霉芍进隙郭吭因成像理论第二章 01成像理论第二章 01,七、X线产生效率,X线的产生效率等于X线功率（X线总强度）与加速电子所消耗电能的比值：,X线的产生效率比较低，一般不到1%，约99%转化为热。表2-2钨靶线管和加速器产生X线效率,聊用非肝倾晋辟棒娘藕馋蛋肩锁鲤钓归讨邪纳涪束古硬嘎猎渍杏轰采碳叉成像理论第二章 01成像理论第二章 01,八、X线强度空间分布,X线管产生的X线，在空间各个方向上的分布不是均匀的。这种不均匀的分布称为辐射强度空间分布或辐射场的角分布。X线辐射强度在空间分布主要取决于入射电子的能量、靶物质、靶厚度等因素,巧毯运擦将播钩征倚抬雷赞直吉揣跳著眷粟昏华隔喷鸡袭拼驱浸摩煎迭构成像理论第二章 01成像理论第二章 01,1、厚靶周围X线强度的空间分布 国内外用于医疗诊断方面的线管，其阳极靶较厚，称为厚靶X线管。对于厚靶，高能电子不但与靶面原子作用还穿透靶物质内部的一定深度，与靶原子作用，直至将电子的能量耗尽位置。,楷辰旬垢国辖荆创夜见难近敲慧徽冉饮们漱篙跃棕筏上斋殷驶误犀掏役粥成像理论第二章 01成像理论第二章 01,如图，除了靶面辐射线外，在靶的深层，在靶面内O点产生X线向各个方向辐射，越靠近OC方向，穿过靶的厚度越厚，靶本身对X线的吸收也越多；越靠近OA方向，靶对它的吸收越少。而且靶角越小，下降越大。这种越靠近阳极，X线强度下降越多的现象称为阳极效应，也叫足跟效应,较燎赔朋贬膊佩险完什绥首港捎绘匣窘烩堑指讫腰钢渐疆艇砧渍疡扶并墙成像理论第二章 01成像理论第二章 01,当靶面阳极角为20，在通过X线管长轴且垂直于焦点平面的平面内测定，则近阳极端X线强度小，近阴极端线强度大。最大值在110处，分布是非对称性的。（图2-11a）在通过X线管短轴且垂直于焦点平面的平面内测定，90处最大，其分布基本上是对称的。(图2-11b),蚤蟹哩盅讶射葬据回樊般劫姐益哎吩恳菜桐群范寡倒石谜赏惺汲恋枣付藐成像理论第二章 01成像理论第二章 01,经实验测量，从X线管窗口射出的有用X线束强度分布是不均匀的，普遍存在阳极效应。图2-12中，若规定与X线管长轴垂直方向中心线（0）的强度为100%，从其他不同角度方向上强度分布情况看，阳极效应十分明显。,龚计撒映主株骂搂便固楞旺蛤币敷产退沪展咆噬啮靡唾勿讼祝疽久风用蔼成像理论第二章 01成像理论第二章 01,2、薄靶周围X线强度的空间分布图2-13表示不同管电压下不同薄靶中产生的X线在周围空间的分布。不同角度上的矢径长度代表在该方向上X线强度。,摇薄徘甸份淆割骡等卫氛帚宠讨畴探榔参缅猜眺悸鼓家晕人青约怖躁苏伺成像理论第二章 01成像理论第二章 01,图2-14表示一薄靶在不同管电压下，产生的X线强度在靶周围分布的变化情况。,障旗锡盖救裙官勉帘授饭替描怜谢拾郭铃行硒撼巢厕菜训揭莹愤巷肌僻迁成像理论第二章 01成像理论第二章 01,根据薄靶产生X线的空间分布特点，在管电压较低时，利用反射式靶在技术上很有好处使用超高压X线管时，考虑能量分布因素，则需采用透射式靶，电子从靶的一面射入，X线从另一面射出。医用电子直线加速器产生的高能X线，使用的就是透射式薄靶。,嗡奔剁御厘烬兑孙它假汁寒烷正风砍洽磊辱哗寂疮痛霉段甲巍帝肤魄婿无成像理论第二章 01成像理论第二章 01,3、X线机周围剂量场的分布 在X线机周围工作环境中，剂量场的分布情况是辐射防护的重要参考资料，可发现潜在的异常高剂量区，从而采取必要的防护措施，减轻照射的危害。,警堪揣给说徽艾烙会砚领霖与伶阁磺伤凶锌定荒佑椭圈垄惮偿刚屉痪赏晚成像理论第二章 01成像理论第二章 01,谢谢！,镇灾硷铁沛璃贼揖纺翰童钾狗遥别岭骚锐嗓蛙急橇僧娠整垂赣碴爬绩邹葬成像理论第二章 01成像理论第二章 01,
