x射线物理基础

第十六章 X射线成像的物理基础

第十六章 X 射线成像的物理基础 本章教学要求 1.重点掌握X 射线强度和硬度的概念、X 射线连续谱和标识谱的产生机制及X 射线产生的微观机制、短波极限公式的应用、X 射线的衰减规律。 2.确切理解X 射线的基本性质、X 射线衍射、常规X 射线投影及X 射线电子计算机断层成像（X —CT ）成像原理。 3.了解X 射线机的基本组成、X 射线的医学应用。 习题 16—4.一个连续工作的X 射线管，工作电压是250kV ，电流是40mA ，问靶上每分钟产生的热量是多少？ 解：根据 IUt Q =0，则可得 J Q 5 330100.660102501040?=????=- 总能量的99%转变为热能，因此靶上每分钟产生的热量为 J Q Q 5 01094.5%99?== 16—5 .X 射线谱的最短波长分别为0.01nm 、0.1nm 、1nm 的X 射线，求加在X 射线两端的电压有多大？这时电子到达阳极靶时的动能是多少？ 解：最短波长 nm U 242 .1min =λ，则 )(242 .1min kV U λ= 因此 nm 01.0min =λ时，有 )(10242.101 .0242 .121kV U ?== J eU W 14519 111099.110242.110 6.1--?=???== 同理，可得min λ分别为0.1nm 和1nm ，电子到达阳极靶时的动能为 kV U 42.122= J W 15 210 99.1-?= kV U 242.13= J W 16 31099.1-?= 16—6.如果加在X 射线管两端的电压减少23kV ，最短波长就增加一倍，求连续x 射线的谱的最短波长。

放射物理基础知识含答案

放射物理基础知识　 单项选择题（每题2分）: 1、X线发现于…………………………………………………………(　B　) A.1885年 B.1895年 C.1913年 D.1860年 2、X线波长单位常用…………………………………………………(　C　) A. R B. Ci C. ? D. C·Kg-1 3、X线是一种…………………………………………………………(　C　) A.超短波 B.微波 C.电磁波 D.无线电波 4、X线波长介于………………………………………………………(　C　) A.红外线与紫外线之间 B.可见光与红外线之间 C.γ射线与紫外线之间 D.γ射线与红外线之间 5、目前，属于非损伤性的检查技术为……………………………… (　C　) A.普通X线检查技术 B.计算机体层摄影 C.磁共振成像技术 D.介入放射学 6、用化学方法不能再分的最小粒子称为…………………………… (　B　) A.分子 B.原子 C.电子 D.质子 7、与实际焦点的大小无关的因素是………………………………………(　D　) A. 聚焦槽的形状 B. 聚焦槽宽度 C. 灯丝在聚焦槽内的深度 D. 灯丝材料 8、在正常情况下，整个原子对外呈现……………………………… (　C　) A.正电位 B.负电位 C.中性电位 D.任意电位 9、 X中的A代表………………………………………… ……… (A ) A.质量数 B.质子数 C.中子数 D.原子 10、有关电磁波的性质说明，不正确的是…………………………… (D ) A.电磁波具有波动性、微粒性 B.电磁波具有偏振性 C.电磁波在真空和均匀介质中沿直线传播 D.电场与磁场的变化，按异相位变化，步调不一致(应该是一致) 　11、在X线管中，灯丝电子撞击阳极靶面的动能取决于………………(　 A　) A.管电压 B.管电流 C.灯丝加热电压 D.电源电压 　12、当原子吸收一定能量后，电子跃迁，此时原子状态称为…………(B )? A.基态 B.激发态 C.稳态 D.不稳定状态 13、灯丝电子与靶面原子核相互碰撞，主要产生…………………… (B )

一 X射线物理基础

X射线衍射分析思考题与习题 一X射线物理基础 1.怎样的X射线称作连续X射线?它是怎样产生的？它有什么应用？ 2.怎样的X射线称作特征X射线?它是怎样产生的？它有什么应用？ 3.一个元素的特征辐射能否激发同元素同系的荧光辐射？ 4.常用铅屏保护工作人员免受辐射的照射，为使CuKα, MoKα和60KV管电压发出的短极 限之辐射的透射系数都为1x10-5, 试问铅屏厚度分别为多少？ 二X射线衍射原理 1.一束平面波以α角照射到间距为a的一维原子列上，如图所示。SOS′和ＴＲＴ′的光程差 δ＝ＯＱ－ＰＲ＝λ波长，这时能产生衍射吗？ 2.波长为1.54埃的单色X射线照射到点阵常数为5.43埃的立方晶体（111）面上，改变 掠射角θ，该晶面最多能产生多少级衍射，它们的衍射角分别为多少？ 3.管电压为35KV所产生的连续X射线，以θ=60°的掠射角照射到a=5.43埃立方晶系的晶 体（100）和（531）晶面上，该两个晶面分别能最多产生多少级衍射（谐波），最高及最低两级的射线波长分别为多少。（波长大于2埃的全部射线被空气吸收了） 1]晶向，用厄瓦尔德图解法求出（022）4.如果入射线平行于a=5.43埃的立方晶体之[00 的反射线的波长。 5.如果用M0Kα辐射照射a=5.43埃的立方晶体上，用厄瓦尔德图解法回答晶体处于什么位 置时能产生（220）衍射？（求入射线与（220）面的夹角） 6.Cu Kα辐射照射金刚石结构的Si晶体a=5.43埃，那末（111）晶面能产生几级衍射？分

别写出其衍射指数。金刚石结构的晶胞中含有八个硅原子，其坐标分别为000+面心平移；414141 +面心平移 7. 立方晶系氯化钠结构的MgO(a=4.123埃)晶体，试回答题6中相同的问题。 8. 试证明试样无限厚时，衍射仪法常规扫描时，保持入射线截面积不变，在不同θ角情况 下，试样被照射到的体积不变。 9. 说明粉末法中衍射线相对强度主要与哪些因素有关？ 10. 说明粉末法中衍射线宽度主要与哪些因素有关？ 11. 说明使用粉末法衍射中积分强度公式时的实验条件。 三 粉末法 1. 直径为57.3毫米的德拜相机，CuK α辐射摄取德拜相，计算θ角为10o ，35o ，60o ，85o 时 K α双线间的距离。 2. 试说明怎样识别德拜相哪一区域为透射区（2θ<90o ） 3. 用单色射线照射MgO 粉晶，写出前八条衍射线的指数。 4. 为何粉末衍射仪法中一般记录到的衍射线强度都是平行于试样表面的反射晶面的衍射 强度？ 5. 用厄瓦尔德图解法来说明粉末衍射原理。 四 物相分析 1. 说明X 射线物相分析中的物相是指什么？说出X 射线物相分析的任务。 2. 说明X 射线物相分析的基本原理。 3. 说明X 射线物相分析定性分析的主要步骤。 4. 试样中掺进ωr =0.2含量的参考相，在混样的衍射图上，J 相最强线与参考相最强线的积 分强度比为1.5，查JCPDS 索引得到J 相和R 相的K 值分别为1.5和0.5，求J 相在原样品中的含量。 5. 由定性分析测试得试样中只有三个结晶相（不存在非晶态），在同一衍射图上它们的最 强线强度比I 1/I 2、I 1/I 3分别为0.57、0.30。求三个相的重量分量。 （已知三相最强线与刚玉的参考强度比分别为1.5、0.9、0.5。） 6. 取两份100克试样，分别掺入20克、30克该试样中某一相的纯标样，制得两个混样。

1-第一章X射线物理课后习题答案

第一章 X 射线物理 习题一解答 1-1 产生X 射线需要哪些条件？ 答：首先要有产生电子的阴极和被轰击的阳极靶，电子加速的环境条件即在阴极和阳极间建立电位差，为防止阴极和阳极氧化以及电子与中性分子碰撞的数量损失，要制造压强小于4-Pa 的真空环境，为此要有一个耐压、密封的管壳。 1-2 影响X 射线管有效焦点大小的因素有哪些？ 答：影响有效焦点大小的因素有：灯丝大小、管电压和管电流、靶倾角。 1-3 在X 射线管中，若电子到达阳极靶面的速度为1.5?810ms -1，求连续X 射线谱的最短波长和相应的最大光子能量。 答：此题的思路是由动能公式22 1v m 求出电子的最大动能，此能量也是最大的光子能量，从而求出最短波长。但当速度可与光速c=3?810ms -1相比较时，必须考虑相对论效应，我们可以用下面公式求出运动中电子的质量 此题的结果告诉我们，管电压为73.8KV 。反过来，如果知道管电压，求电子到达阳极靶表面的电子速度时，同样需要考虑相对论效应。 1-4 下面有关连续X 射线的解释，哪些是正确的？ A ．连续X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果； B ．连续X 射线是高速电子与靶物质的原子核电场相互作用的结果； C ．连续X 射线的最大能量决定于管电压； D ．连续X 射线的最大能量决定于靶物质的原子序数； E ．连续X 射线的质与管电流无关。 正确答案：B 、C 、E 1-5 下面有关标识X 射线的解释，哪些是正确的？ A ．标识X 射线是高速电子与靶物质轨道电子相互作用的结果； B ．标识X 射线的质与高速电子的能量有关； C ．标识X 射线的波长由跃迁电子的能级差决定； D ．滤过使标识X 射线变硬；

x射线衍射成像技术最新发展详解

课程论文 题目X射线衍射成像技术的 原理以及最新发展与应用学院 专业 班级 学生 学号 二〇年月日

摘要 随着科技的发展，基于傅里叶光学的X射线衍射技术发展越来越先进，形成了X射线衍射成像（X-ray diffraction imaging，XDI）和相干X射线衍射成像(coherent X-ray diffractive imaging，CXDI/CDI)等技术，它们广泛应用于材料、医学、生物、物理等领域，为人们探索微观世界的结构提供很好的工具。本文主要论述了X射线衍射的基本原理，并讲述了它们在不同应用中的最新发展，包括X 射线衍射成像和相干X射线衍射成像的二维、三维成像等技术，同时简单的说明了它们在一些领域的应用。 关键词：X射线衍射；X射线衍射成像；相干X射线衍射成像 1前言 近几十年来，X射线衍射成像技术得到快速发展，它具有不损伤样品、无污染、快捷、测量精度高、能得到有关晶体完整性的大量信息等优点，大量的用于材料内部结构分析、生物分子探究、医学以及危险品扫描等领域。近一个世纪以来，科学家们不断探索测定物质结构的方法，希望能够看到物质内部的原子是如何排列的。而传统用的最多的方法是X射线晶体衍射分析的方法(XRD)能够实现物质的结构的测定，但它存在一定的局限性，然而在实际应用中，会受到很多的限制，为了更好的研究物质的结构，科学家们做了大量的工作，对X射线衍射技术进行改进升级，取得了一些最新的更成果，例如X射线衍射成像技术（X- ray diffraction imaging，XDI）、相干X射线衍射成像技术（coherent X-ray diffractive imaging，CXDI/CDI）等。 近年来，X射线衍射增强成像（X Ray Diffraction enhanced imaging，DEI）也发展迅速。射线相位衬度成像是一种新型的X射线成像技术，通过记录射线穿过物体后相位的改变对物体进行成像，可以提供比传统的X射线吸收成像更高的图像衬度以及空间分辨力。衍射增强成像方法(X Diffraction enhanced imaging,DEI)是X射线相位衬度成像方法之一，利用一块放置在物体和探测器之间的分析晶体提取物体的吸收、折射以及散射信息并进行成像。但是它跟X射线衍射成像方法不同，不是同一种技术。 2 X射线衍射基本原理

放射物理基础知识 含答案

放射物理基础知识 单项选择题（每题2分）: 1、X 线发现于…………………………………………………………( B ) A.1885年 B.1895年 C.1913年 D.1860年 2、X 线波长单位常用…………………………………………………( C ) A. R B. Ci C. ? D. C ·Kg -1 3、X 线是一种…………………………………………………………( C ) A.超短波 B.微波 C.电磁波 D.无线电波 4、X 线波长介于………………………………………………………( C ) A.红外线与紫外线之间 B.可见光与红外线之间 C.γ射线与紫外线之间 D.γ射线与红外线之间 5、目前，属于非损伤性的检查技术为……………………………… ( C ) A.普通X 线检查技术 B.计算机体层摄影 C.磁共振成像技术 D.介入放射学 6、用化学方法不能再分的最小粒子称为…………………………… ( B ) A.分子 B.原子 C.电子 D.质子 7、与实际焦点的大小无关的因素是………………………………………( D ) A. 聚焦槽的形状 B. 聚焦槽宽度 C. 灯丝在聚焦槽内的深度 D. 灯丝材料 8、在正常情况下，整个原子对外呈现……………………………… ( C ) A.正电位 B.负电位 C.中性电位 D.任意电位 9、Ａ Ｚ X 中的A 代表………………………………………… ……… (A ) A.质量数 B.质子数 C.中子数 D.原子 10、有关电磁波的性质说明，不正确的是…………………………… (D ) A.电磁波具有波动性、微粒性 B.电磁波具有偏振性 C.电磁波在真空和均匀介质中沿直线传播 D.电场与磁场的变化，按异相位变化，步调不一致(应该是一致) 11、在X 线管中，灯丝电子撞击阳极靶面的动能取决于………………( A ) A.管电压 B.管电流 C.灯丝加热电压 D.电源电压 12、当原子吸收一定能量后，电子跃迁，此时原子状态称为………… (B )?