X射线—医用物理学课件.ppt

1、 X X射线射线 X X射线射线 1912 1912年，劳厄用晶体衍射实验证明了年，劳厄用晶体衍射实验证明了X X射线是一种射线是一种波长很短的电磁波波长很短的电磁波。1895年，年，伦琴伦琴在研究稀薄气体放电在研究稀薄气体放电时发现了时发现了X射线，又称伦琴射线；射线，又称伦琴射线；伦琴伦琴夫人夫人的手的手戒指戒指+VAC105:VDC541010:R1 X1 X射线的产生射线的产生低压电源低压电源高压电源高压电源 说明说明:高速运动的电子与高速运动的电子与物体碰撞时，发生能量转物体碰撞时，发生能量转换，电子的运动受阻失去换，电子的运动受阻失去动能，其中一小部分（动能，其中一小部分（1左右）

2、能量转变为左右）能量转变为X射射线，而绝大部分（线，而绝大部分（99左左右）能量转变成热能使物右）能量转变成热能使物体温度升高。体温度升高。X射线管射线管低压电源低压电源高压电源高压电源（含整流电路）（含整流电路）提供管电流提供管电流提供管电压提供管电压产生产生X 射线射线+1 X射线的产生射线的产生2 X射线谱射线谱X射线包含不同波长成射线包含不同波长成分，将其强度按照波长分，将其强度按照波长的顺序列开来的图谱，的顺序列开来的图谱，称为称为X射线谱射线谱。连续连续X射线射线连续谱连续谱标识标识X射线射线标识谱标识谱2 X射线谱射线谱一、连续一、连续X射线谱射线谱1.产生机制产生机制轫制辐射产

3、生的。轫制辐射产生的。2.连续谱特性连续谱特性eUchvhminmaxU1ehcmin得：得：nmkVU）（1.242随着管电压增大时，各波长的随着管电压增大时，各波长的强度都增大，而且强度都增大，而且强度最大的强度最大的波长和短波极限都向短波方向波长和短波极限都向短波方向移动移动。2 X射线谱射线谱二、标识二、标识X射线谱射线谱1.产生机制产生机制原子外原子外较高各能级较高各能级的电子跃迁到内壳的电子跃迁到内壳层的空位层的空位产生的。产生的。2 X射线谱射线谱2.标识谱特性标识谱特性不论管电压如何变不论管电压如何变化，化，标识谱所在的标识谱所在的位置都不变位置都不变；在整；在整个谱线中个谱线

4、中所占的比所占的比例很少例很少。标识标识X射线在认识射线在认识原原子的壳层结构子的壳层结构和和物质物质的化学元素的化学元素分析中非分析中非常重要。常重要。1.贯穿本领：贯穿本领：波长短，能量大，穿透力强波长短，能量大，穿透力强2.荧光作用：荧光作用：3.感光作用：感光作用：X X荧光荧光感光板感光感光板感光制作制作X X射线像片射线像片增感屏：增感屏：特制纸板上涂一层钨酸钙类物质（白色）特制纸板上涂一层钨酸钙类物质（白色）X X射线射线 直接直接感光板感光（底片）：感光板感光（底片）：5 5有感光作用有感光作用增感屏增感屏感光板感光（底片）：感光板感光（底片）：95 95有感光作用有感光作用4

5、.电离作用：电离作用：5.生物作用：生物作用：3 X射线的基本性质射线的基本性质 每一种结晶物质都有各自独特的化学组成和晶体结构。没有任何两种物质，它们的晶胞大小、质点种类及其在晶胞中的排列方式是完全一致的。因此，当X射线被晶体衍射时，每一种结晶物质都有自己独特的衍射花样，它们的特征可以用各个衍射晶面间距d和衍射线的相对强度II1来表征。晶面间距d与晶胞的形状和大小有关，相对强度则与质点的种类及其在晶胞中的位置有关。所以任何一种结晶物质的衍射数据d和II1是其晶体结构的必然反映，因而可以根据它们来鉴别结晶物质的物相。3 X射线的基本性质射线的基本性质一、一、X射线的衍射射线的衍射此式的物理意义

6、在于：规定了X射线在晶体内产生衍射的必要条件，只有d、同时满足布拉格方程时，晶体才能产生衍射。一、一、X射线的衍射射线的衍射 布布拉格方程拉格方程3 X射线的基本性质射线的基本性质DNA DNA 晶体的晶体的X衍射照片衍射照片DNA DNA 分子的双螺旋结构分子的双螺旋结构 对大分子对大分子 DNA DNA 晶体的成千张的晶体的成千张的X X射线衍射照片的射线衍射照片的分析，显示出分析，显示出DNADNA分子的分子的双螺旋双螺旋结构结构.3 X射线的基本性质射线的基本性质4 X射线的医学应用射线的医学应用一、治疗一、治疗X射线在临床上主要用于治疗癌症。射线在临床上主要用于治疗癌症。其治疗机制其

7、治疗机制：X射线对生物组织有破坏作用，尤其是射线对生物组织有破坏作用，尤其是对于分裂活动旺盛或正在分裂的细胞，其破坏更强。对于分裂活动旺盛或正在分裂的细胞，其破坏更强。组织细胞分裂旺盛是癌细胞的特征，用组织细胞分裂旺盛是癌细胞的特征，用X射线照射可射线照射可以抑制它的生长或使它坏死。以抑制它的生长或使它坏死。用于治疗的用于治疗的X射线设备通常采用射线设备通常采用X射线治疗机和射线治疗机和“X射射线刀线刀”；放疗时有深度；放疗时有深度X线治疗机、线治疗机、60钴治疗机、直线钴治疗机、直线加速器及加速器及192铱源后装机等。铱源后装机等。4 X射线的医学应用射线的医学应用乳腺肿瘤治疗机乳腺肿瘤治疗

8、机牙科牙科X射线治疗机射线治疗机4 X射线的医学应用射线的医学应用二、诊断二、诊断1.常规透视和摄影常规透视和摄影2.数字减影血管造影数字减影血管造影三、三、X-CT(X-ray computed tomography)X射线计算机断层扫描射线计算机断层扫描CT构造原理图工作原理工作原理 CT是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器接收，产生信号。因为人体各种组织的疏密程度不同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号，转变为数字信息后由计算机进行处理，输出到显示的荧光屏上显示出图像，这种图像被称为横断面图像。应用用途应用用途