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X射线照射器的工作原理分享

发布时间:2021-10-20      点击次数:42
  X射线实际上是一种频率高、波长短、能量很大的电磁波,频率一般高于30PHz,波长短于10nm,能量大于124eV。X射线具有穿透性,但人体组织间有密度和厚度的差异,当X射线透过人体不同组织时,被吸收的程度不同,经过显像处理后即可得到不同的影像。
  X射线照射器是用加速后的电子撞击金属靶,撞击过程中,电子突然减速,其损失的动能会以光子形式放出,形成X光光谱的连续部分,称之为轫致辐射。通过加大加速电压,电子携带的能量增大,则有可能将金属原子的内层电子撞出。于是内层形成空穴,外层电子跃迁回内层填补空穴,同时放出波长在0.1nm左右的光子(相当于3EHz的频率和12.4keV的能量)。由于外层电子跃迁放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波长也集中在某些部分,形成了X光谱中的特征线。
 

 

  高速电子数击阳极时,上述两种辐射,电子动能转变为X射线的能量不到1%,而99%以上都转变为热能,从而使阳极温度升高。因此,阳极上直接受到电子轰击的区域,应该选用熔点高的物质。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X射线的光子总数或光子总能量是不同的,光子的总能量近乎与z的三次方成正比。所以,愈大则产生X射线的效率愈高。因此,在兼顾熔点高、原子序数大和其他些技术要求时,钨(Z=74)和它的合金是适当的材料。如果需要波长较长的X射线,则采用较低的管电压,如乳房透视,这时用(Z=42)作为靶则更好一些。由于靶的发热量很大,所以阳极整体用导热系数较大的铜做成,受电子轰击的钨犯或,则镶嵌在阳极上,以便更好地导出和散发热量。
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