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X射線照射器的工作原理分享

發布時間:2021-10-20      點擊次數:231
  X射線實際上是一種頻率高、波長短、能量很大的電磁波,頻率一般高于30PHz,波長短于10nm,能量大于124eV。X射線具有穿透性,但人體組織間有密度和厚度的差異,當X射線透過人體不同組織時,被吸收的程度不同,經過顯像處理后即可得到不同的影像。
  X射線照射器是用加速后的電子撞擊金屬靶,撞擊過程中,電子突然減速,其損失的動能會以光子形式放出,形成X光光譜的連續部分,稱之為軔致輻射。通過加大加速電壓,電子攜帶的能量增大,則有可能將金屬原子的內層電子撞出。于是內層形成空穴,外層電子躍遷回內層填補空穴,同時放出波長在0.1nm左右的光子(相當于3EHz的頻率和12.4keV的能量)。由于外層電子躍遷放出的能量是量子化的,所以放出的光子的波長也集中在某些部分,形成了X光譜中的特征線。
 

 

  高速電子數擊陽極時,上述兩種輻射,電子動能轉變為X射線的能量不到1%,而99%以上都轉變為熱能,從而使陽極溫度升高。因此,陽極上直接受到電子轟擊的區域,應該選用熔點高的物質。理論和實驗表明,在同樣速度和數目的電子轟擊下,原子序數Z不同的各種物質做成的靶,所輻射X射線的光子總數或光子總能量是不同的,光子的總能量近乎與z的三次方成正比。所以,愈大則產生X射線的效率愈高。因此,在兼顧熔點高、原子序數大和其他些技術要求時,鎢(Z=74)和它的合金是適當的材料。如果需要波長較長的X射線,則采用較低的管電壓,如乳房透視,這時用(Z=42)作為靶則更好一些。由于靶的發熱量很大,所以陽極整體用導熱系數較大的銅做成,受電子轟擊的鎢犯或,則鑲嵌在陽極上,以便更好地導出和散發熱量。
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