【今天知识点不多，加油】第三章第3节： X线强度、X线质与X线量

第三章 X线物理与防护

第三节 X线强度、X线质与X线量

历年考点串讲

最长波长与最短波长换算关系，连续X线与最短波长换算关系，X线强度定义与影响因素，X线质与影响因素，最强波长计算公式，影响X线量的因素。

重点复习

X线的质、量及强度等内容。

常见的考题方式：

换算关系、计算公式、影响因素等。

常考的细节：

1.重要公式：λmin = 1.24/U = 1.24/90 = 0.0138nm ；λmax=1.5λmin ；λmean = 2.5λmin。

2.X线强度与光子数目呈正比。

3.X线强度是垂直于X线束传播方向的单位面积上，在单位时间内通过的光子数和能量乘积的总和。

4.X线的波长越短（频率越高），X线的光子所具有的能量就越大，X线的穿透力就越强，即X线质硬。

5.诊断用X线的半值层一般用毫米铝（mmAl）表示。诊断用X线的质，半值层在1.5 ～4mmAl 之间。

6.半值层反映X线束的穿透能力，表征X线质的软硬程度。

7.医用X线摄影中，X线波长在0.008～0.06mm之间。

8.工作时也用半值层、有效能量、等值电压等表示X线的质。

9.影响X线质的因素有管电压，滤过及整流方式（即高压波形）。

10.X线量与靶面物质的原子序数（Z）成正比；与管电压的n次方成正比（诊断能量范围）：

i与管电流及曝光时间成正比。

一、X线的波长与管电压

X线管管电压增高，被加速的电子速度越大。当管电压为90kV时，被加速的电子与靶面撞击时的速度为1.54×1010cm/s，这个电子的能量为：

1.6×10-19×90×103=1.44×10-14J

X线管中高速电子的速度并不是与管电压成正比的，这是因为电子质量随着速度变化而变化的缘故。

不同管电压对应不同的连续X线谱，每条谱线都有一个强度最大值，最大强度对应的波长值称为最强波长（

）。根据实验和计算得出，其值约在最短波长的1.5倍处。即：

由于滤过不同，连续X线的平均能量，一般为最大能量的1/3～1/2，例如最高能量为100keV的连续X线，其平均能量在40keV左右。其平均波长（爲λmean）约为最短波长的2.5倍。即：

二、X线强度

X线强度是垂直于X线束传播方向的单位面积上，在单位时间内通过的光子数和能量乘积的总和，即X线束中的光子数乘以每个光子的能量。

三、X线质

X线质又称X线的硬度，它是由X线的波长（或频率）来决定的。

X线的波长越短（频率越高），X线的光子所具有的能量就越大，X线的穿透力就越强，即X线质硬；

反之，X线的波长变长，穿透力变弱，X线的硬度就小。

（一）半值层

X线质的另一种表示方法是半值层（HVL）。所谓半值层是指使入射X线强度衰减到初始值的1/2时，所需的标准吸收物质的厚度，诊断用X线的半值层一般用毫米铝（mmAl）表示。它反映了X线束的穿透能力，表征X线质的软硬程度。

对同样质的X线来说，不同物质的半值层是不一样的。但就同一物质来说，半值层值大的X线质硬，半值层值小的X线质软。诊断用X线，若用半值层来表示，在1.5～4mmAl之间。

（二）管电压

在医用X线摄影时，一般使用25～150kV管电压产生的X线。150kV管电压产生的X线质以波长表示为：

其波长范围从理论上讲可相当宽，但实际上其长波X线已被X线管壁、绝缘油层、放射窗口、附加滤过板等吸收，所以射出X线管壁的X线波长大约是0.06nmo在40kV管电压下产生的X线波长为：

由上述可知：应用于X线摄影中的X线波长在0.008-0.06nm之间。

实际应用中是以管电压和滤过情况来反映X线的质。

四、X线量

X线量是指X线光子的多少。

（一）测量方法

直接准确地测出从X线管发出的X线的多少是相当困难的，可根据X线特性用间接方法来测量，方法是利用X线在空气中产生电离电荷的多少来测定X线的照射量；X线诊断范围内常用管电流与曝光时间乘积（mAs）即管电流量

来表示。

（二）影响X线量的因素

X线量与靶面物质的原子序数（Z）成正比；与管电压的n次方成正比（诊断能量范围）；与管电流及曝光时间成正比。

从X线管焦点到距离为r的面上的X线量H为：

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