第五章X射线的衰减规律.pdf

X射线在物质中的衰减 X线的衰减规律  X线强度的衰减，包括距离与物质所致的 衰减。  *距离引起衰减：从X线管焦点发出的X线 向空间各个方向辐射，在以焦点为中心 而半径不同的球面上的X线强度与距离 (即半径)的平方成反比，叫X线强度衰减 的平方反比法则。 物质引起衰减：X线通过物质时，由于X 线光子与构成物质的原子发生相互作 用而产生光电效应、康普顿效应和电 子对效应等，在此过程中由于散射和 吸收使X线强度衰减。性质和厚度有关， 而且还取决于辐射自身的性质。 The main contents  单能窄束X线的衰减规律  单能宽束X线的衰减规律  连续X线的衰减规律  X线通过人体的衰减规律  影响X线衰减的因素 一、单能窄束X线的衰减规律  (一)窄束X线及其指数衰减规律  X线通过一定厚度的物质层时，有些光子与物 质发生了相互作用，有些则没有。  光电效应和电子对效应，则光子被物质吸收。  康普顿效应，则光子被散射，散射光子也可能 穿过物质层。  穿过物质层的X线光子: a.原射线束中的光子，能量和方向均未变化, 即高能成分 b.散射光子，能量和方向都发生改变。 (一)窄束X线及其指数衰减规律  单能辐射：由相同能量的光子组成的辐 射。  窄束X线：是指不包括散射成分的射线束， 通过物质层后的X线光子，仅由未经相互 作用或称为未经碰撞的原射线光子所组 成。  “窄束”是指物理意义上的 “窄束”。 即使射线束有一定宽度，只要其中没有 散射光子，就可称之为窄束。 (一)窄束X线及其指数衰减规律 K (一)窄束X线及其指数衰减规律  当吸收体不存在时，K点辐射强度为I0  在辐射源和探测器之间放置厚度为 X的很薄一 △ 层物质，由于吸收和散射K点的辐射强度变为I。  △ 强度改变 I－I ＝－ I，－表示强度的衰减。 0  用不同的吸收体、不同能量的射线进行测量时： － △ I＝μI △X (2-33) 0  辐射在穿过薄吸收层时，辐射强度的衰减与物 质层的厚度及辐射的I 成正比，同时与线性衰 0 减系数 μ的数值有关；μ随辐射束中光子能量 的增加而减小。 (一)窄束X线及其指数衰减规律  (2-33)  μ表示X线穿过单位厚度的物质层时强度 -1 减少的百分数值。其SI单位 m 。  μ近似正比于吸收物质的密度，随材料 的物理状态变化。  为避开同吸收物质密度的相关性便于使 用，通常采用质量衰减系数 μ/ρ。 (一)窄束X线及其指数衰减规律  将式 (2-33)右面乘除吸收体的密度 ρ得：    I   I   x  0 (2-34)  2 xρ表示面积为1m 、厚度为 xm的