x线讲解(X射线的基本知识有哪些)

1.X射线的基本知识有哪些

X射线是一种波长很短、能量很高的电磁波，是由高能电子的减速或由原子内层轨道电子的跃迁产生的。

其波长介于光学的紫外光与Y射线的波K之间（见图7—1），从10的-6次方nm到l0nm。在常规X射线光谱分析巾所涉及的波长范围从0.01nm(UK。

线)至2nm(FK。线)。

x射线可以通过X射线管产生。X射线管内部抽成真空，设有阴极（灯丝）和阳极（靶子）及出射窗口，在阳极和阴极之间施加数卜千伏直流高压。

考试&大&在阴极回路中被加热的电子在阳极高压的吸引下，以极高的速度射向阳极，这时就有x射线自阳极发出，通过极薄的铍窗射至管外。

2.你对X线了解有多少

1895年11月8日傍晚，德国科学家伦琴新发现一种尚未为人所 知的新射线，便取名为X射线。

另外他还发现X射线还可以穿透肌 肉显示出骨骼的轮廓。第一张具有历史意义的照片是他夫人手骨的照片，手指骨骼和结婚戒指在底片上清晰可见。

1895年12月28日 伦琴向维尔茨堡物理医学学会递交了一篇关于X射线的论文《一种 新射线一一初步报告》。 这报告轰动了整个新闻界，几天后就传遍 了全世界。

X线从一发现就被用于医学检查。在计算机技术和射线 探测器件飞速发展的今天，X线影像检查设备日新月异。

计算机断 层摄影（CT）、计算机X射线摄影（CR）、直接数字射线摄影（DR）、数字减影（DSA）介人手术治疗及检查等等都已成为医生临床诊断 及治疗离不开的有效手段。 就像药物治疗会有副作用一样，接受X线检查时，被X线照射 的组织器官细胞也会受到一定程度的伤害，但这种损伤没有立竿见 影的自我感觉。

如果损伤轻微，致病的可能性就很小；如果射线损 伤较重，就会导致致死性癌症或遗传性疾病的发生。事实证明：任 何生物在X线的大剂量长时间照射下最后都会死亡。

人体各种组织 器官对射线损伤的敏感程度不一样，其敏感程度由大到小的排序如 下：胚胎、性腺、乳腺、眼晶体、甲状腺、肝、肾、脑、肌肉。国际辐射防护委员（ICRP）研究证实，辐射致癌及遗传性疾患 是剂量线性无阈的，也就是说受照射越多，患致死性癌症及遗传性 疾患的可能性越大。

1CRP提出，辐射防护应遵循三项原则：使用辐 射正当化、防护最优化和个人剂量限值。我国采纳了 ICRP的建议，并由主管部门制定了一系列辐射防护规章、标准，以保障职业人员、受检者和公众的放射卫生安全。

国家卫生部在2002年1月3日发布 了《国家放射工作卫生防护管理办法》。 其中明确规定：“（用放 射射线）对患者和受检者进行诊断、治疗时，应当按照操作规程， 严格控制受照剂量，对临近照射的敏感器官和组织应当进行屏蔽防 护。

对孕妇和儿童进行医疗照射时，应当告知对健康的影响。”卫 生部在《医用X线诊断防护安全操作要求》中还明确规定，对人体 敏感部位和组织（如性腺、甲状腺、乳腺等）应采取适当屏蔽保护。

拍片和透视是最常用、最基本的检查手段：拍胸片患者上身越 裸越好，以免内衣扣、胸罩钩、项链等挡住病变部位。给婴幼儿检 查时，最难的是固定婴儿的体位，家长千万别舍不得孩子啼哭而不 让捆绑固定，否则你的宝宝将受到不必要的全身照射，你也得陪着 接受一次X线伤害。

非检查部位，特别是射线敏感器官应尽量远离 照射野，例如拍上（手）、下肢（足）片时，将手臂、腿伸直，甲状腺、乳房、性腺远离照射野。这些都是患者应该主动配合的。

透视的时 候你可以医生尽量采用脉冲式曝光，这样医生自然知道你懂的防护， 也会更加标准的进行操作了。 CT的实质也是利用X线成像，CT扫描对人体的损伤比拍片要 高出100多倍，做一次CT全身扫描体检，会使受检者辐射致癌的危险性增加约8%Q但是很少有人一次要求对全身进行扫描检查。

如 果你是做头部CT检查时，你可以要求医生用防护服挡住你的脖子（甲 状腺）到大腿的中上部（性腺）。 另外你最好要把眼睛闭上。

这就 是最简单有效的自我保护。在医院如果你因为乳腺疾病而被要求乳腺摄影时，你可以拒绝。

截止到2004年底，没有一个经济发达国家的主管部门批准计算机X 线（CR）乳腺摄影用于临床诊断，更不能用于乳腺癌普查。因为在 医院的首选检查是超声检查。

作为常识，大家应该知道，超声和磁 共振检查是对人体没有任何损伤的：至少现在的科学还没有发现。放射科医生有义务告诉患者，患者也有权利知道，X线检查的 利与弊、有无其他可替代的方法，在征得患者的同意后再开单检 查，尤其是对孕妇、婴幼儿患者，更应慎重。

一般孕妇如果接受了 5葛瑞（一种单位）的X射线暴射量，相当于照20张腹部X光片 或2次的骨盆计算机断层，此种剂量下将来胎儿导演的机会将增加 40%。但是实际上几乎没有医院这样做。

患者也应该拒绝一切不正 当的X线检查。总之，X线用于医学检查应依法、科学和规范。

辐射致癌是随 机事件，致癌的危险度是大量人群发病事件的统计结果。在使用科 学和规范的情况下，拍摄一次胸片，患者致癌的可能性仅为十万分之一，甚至更低，所以患者不要谈射线色变。

3.X射线谱的基本原理

X射线谱可分为发射区射线谱和吸收区射线谱，波长范围为700~0.1┱。发射谱有两组：连续谱和叠加其中的标识（特征）谱。

连续X射线谱 高速带电质点（如电子、质子、介子等）与物质相碰，受物质原子核库仑场的作用而速度骤减，质点的动能转化为光辐射能的形式放出。带电质点的速度从υ1降到υ2，相应地发生波长为 λ0

的辐射，这是h是普朗克常数，с为光速，m是带电质点的质量。因此连续谱存在一短波限，其最短波长λ0相应于υ2=0时的波长。例如，在普通X射线管中，管电压为V（伏）时，，其中e为电子电荷。

1a是钨阳极X射线管在不同管压下的连续X射线谱，1b是相同管电压（10kV）下不同阳极材料的连续X射线谱。连续谱的λ0与阳极的原子序数Z无关，它仅与质点的动能有关，Z只影响连续谱的积分强度，X射线的输出功率为kiZV2(i为管电流)，其效率为kZV,k=1.1~1.4*10-9。强度最大值的波长。X射线管所发射的连续谱强度在空间各个方向的分布是不相等的。

连续 X射线谱中某一波长的强度与管电压存在着严格的线性关系，根据这一关系外推，可得相应于该波长的管电压，利用这个方法可求得相当精确的两个基本物理常数h和e的比值。

标识（特征）X射线谱，当冲击物质的带电质点或光子的能量足够大时，物质原子内层的某些电子被击出，或跃迁到外部壳层，或使该原子电离，而在内层留下空位。然后，处在较外层的电子便跃入内层以填补这个空位。这种跃迁主要是电偶极跃迁，跃迁中发射出具有确定波长的线状标识X 射线谱。式中εn2和εn1分别是原子系统初态和终态的能量。标识X射线谱通常按发生跃迁的电子状态来分类。电偶极跃迁必须满足选择定则：Δn0，ΔЛ=±1和Δj=±1,0（除j=0→0的跃迁外），其中n、Л、j分别表示主量子数，轨道角动量量子数和总角动量量子数。用K、L、M、N……表示主量子数n=1、2、3、4……壳层的能级，当n=2的电子跃迁到n=1壳层时，所发射出的辐射称Kα系；n=3的电子跃迁到n=1壳层时，其辐射称Kβ系。

n=3的电子跃迁到n=2壳层所发射出的辐射为Lβ系；n=4的电子跃迁到n=2壳层时，其辐射称Lα系。……同理类推可得M系、N系……等标识 X射线谱。经常遇到的是强度大的K系和L系标识X 射线谱。由于能级劈裂，各系谱线由几条相近的波长所组成，如Kβ系由双线所组成，双线的波长差为0.004±0.001┱，Z愈大，相差愈小，λ与λ的强度比约为2:1。物质原子外层的电子状态，也会影响内层电子的能级，因此发射谱还存在着精细结构。

X射线吸收谱，X射线通过试样时，其强度随线吸收系数μ和试样厚度t按指数衰减I-I0e-μt。质量吸收系数μm=μ/ρ=σm+τm这里ρ为试样的密度；σm是散射吸收系数，是表示相干（汤姆孙）散射和非相干（康普顿）散射过程的结果；τm为光电吸收系数，它是由于内光电效应的结果。在0.5~500┱波长范围，τm起主要作用，σm实际上完全由相干散射所决定，其数值约为0.2cm2/g。

这里A是原子量，当（λZ）从8变到1000，ψ（λZ）从0.05线性地增加到 0.5。对于每一种元素，在某一严格确定的波长，μm发生突变。这种μm的跳跃变化，是由于辐射光子的能量增加到一定程度，能够激励正常态的内层电子。如果被激励的是K层电子，得到K系吸收限λK；如果被激励的是L层电子得到L系吸收限λL；……如图2所示。在吸收限之上，随着入射光子能量的增加，吸收曲线上出现振荡起伏变化的小峰（图3）。当能量大于吸收限1keV时，吸收系数单调下降。能量大于吸收限5~30eV，称近吸收限区，这一区域与原子能级和四周原子有关。高于吸收限30~1000eV为扩展吸收精细结构区（见扩展X射线吸收精细结构谱）。这一区域反映着周围原子的影响。

4.影像学的X线成像

（一）X线的产生 1895年，德国科学家伦琴发现了具有很高能量，肉眼看不见，但能穿透不同物质，能使荧光物质发光的射线。

因为当时对这个射线的性质还不了解，因此称之为X射线。为纪念发现者，后来也称为伦琴射线，现简称X线（X-ray）。

一般说，高速行进的电子流被物质阻挡即可产生X线。具体说，X线是在真空管内高速行进成束的电子流撞击钨（或钼）靶时而产生的。

因此，X线发生装置，主要包括X线管、变压器和操作台。X线管为一高真空的二极管，杯状的阴极内装着灯丝；阳极由呈斜面的钨靶和附属散热装置组成。

变压器为提供X线管灯丝电源和高电压而设置。一般前者仅需12V以下，为一降压变压器；后者需40~150kV（常用为45~90kV）为一升压变压器。

操作台主要为调节电压、电流和曝光时间而设置，包括电压表、电流表、时计、调节旋钮和开关等。在X线管、变压器和操作台之间以电缆相连。

X线机主要部件及线路见图1-1-1。X线的发生程序是接通电源，经过降压变压器，供X线管灯丝加热，产生自由电子并云集在阴极附近。

当升压变压器向X线管两极提供高压电时，阴极与阳极间的电势差陡增，处于活跃状态的自由电子，受强有力的吸引，使成束的电子，以高速由阴极向阳极行进，撞击阳极钨靶原子结构。此时发生了能量转换，其中约1%以下的能量形成了X线，其余99%以上则转换为热能。

前者主要由X线管窗口发射，后者由散热设施散发。（二）X线的特性 X线是一种波长很短的电磁波。

波长范围为0.0006~50nm。X线诊断常用的X线波长范围为0.008~0.031nm（相当于40~150kV时）。

在电磁辐射谱中，居γ射线与紫外线之间，比可见光的波长要短得多，肉眼看不见。除上述一般物理性质外，X线还具有以下几方面与X线成像相关的特性：穿透性：X线波长很短，具有很强的穿透力，能穿透一般可见光不能穿透的各种不同密度的物质，并在穿透过程中受到一定程度的吸收即衰减。

X线的穿透力与X线管电压密切相关，电压愈高，所产生的X线的波长愈短，穿透力也愈强；反之，电压低，所产生的X线波长愈长，其穿透力也弱。另一方面，X线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关。

X线穿透性是X线成像的基础。荧光效应：X线能激发荧光物质（如硫化锌镉及钨酸钙等），使产生肉眼可见的荧光。

即X线作用于荧光物质，使波长短的X线转换成波长长的荧光，这种转换叫做荧光效应。这个特性是进行透视检查的基础。

摄影效应：涂有溴化银的胶片，经X线照射后，可以感光，产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子（Ag ）被还原成金属银（Ag），并沉淀于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片上呈黑色。

而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。

所以，摄影效应是X线成像的基础。电离效应：X线通过任何物质都可产生电离效应。

空气的电离程度与空气所吸收X线的量成正比，因而通过测量空气电离的程度可计算出X线的量。X线进入人体，也产生电离作用，使人体产生生物学方面的改变，即生物效应。

它是放射防护学和放射治疗学的基础。 X线之所以能使人体在荧屏上或胶片上形成影像，一方面是基于X线的特性，即其穿透性、荧光效应和摄影效应；另一方面是基于人体组织有密度和厚度的差别。

由于存在这种差别，当X线透过人体各种不同组织结构时，它被吸收的程度不同，所以到达荧屏或胶片上的X线量即有差异。这样，在荧屏或X线上就形成黑白对比不同的影像。

因此，X线影像的形成，应具备以下三个基本条件：首先，X线应具有一定的穿透力，这样才能穿透照射的组织结构；第二，被穿透的组织结构，必须存在着密度和厚度的差异，这样，在穿透过程中被吸收后剩余下来的X线量，才会是有差别的；第三，这个有差别的剩余X线，仍是不可见的，还必须经过显像这一过程，例如经X线片、荧屏或电视屏显示才能获得具有黑白对比、层次差异的X线影像。人体组织结构，是由不同元素所组成，依各种组织单位体积内各元素量总和的大小而有不同的密度。

人体组织结构的密度可归纳为三类：属于高密度的有骨组织和钙化灶等；中等密度的有软骨、肌肉、神经、实质器官、结缔组织以及体内液体等；低密度的有脂肪组织以及存在于呼吸道、胃肠道、鼻窦和乳突内的气体等。当强度均匀的X线穿透厚度相等的不同密度组织结构时，由于吸收程度不同，因此将出现如图1-1-2所示的情况。

在X线片上或荧屏上显出具有黑白（或明暗）对比、层次差异的X线影像。在人体结构中，胸部的肋骨密度高，对X线吸收多，照片上呈白影；肺部含气体密度低，X线吸收少，照片上呈黑影。

X线穿透低密度组织时，被吸收少，剩余X线多，使X线胶片感光多，经光化学反应还原的金属银也多，故X线胶片呈黑影；使荧光屏所生荧光多，故荧光屏上也就明亮。高密度组织则恰相反病理变化也可使人体组织密度发生改变。

例如，肺结核病变可在原属低密度的肺组织内产生中等密度的纤维性改变和高密度的钙化灶。在胸片上，于肺影的背景上出现代表病变。

5.x线具有哪些特性,它们分别是什么的基础

X线的是一种电磁波，它具有电磁波的共同属性。此外具有物理学、化学、生物学等方面的特有性质。

一.物理特性：

1.X线在均匀的、各项同性的介质中，是直线传播的不可见电磁波。

2.X线不带电，故而不受外界磁场或电场的影响。

3.穿透作用：X线波长短具有较高能量，物质对它吸收弱，因此具有很强的穿透本领。

4.荧光作用：某些物质被X线照射后，能激发出可见荧光。

5.电离作用：具有足够能量的X线光子能够撞击原子中的轨道电子，使之脱离原子产生一次电离。被击脱的电子仍有足够能量去电离更多的原子。

6.热作用：X线被物质吸收，最终绝大部分都将变成热能，使物体产生温度升高。

二.化学作用：

1.感光作用：X线和可见光一样，同样具有光化学作用，可使胶片乳剂感光能使很多物质发生光化学作用。

2.着色作用：某些物质如铅玻璃、水晶等经X线长期大剂量照射后，起结晶体脱落渐渐改变颜色称着色作用或者脱水作用。

三.生物效应特性：

X线在生物体内也能产生电离及激发，使生物体产生生物效应。特别是一些增殖性强的细胞，经一定量的X线照射后，可产生拟制、损伤甚至坏死。

6.放射医学的基础知识

计算机X线摄影 CR computed radiography

数字X线摄影 DR digital radiography

直接数字X线摄影 DDR direct digital radiography

数字减影血管造影 DSA digital subtraction angiography

影像板 IP imaging plate

平板探测器 FPD flat panel detector

电荷耦合器件 CCD charge coupled device

调制传递函数 MTF modulation transfer function

量子检出效率 DQE detective quantum efficiency

医用数字影像通讯 DICOM digital imaging and communication in medicine

电子束CT ECT electron beam computed tomography

图像存储和传输系统 PACS picture archiving and communicating system

医院信息系统 HIS hospital information system

放射信息系统 RIS radiology information system

7.X线透视原理是什么,X线摄影原理是什么

X光是波长介于紫外线和γ射线间的电磁波， X射线具有很强的穿透，医学上常用作透视检查，工业中用来探伤。

长期受X射线辐射对人体有伤害。X射线可激发荧光、使气体电离、使感光乳胶感光，故X射线可用电离计、闪烁计数器和感光乳胶片等检测。

晶体的点阵结构对X射线可产生显著的衍射作用，X射线衍射法已成为研究晶体结构、形貌和各种缺陷的重要手段 涂有溴化银的胶片，经X线照射后，可以感光，产生潜影，经显、定影处理，感光的溴化银中的银离子（Ag+）被还原成金属银（Ag），并沉淀于胶片的胶膜内。此金属银的微粒，在胶片上呈黑色。

而未感光的溴化银，在定影及冲洗过程中，从X线胶片上被洗掉，因而显出胶片片基的透明本色。依金属银沉淀的多少，便产生了黑和白的影像。

所以，摄影效应是X线成像的基础。