医用物理学 第2版 课件 第十四章 X射线2.ppt

14-2X射线谱第十四章X射线定义：将X射线的强度按照波长排列的图谱X线谱线强度与波长的关系：强度波长X线谱的组成：①连续X线谱较宽连续带，含各种波长成分强度较大的线状离散尖峰研究X线谱的目的：了解X线产生的原理。在医学应用中主要使用连续X线,而在研究物质结构中使用标识X线.②标识X线谱一、连续X射线谱1.产生机制轫致辐射:出现在管电压较低时（低于50KV）高速电子撞击阳极靶时，受靶中原子核的库仑场作用而速度骤减，每个电子失去的动能转化为一个光子辐射出来。e光子（h?）e+Ze10-10m10-15m（原子半径）（原子核半径）ee每个电子损失的动能转化为一个X光子。高速电子光子（h?）光子（h?’）高速电子进入靶内，靠近原子核距离不同，受原子影响程度不同，损失的动能有各种数值，使射线(光子)波长连续变化,形成连续谱。形成连续谱的原因：2.连续谱特性相对强度λ（nm）20KV50KV30KV40KV（1）各管电压下，强度从长波开始，逐渐上升，达最大后，快速下降为零。（2）强度最大对应的波长λmax和强度最小对应的波长λmin均随U↗而↘，向短波端移动λmax（3）短波极限λmin与靶的物质种类无关，仅与管电压U有关，其关系为强度最小对应的波长称为短波极限设：管电压为U，电子电量为e，则电子动能为eU，当电子的全部动能转换为一个X光子能量时，X光子具有的最大能量应为短波极限λmin与管电压U成反比，管电压U越高，λmin越短例设X射线管电压为100KV。问电子撞击阳靶的速度多大？所产生连续X射线谱的最短波长？解因为所以二、标识X射线谱出现在管电压较高时（大于70KV）钨在较高管电压下的X线谱*随着管电压继续增高,连续X线谱明显变化,而四条标识谱线的位置不变（即波长不变），与管电压无关。*临床应用主要是X射线的连续谱，标识谱是多余的甚至是有害的，常将其滤去。*对于不同元素制成的靶，具有不同的X射线标识谱，可作为元素的标识，所以称为“标识X射线谱”。特征谱特性与靶材料有关与管电压无关元素特征产生机制：靶原子内层电子跃迁产生高速运动的电子与阳极靶内某个原子的内层电子作用,靶原子的内层轨道电子吸收能量从靶原子中逸出,在原子的内层电子中出现空位；外层电子向空位跃迁,并在跃迁过程中放出一个光子,光子能量为电子跃迁前后的能级差.跃迁X光子能量h?=Em-En钼元素标识谱钨元素标识谱X射标识谱的线系1.原子内的能级从低到高可用K,L,M,N,O…标记2.若K能级的电子被外来电子碰出，则高能级的电子前来补充这一空位，多余的能量以X射线辐射出去，分别形成Kα，Kβ，Kγ….形成K线系，其他同理。3.两个能级离得越远，得到的x射线频率越高，能量越大，越硬。14-2X射线谱第十四章X射线