可穿透1cm厚的鉛板比γ射線弱課件

23-3X光和核子醫(yī)療儀器的型式與使用X-raymachineⅠ產(chǎn)生極高頻、高能量(0.01to100)可穿透人體的電磁波的設(shè)備。主要用於診斷及治療。為相當(dāng)危險的機器，不當(dāng)使用會有副作用產(chǎn)生。個人操作時，則要站在鉛板的後方或者要穿上防護衣。人體做X-ray照射後，劑量不會消失而被身體所吸收而貯存在人體中，太高的累積劑量會對健康造成危害。X-raymachineⅡ種類:DiagnosticstillpictureX-ray:用來檢查骨頭和內(nèi)部器官與組織結(jié)構(gòu)。DiagnosticcontinuouspictureX-ray(X光透鏡檢查):檢查器官系統(tǒng)。DiagnosticmotionpictureX-ray(血管造影法):用來檢查循環(huán)系統(tǒng)。DiagnosticstillpictureX-rayscans(局部X光片):用來檢查頭、器官、和由很多不同角度所觀察到的組織。TherapeuticX-ray:治療性的X光?；旧吓c診斷用的X光相同，但其以消滅癌癥組織和腫瘤為目的。Nuclearmedicineequipment種類:(1)Diagnosticlow-levelradiationtracerdetectiondevice:用來量測目標(biāo)器官函數(shù)，注射在器官中的幅射藥劑由γ射線攝影機,直線掃描器,fixeddetectors,或測量儀器來量測。(2)Therapeuticlow-levellocalizedradiationisotopesource:用來治療腫瘤。23-4

OriginandnatureofX-rays電磁波的性質(zhì)

遵守V＝fλ的關(guān)係。直線傳播。遵守inversesquarelaw(1/d2):密度與距離的平方成反比。產(chǎn)生interference和diffraction。不因磁場而偏斜。放射線α射線β射線γ射線X射線本質(zhì)一束原子核一束高速運動的電子波長很短的電磁波比γ射線稍長，有部分波長重疊電荷+2e-1e無無使空氣游離的能力最強較α射線弱最弱弱電場中偏向略向負(fù)極偏折易向正極偏折不生偏向不生偏向速度光速的1/10光速的4/10到9/10等於光速等於光速

穿透力最差，一張紙即可阻止可穿透幾百張紙，可被2mm鉛阻止最強，可穿透1cm厚的鉛板比γ射線弱，對人體造成的傷害較小感光力最小較α射線大最大大放射線比較電磁波中的量子效應(yīng)Ⅰ光電效應(yīng)—愛因斯坦現(xiàn)象：照光在金屬表面上，而使金屬放出電子的情形，但所照的光其頻率需達到最低值稱為thresholdfrequency。光的強度增強時，光電池的電流增大，但光的能量不變，光的頻率增加時，其能量增加而電流維持不變。意義：證實Planck所提的E=hν的建議電磁波中的量子效應(yīng)ⅡCompton效應(yīng)將光源照射在金屬表面，只要光線本身的頻率夠大，超過了金屬表面原子對於電子的束縛力（我們稱之為功函數(shù)），就可以使位於金屬表面的游離電子游離出來。光電效應(yīng)與康普頓效應(yīng)是不同的頻率造成。光電效應(yīng)之頻率是接近外層電子的束縛能而康普頓是大於之而小於內(nèi)層的束縛能電磁波中的量子效應(yīng)ⅢBremsstrahlungradiation(軔致輻射)是由於高速電子射入原子後﹐因原子核的吸引力產(chǎn)生了偏轉(zhuǎn)﹐或是直接撞到原子核﹐因電子動能減少轉(zhuǎn)變成光子的形式而逸出。因此原子核越大﹐對電子產(chǎn)生影響的機率也越大﹐所以必須以原子序較高的元素來作為target才有效率。這種方式產(chǎn)生的X-ray其能量(波長)是一連續(xù)的分布曲線。大部分的X-ray都由此而產(chǎn)生。

23-5Natureandtypesofnuclearradiation放射線類別Naturalradioactivity由固定的原子運動所引起原子核的衰變過程產(chǎn)生了粒子(α和β)和射線(γ)的輻射

Artificialradioactivity除了放射性核種為合成的之外，與自然的型式相同以高能量粒子或放射能衝擊核素(同位素)所產(chǎn)生23-6量測放射線的單位居里curie(Ci)

其定義為1克純鐳(radium)的放射性，即是每秒有3.71×1010次的蛻變。侖琴roentgen(R)

根據(jù)輻射真正的吸收量去測量輻射的電離能力。嚴(yán)格來說，侖琴roentgen(R)只用於X-或γ-的輻射上。相等於在每公斤空氣裡會產(chǎn)生2.580×10-4C(正或負(fù))電荷的離子。而照射率的單位通常是Rh-1

或mRh-1。拉德rad

吸收劑量(absorbeddose)的單位，它相等於0.01Jkg-1

能量的吸收，但與被輻照的物質(zhì)無關(guān)。劑量率(Doserate)每單位時間產(chǎn)生的輻射量X-ray密度每單位面積用X-ray照射的Doserate23-7HealthdangersfromX-rayandnuclearradiation軀體效應(yīng)

急性效應(yīng)

皮膚發(fā)生紅斑骨髓、肺、消化道傷害白血減少不孕噁心、嘔吐、腹瀉確定效應(yīng)慢性效應(yīng)

白內(nèi)障胎兒之影響白血癥癌癥機率效應(yīng)遺傳效應(yīng)

遺傳基因突變或染色體變異所發(fā)生的各種疾病23-8X-ray真空管中X-ray的產(chǎn)生X-ray的產(chǎn)生高能量的電子由高電壓低氣壓的放電管之陰極射出,在撞擊目標(biāo)原子之後,將其動能轉(zhuǎn)變?yōu)閄光光子(X-rayphoton)TheX-raytubeⅠ外緣是玻璃，內(nèi)部真空，含有cathode，anode兩極。Cathode在有聚光作用focusingcup前有一個鎢作螺旋狀的filament，加熱後會放射出電子打在anode的target上。Anode有一個focalspot的target，接受陰極來的電子束，並轉(zhuǎn)換能量成x-ray射出真空的設(shè)計，是避免移動中的電子與氣體分子碰撞而降低速度。TheX-raytubeⅡ克服X-ray管加熱問題的方法陽極的target使用鎢優(yōu)點:

highmeltingpoint:約有99％能量變成熱能，可避免被熔掉。lowvaporpressure:管內(nèi)必須真空才能維持電子的高速行動，鎢此特性有助於在高溫下保持真空。highatomicnumber:在target後被銅包埋，為利用銅的highthermalconductivity將熱傳掉，避免因過熱燒壞。用rotatinganodeX-raywithrotatinganodeX-raytube該提供的防護種類Highvoltage接地的金屬蓋有高品質(zhì)的絕緣力，tube周圍還有insulatingoil流動以隔絕copperstem和glasstubeHeatdissipation在陽極和oil-filledhousing間須有良好的散熱Radiationshielding建構(gòu)在金屬盒上23-9X-ray機的方塊圖與操作X-ray機的主要部份MultitapaclineautotransformerX-raytube的燈絲電路和變壓器

Power的low-voltagecurrent用來加熱x-raytubefilamentX-raytube的高電壓電路、變壓器和橋式整流器high-voltagecurrent用來產(chǎn)生陰極和陽極之間的電位差計數(shù)電路－用來控制X-rayexposure的時間23-10螢光鏡的方塊圖與操作螢光鏡這是一種X光儀器，在螢光屏上顯示出人體部位的影像，並能顯示這些部位的活動狀況。進行螢光鏡檢查時，須在暗室進行,因為在暗室中進行，可以避免光線照射在螢光屏上，使螢光屏上的影像看得更清楚。影像增強器:螢光鏡的附件，能大大增強亮度和改善影像的清晰度，在明亮的房間內(nèi)也可使用螢光鏡。螢光鏡的影像可以製成活動影片或投放到電視系統(tǒng)上

螢光鏡的簡單方塊圖CRT:陰極射線管23-11核子醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的方塊圖與操作Nuclearmedicinesystem23-9(a)Geiger-Muellertube輻射偵測器計算β粒子。23-9(b)閃爍晶體偵測器。入射的γ-ray由crystal偵測，閃爍的光產(chǎn)生出來並反射在光放大器上核子醫(yī)療儀器系統(tǒng)的方塊圖γ射線攝影機的方塊圖ComputersystemsusedinX-rayandnuclearmedicineequipmentComputersservet