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什么是X射线?
X射线,是一种频率极高,波长极短、能量很大的电磁波。X射线的频率和能量仅次于伽马射线,频率范围30PHz~300EHz,对应波长为1pm~10nm,能量为124eV~1.24MeV。X射线具有穿透性,但人体组织间有密度和厚度的差异,当X射线透过人体不同组织时,被吸收的程度不同,经过显像处理后即可得到不同的影像。
X射线简介
目录 1 拼音 2 英文参考 3 概述 4 X线的产生(xray production) 5 X线的发现(discovery of Xray) 6 X线的性质(nature of xray) 7 X线的特性(Characteristics of Xray) 7.1 物理效应(physics effect) 7.1.1 穿透性 7.1.2 荧光效应 7.1.3 摄影效应 7.1.4 电离效应 7.2 化学效应(chemical effect) 7.3 生物效应(biological effect) 8 X线的发生程序(The occurrence of X ray procedures) 9 X线成像的基本原理 10 软X线(soft Xray) 11 参考资料 这是一个重定向条目,共享了X线的内容。为方便阅读,下文中的 X线 已经自动替换为 X射线 ,可 点此恢复原貌 ,或 使用备注方式展现 1 拼音 X shè xiàn
2 英文参考
xray
3 概述
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线。为纪念发现者,后来也称为伦琴射线,现简称X射线(Xray) 。一般说,高速行进的电子流被物质阻挡即可产生X射线。具体说,X射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。[1]
4 X射线的产生(xray production)
X射线是由能量的转换而产生的。在使用X射线成像时,利用高能电子轰击(电子电离)金属靶面,产生x线。也就是说,X射线是在X射线管中产生的。[1]
X射线管之所以能产生x线,还必须具备3个条件:电子源、高速电子的产生、电子的骤然减速。[1]
5 X射线的发现(discovery of Xray)
1895年11月8日,当威廉·康拉德·伦琴用一个高真空玻璃管和一台能产生高压的小型机器做实验时,发现了X射线。第一张X射线照片是伦琴说服自己的夫人作为实验者,于1895年11月22日拍摄的手部的照片。伦琴是一名德国物理学家,1901年被授予诺贝尔物理学奖。伦琴于1923年2月10日逝世。[1]
6 X射线的性质(nature of xray)
x线是高能电子与物质相互作用时产生的高能电磁辐射线。它与无线电波、可见光、γ射线一样具有一定的波长和频率。也就是说,x线的本质是一种电磁波(electromagic wave)。由于X射线光子能量很大,可使物质产生电离,故又属于电离辐射线。[1]
X射线具有二象性——微粒性和波动性,这也是X射线的本质之一。X射线在传播时表现了它的波动性,具有频率和波长,并有干涉、衍射、反射和折射现象;x线在与物质作用时表现出粒子性质,每个光子具有一定能量,能产生响应的效应,如光电效应、康普顿效应等。[1]
7 X射线的特性(Characteristics of Xray) 7.1 物理效应(physics effect)
体现为穿透性(perability)、荧光作用(fluorescent effect)、热作用(heat effect)、干涉(interference)、衍射(diffraction)、反射(reflection)、折射(refraction)作用、电离作用(ionization)[1]。
X射线是一种波长很短的电磁波。波长范围为0.0006~50nm。目前X射线诊断常用的X射线波长范围为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射线还具有以下几方面与X射线成像相关的特性 :
7.1.1 穿透性
X射线波长很短,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射线的穿透力与X射线管电压密切相关,电压愈高,所产生的X射线的波长愈短,穿透力也愈强;反之,电压低,所产生的X射线波长愈长,其穿透力也弱。另一方面,X射线的穿透力还与被照体的密度和厚度相关。X射线穿透性是X射线成像的基础。
7.1.2 荧光效应
X射线能激发荧光物质(如硫化锌镉及钨酸钙等),使产生肉眼可见的荧光。即X射线作用于荧光物质,使波长短的X射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。
7.1.3 摄影效应
涂有溴化银的胶片,经X射线照射后,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射线胶片上被洗掉,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射线成像的基础。
7.1.4 电离效应
X射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射线的量成正比,因而通过测量空气电离的程度可计算出X射线的量。X射线进入人体,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。
7.2 化学效应(chemical effect)
感光作用(sensitising effect)、着色作用(shading effects)[1]。
7.3 生物效应(biological effect)
生物细胞在一定量的X射线照射下,可产生抑制、损伤、甚至坏死[1]。
8 X射线的发生程序(The occurrence of X ray procedures)
X射线的发生程序是接通电源,经过降压变压器,供X射线管灯丝加热,产生自由电子并云集在阴极附近。当升压变压器向X射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射线,其余99%以上则转换为热能。前者主要由X射线管窗口发射,后者由散热设施散发。
9 X射线成像的基本原理
X射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射线的特性,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射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射线量即有差异。这样,在荧屏或X射线上就形成黑白对比不同的影像。
因此,X射线影像的形成,应具备以下三个基本条件:首先,X射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射线量,才会是有差别的;第三,这个有差别的剩余X射线,仍是不可见的,还必须经过显像这一过程,例如经X射线片、荧屏或电视屏显示才能获得具有黑白对比、层次差异的X射线影像。
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射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,在X射线片上或荧屏上显出具有黑白(或明暗)对比、层次差异的X射线影像。
在人体结构中,胸部的肋骨密度高,对X射线吸收多,照片上呈白影;肺部含气体密度低,X射线吸收少,照片上呈黑影。
X射线穿透低密度组织时,被吸收少,剩余X射线多,使X射线胶片感光多,经光化学反应还原的金属银也多,故X射线胶片呈黑影;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的白影。因此,不同组织密度的病理变化可产生相应的病理X射线影像。
人体组织结构和器官形态不同,厚度也不一致。其厚与薄的部分,或分界明确,或逐渐移行。厚的部分,吸收X射线多,透过的X射线少,薄的部分则相反,因此,X射线投影可有图113所示不同表现。在X射线片和荧屏上显示出的黑白对比和明暗差别以及由黑到白和由明到暗,其界线呈比较分明或渐次移行,都是与它们厚度间的差异相关的。图113中的几种情况,在正常结构和病理改变中都有这种例子。
由此可见,密度和厚度的差别是产生影像对比的基础,是X射线成像的基本条件。应当指出,密度与厚度在成像中所起的作用要看哪一个占优势。例如,在胸部,肋骨密度高但厚度小,而心脏大血管密度虽低,但厚度大,因而心脏大血管的影像反而比肋骨影像白。同样,胸腔大量积液的密度为中等,但因厚度大,所以其影像也比肋骨影像为白。需要指出,人体组织结构的密度与X射线片上的影像密度是两个不同的概念。前者是指人体组织中单位体积内物质的质量,而后者则指X射线片上所示影像的黑白。但是物质密度与其本身的比重成正比,物质的密度高,比重大,吸收的X射线量多,影像在照片上呈白影。反之,物质的密度低,比重小,吸收的X射线量少,影像在照片上呈黑影。因此,照片上的白影与黑影,虽然也与物体的厚度有关,但却可反映物质密度的高低。在术语中,通常用密度的高与低表达影像的白与黑。例如用高密度、中等密度和低密度分别表达白影、灰影和黑影,并表示物质密度。人体组织密度发生改变时,则用密度增高或密度减低来表达影像的白影与黑影。 10 软X射线(soft Xray)
什么是X射线?
X射线是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为20~0.06×10-8厘米之间。伦琴射线具有很高的穿透本领,能透过许多对可见光不透明的物质,如、木料等。这种肉眼看不见的射线可以使很多固体材料发生可见的荧光,使照相底片感光以及空气电离等效应,波长越短的X射线能量越大,叫做硬X射线,波长长的X射线能量较低,称为软X射线。当在真空中,高速运动的电子轰击金属靶时,靶就放出X射线,这就是X射线管的结构原理。放出的X射线分为两类:
(1)如果被靶阻挡的电子的能量,不越过一定限度时,只发射连续光谱的辐射。这种辐射叫做轫致辐射;
(2)一种不连续的,它只有几条特殊的线状光谱,这种发射线状光谱的辐射叫做特征辐射。连续光谱的性质和靶材料无关,而特征光谱和靶材料有关,X射线的特征是波长非常短,频率很高。
因此X射线必定是由于原子在能量相差悬殊的两个能级之间的跃迁而产生的。所以X射线光谱是原子中最靠内层的电子跃迁时发出来的,而光学是外层的电子跃迁时发射出来的。X射线在电场磁场中不偏转。这说明X射线是不带电的粒子流。1906年,实验证明X射线是波长很短的一种电磁波,因此能产生干涉、衍射现象。X射线用来帮助人们进行医学诊断和治疗;用于工业上的非破坏性材料的检查;在基础科学和应用科学领域内,被广泛用于晶体结构分析,及通过X射线光谱和X射线吸收进行化学分析和原子结构的研究。
X射线有哪些特性?
(1)穿透作用。X射线因其波长短,能量大,照在物质上时,仅一部分被物质所吸收,大部分经由原子间隙而透过,表现出很强的穿透能力。
X射线穿透物质的能力与X射线光子的能量有关,X射线的波长越短,光子的能量越大,穿透力越强。X射线的穿透力也与物质密度有关,利用差别吸收这种性质可以把密度不同的物质区分开来。
(2)电离作用。物质受X射线照射时,可使核外电子脱离原子轨道产生电离。利用电离电荷的多少可测定X射线的照射量,根据这个原理制成了X射线测量仪器。在电离作用下,气体能够导电;某些物质可以发生化学反应;在有机体内可以诱发各种生物效应。
(3)荧光作用。X射线波长很短不可见,但它照射到某些化合物如磷、铂氰化钡、硫化锌镉、钨酸钙等时,可使物质发生荧光(可见光或紫外线),荧光的强弱与X射线量成正比。
这种作用是X射线应用于透视的基础,利用这种荧光作用可制成荧光屏,用作透视时观察X射线通过人体组织的影像,也可制成增感屏,用作摄影时增强胶片的感光量。
(4)热作用。物质所吸收的X射线能大部分被转变成热能,使物体温度升高。
(5)干涉、衍射、反射、折射作用。这些作用在X射线显微镜(左图)、波长测定和物质结构分析中都得到应用。
扩展资料
X射线照射到生物机体时,可使生物细胞受到抑制、破坏甚至坏死,致使机体发生不同程度的生理、病理和生化等方面的改变。不同的生物细胞,对X射线有不同的敏感度,可用于治疗人体的某些疾病,特别是肿瘤的治疗(下图为治疗肿瘤的X刀)。
在利用X射线的同时,人们发现了导致病人脱发、皮肤烧伤、工作人员视力障碍,白血病等射线伤害的问题,在应用X射线的同时,也应注意其对正常机体的伤害,注意采取防护措施。
参考资料来源:百度百科-X线
什么是X射线
临床医生为了明确诊断,常需要病人到放射科做各种检查,如透视、摄片、消化道钡餐以及特殊的造影等。因而经常会遇见病人向放射科医生提出这样或者那样的问题,其中最多最普遍的问题是:这些检查对我的健康影响大吗?要回答这个问题不是简单一句话就能说明白的,具体情况要具体对待
首先要从X线的基本原理谈起。X线是德国物理学家伦琴·威廉·康拉德于1895年11月8日发现的。当时由于人们对这种射线不了解,就给它取了个未知数“X”的名字,后来人们便称它为“X射线”。X线对人体健康确有一定危害,X线照射量越大,对人体的损害就越大。X线照射量可在身体内累积,其主要危害是对人体血液成分中的白细胞具有一定的杀伤力,使人体血液中的白细胞数量减少,进而导致机体免疫功能下降,使病菌容易侵入机体而发生疾病。根据X线理论原理,病人在X线检查时,安全照射量应在100伦琴以内,按这个照射量再制定出容许的照射次数和时间。如胸部透视在几天以内总的积累不应超过12分钟,胃肠检查不应超过10分钟。至于摄片检查因部位不同,照射量多不同,所以相应的容许照射次数也不同。病人在一年当中做2~3次检查对健康的影响是微不足道的。而且随着医学影像学的不断发展,目前胶片及暗盒夹都采用了“感绿屏”和“感绿片”,这样X线照射量要比原来剂量还要减少1/2量,从而更加保护了病人的健康,且诊断效果没有丝毫降低。此外,近年来各大医院均采用摄片为主、透视为辅的方式。一方面是为了减少病人过多摄入X线量(透视比摄片X线量大),另一方面也可为诊断疾病留有依据,以便于治疗和复查对比
虽说X线检查对绝大多数人是安全的,但仍应强调,由于胎儿、婴幼儿、儿童对X线非常敏感,故孕妇和婴幼儿、儿童应尽量避免X线检查。如果必须检查,特别是作骨盆测量或胎儿检查时,则曝光次数不得超过2~3次。对婴幼儿的X线检查最好仅将被检查部位暴露,其余部分均应遮盖。在正常情况下,如果不超过容许照射时间及次数应该是相对安全的。但是对于X线的敏感性每个人是不相同的,它还与人体的一般健康状况有关系,更重要的是所谓安全照射量并不保证对遗传因子也是安全的,因为目前对于足以影响遗传的照射量究竟是多少还不十分明确。但是,从预防角度来看,X线检查次数还是越少越好
参考资料:http://www.zyyuce.net/bbs/printpage.asp?BoardID=30&ID=14292
x射线是什么
X射线是波长介于紫外线和γ射线 间的电磁辐射.X射线是一种波长很短的电磁辐射,其波长约为(20~0.06)×10-8厘米之间.由德国物理学家W.K.伦琴于1895年发现,故又称伦琴射线.伦琴射线具有很高的穿透本领,能透过许多对...
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