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1、X-Ray 的概念及其作用伦琴射线， 又称 “X射线 ” ， 它是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为 （200.06） 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，如墨纸、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）
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，不同的材料有不同的特征光谱这就是为什么称之为“ 特征 ” 的原因。 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， 而光学光谱则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
3、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。一、物理效应1穿透作用穿透作用是指X 射线通过物质时不被吸收的能力。X 射线能穿透一般可见光所不能透过的物质。可见光因其波长较长，光子其有的能量很小，当射到物体上时，一部分被反射，大部分为物质所吸收，不能透过物体；而X 射线则不然，咽其波长短，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
4、有关，密度大的物质，对X 射线的吸收多，透过少；密度小者，吸收少，透过多。利用差别吸收这种性质可以把密度不同的骨骼、肌肉、脂肪等软组织区分开来。这正是X 射线透视和摄影的物理基础。2电离作用物质受 X 射线照射时，使核外电子脱离原子轨道，这种作用叫电离作用。在光电效应和散射过程中，出现光电子和反冲电子脱离其原子的过程叫一次电离，这些光电子或反冲电子在行进中又和其它原子碰撞，使被击原子逸出电子叫二次电离。在固体和液体中。电离后的正、负离子将很快复合，不易收集。但在气体中的忘离电荷却很容易收集起来，利用电离电荷的多少可测定X 射线的照射量：X 射线测量仪器正是根据这个原理制成的。由于电离作用， 使
5、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。电离作用是X 射线损伤和治疗的基础。3荧光作用由于 X 射线波长很短，因此是不可见的。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， 由于电离或激发使原子处于激发状态，原子回到基态过程中，由于价电子的能级跃迁而辐射出可见光或紫外线，这就是荧光。 X 射线使物质发生荧光的作用叫荧光作用。荧光强弱与X 射线量成正比。这种作用是X 射线应用于透视的基础。在X射线诊断工作中利用这种荧光作用可制成荧光屏，增感屏， 影像增强器中的输入屏等。荧光屏用作透视时观察X 射线通过人体组织的影像，增感屏用作摄影时增强胶片的感光量。
6、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，这就是热作用。5干涉、衍射、反射、折射作用这些作用与可见光一样。在X 射线显微镜、波长测定和物质结构分析中都得到应用。二、化学效应1感光作用同可见光一样，X 射线能使胶片感光。当X 射线照射到胶片上的溴化银时，能使银粒子 沉淀而使胶片产生“ 感光作用 ” 。胶片感光的强弱与X 射线量成正比。 当 X 射线通过人体时，囡人体各组织的密度不同，对X 射线量的吸收不同，致绽胶片上所获得的感光度不同，从而获得X 射线的影像。这就是应用X 射线作摄片检查的基础。2着色作用某些物质如铂氰化钡、铅玻璃、水晶等，经X 射线长期照射后，其结晶体
7、脱水而改变颜色，这就叫做着色作用。三、生物效应 当 X 射线照射到生物机体时，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，称为X 射线的生物效应。不同的生物细胞，对X射线有不同的敏感度。枫X 射线可以治疗人体的某些疾病，如肿瘤等。另一方面，它对正常机体也有伤害，因此要嘞人体的防护。X 射线的生物效应臼根结底是由X 射线的电离作用造成的。由于 X 射线具有如上种饿!因而在工业、农业、科学研究等客_爪领域，获得了广泛的应用，如工业探伤，晶体分析等。在医学上，X 射线技术已成为对疾病进行诊断和治疗的专门学科，在医疗卫生事业中占有重要地位。(一)X 射线诊断X
8、射线应用于医学诊断，主要依据X 射线的穿透作用、差别吸收、感光作用和荧光作用。由于X 射线穿过人体时，受到不同程度的吸收，如骨骼吸收的X 射线量比肌肉吸收的量要多，那么通过人体后的X 射线量就不一样，这样便携带了人体各部密度分布的信息，在荧光屏上或摄影胶片上引起的荧光作用或感光作用的强弱就有较大差别，因而在荧光屏上或摄影胶片上 (经过显影、定影)将显示出不同密度的阴影。根据阴影浓淡的对比，结合临床表现、化验结果和病理诊断，即可判断人体某一部分是否正常。于是，X 射线诊断技术便成了世界上最早应用的非刨伤性的内脏检查技术。(二)X 射线治疗X 射线应用于治疗，主要依据其生物效应，应用不同能量的X 射线对人体病灶部分的细胞组织进行照射时，即可使被照射的细胞组织受到破坏或抑制，从而达到对某些疾病，特别是肿瘤的治疗目的。(三)X 射线防护在利用 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，为防止X 射线对人体的伤害，必须采取相应的防护措施。以上构成了 X 射线应用于医学方面的三大环节 诊断、治疗和防护。
