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医学影像物理学试题及答案

医学影像物理学试题及答案
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医学影像物理学试题及答案

第一章 X 射线物理

1-1 产生X 射线需要哪些条件?

答:这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X 射线这一事实在条件上予以明确。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221v 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

kg 3023122010052.1)2/1(11011.9/1--?=-?=-=

c m m e v

keV 8.731018.1)105.1(10052.12

1211428302max =?=????==--J m h e v ν nm 0169.0max min ==

νλh hc

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;

E.靶物质原子序数越高,标识X射线的能量就越大。

正确答案:A、C、E

1-6 影响X射线能谱的因素有哪些?

答:电子轰击阳极靶产生的X射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。当然,通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状。

1-7 影响X 射线强度的因素有哪些?

答:X 射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X 射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。可见,X 射线强度是由光子数目和光子能量两个因素决定的。影响X 射线强度(量与质)的因素很多,主要有:增加毫安秒,X 射线的质不变、量增加,X 射线强度增加;增加管电压,X 射线的质和量均增加,X 射线强度增加;提高靶物质原子序数,X 射线的质和量均增加,X 射线强度增加;增加滤过,X 射线的质增加、但X 射线的量减少,X 射线强度减少;增加离X 射线源的距离,X 射线的质不变,X 射线的量减少,X 射线强度减少;管电压的脉动,X 射线的质和量均减少,X 射线强度减少。

1-8 原子放出X 射线前是静止的,为了保持活动不变,当它发射X 射线时,原子经历反冲。设原子的质量是M ,X 射线的能量为h ν,试计算原子的反冲动能。

答:此题的关键在于利用X 射线的动量和能量的关系:c

h p ν=。 根据动量守恒,可知:c h p M ν==v 这样,原子的反冲动能22

22)(21Mc

h M ν=v 1-9 X 射线摄影中,光电效应和康普顿效应对影像质量和患者防护各有何利弊?

答:诊断放射学中的光电效应,可从利弊两个方面进行评价。有利的方面,能产生质量好的影像,其原因是:①不产生散射线,大大减少了照片的灰雾;②可增加人体不同组织和造影剂对射线的吸收差

别,产生高对比度的X射线照片,对提高诊断的准确性有好处。钼靶乳腺X射线摄影,就是利用低能X射线在软组织中因光电吸收的明显差别产生高对比度照片的。有害的方面是,入射X射线通过光电效应可全部被人体吸收,增加了受检者的剂量。从全面质量管理观点讲,应尽量减少每次X射线检查的剂量。

康普顿效应中产生的散射线是辐射防护中必须引起注意的问题。在X射线诊断中,从受检者身上产生的散射线其能量与原射线相差很少,并且散射线比较对称地分布在整个空间,这个事实必须引起医生和技术人员的重视,并采取相应的防护措施。另外,散射线增加了照片的灰雾,降低了影像的对比度,但与光电效应相比受检者的剂量较低。

1-10 0.5cm的铝将单能X射线强度衰减到46.7%, 试求该光子束的HVL。

答:此题是衰减规律的简单应用。

根据衰减规律x

e

I

Iμ-

=

0,可知:μ5.0

%

7.

46-

=e

I

I,从而求得线性衰减系数=

μ 1.523cm-1

再根据半价层HVL与线性衰减系数μ的关系:693

.0

=

HVL,得:

HVL=0.455cmAl

1-11 质量衰减系数、质能转移系数和质能吸收系数三者间的区别和联系怎样?

答:X射线光子与吸收物质发生相互作用时,一般情况下,光子

的一部分能量以散射辐射的方式从吸收体中辐射掉,另一部分转化为高速电子或正电子的动能。 质量衰减系数ρ

μ表示入射X 射线与物质相互作用的总概率,它包括所有可能发生的相互作用的概率之和。质能转移系数ρμtr 表示相互作用过程中光子能量转移给带电粒子的那部分份额的总和。不过,由于光核反应及其它一些过程的发生概率很小,因而带电粒子的能量主要来自光电效应、康普顿效应和电子对效应三个主要过程。传递给带电粒子的能量,其中又有一部分转移成韧致辐射。质能吸收系数ρμen 表示扣除韧致辐射后,光子交给带电粒子的能量用于造成电离、激发,从而真正被物质吸收的那部分能量所占的份额。

在数量上它们之间的关系为:

νρμρμh E tr tr ?=, νρμρμh E en en ?=, ρ

μρμtr en g )1(-= 1-12 已知入射光子的能量为νh , 散射角为?,试求散射光子的能量。并分析低能入射和高能入射光子在90?方向上光子散射的情况。电子的静止能量为2e c m 。

答:由能量守恒和动量守恒,可得,散射光子能量ν'h 为: )

cos 1(1?ανν-+='h h α为入射光子能量h ν和电子的静止能量20c m 的比值,2e c m =0.511MeV 。

当090=?时,ανν+='1h h 。由于αα>+)1(,故α

ννh h <'=0.511MeV ,这说明,不管入射X 射线光子的能量有多高,090散射光子的能量最大不超过0.511MeV 。

1-13 X 射线在物质中的衰减规律x e I I μ-=0的适用条件是什么?

答:x e I I μ-=0的适用条件是:单能、窄束、均匀物质。

1-14 若空气中各组分的质量百分比为氮75%,氧23.2%,氩1.3%,试计算在能量为20keV 光子作用下,空气的质量衰减系数。已知氮、氧、氩的质量衰减系数分别为0.36、0.587、和8.31(12kg m -?)。 答:根据混合物或化合物的质量衰减系数公式:

∑=i

i i P )(ρμρμ来计算。

空气的质量衰减系数为:

Ar Ar O O N N P P P )()()(ρμρμρμρμ++= =0.36×0.75+0.587×0.232+8.31×0.013

=0.514(m 2/kg)

医学影像物理学题库(含答案)

一填空题 1、X射线管的负极,包括灯丝和聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压和灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中,用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__和__辐射损失__. 5、X射线在空间某一点的强度是指单位时间通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。 6、在医学应用中,常用X射线的量和质来表示X射线的强度,量是质是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ/ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc/ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关,仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时,__μp/ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时,μp/ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时,整个诊断X射线的能量围都有__ 10keV-100keV __产生,所占比例很小,对辐射屏蔽的影响不大。

13、在X射线与物质的相互作用时,总的衰减系数μ/ρ=_μτ/ρ+μc/ρ+μp/ρ+μcoh/ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时,在10keV~100MeV能量围的低能端部分_____光电__效应占优势,中间部分____康普顿___效应占优势,高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___和___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减和物质所致的_____吸收____衰减. 19、X射线影像是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时,胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10%__,其余的光密度都是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶,灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____. 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X-CT的本质是___衰减系数___成像. 25、窗口技术中的窗宽是指___放大的灰度围上下限之差____ 26、窗口技术中的窗位是指大围的中心灰度值

(完整word版)医学影像物理学__复习大纲整理

医学影像物理学复习整理 (四种成像技术的物理原理,基本思想等) 第一章:X射线物理 第一节:X射线的产生 医学成像用的X射线辐射源都是利用高速运动的电子撞击靶物质而产生的。 1. 产生X射线的四个条件:(1)电子源(2)高速电子流(3)阳极靶(4)真空环境 2.X射线管结构及其作用(阴极,阳极,玻璃壁) (1)阴极:包括灯丝,聚焦杯,灯丝为电子源,聚焦杯调节电流束斑大小和电子发射方向。(2)阳极:接收阴极发出的电子;为X 射线管的靶提供机械支撑;是良好的热辐射体。(3)玻璃壁:提供真空环境。 3.a.实际焦点:灯丝发射的电子,经聚焦加速后撞击在阳极靶上的面积称为实际焦点。 b.有效焦点:X射线管的实际焦点在垂直于X射线管轴线方向上投影的面积,称为有效焦点。 c.有效焦点的面积为实际焦点面积的sinθ倍。(θ为靶与竖直方向的夹角) 补充:影响焦点大小的因素有哪些? 答:灯丝的形状、大小及在阴极体中的位置和阳极的靶角θ有关。 4.碰撞损失:电子与原子外层电子作用而损失的能量。 5.辐射损失:电子与原子内层电子或原子核作用而损失的能量。 6.管电流升高,焦点变大;管电压升高,焦点变小。 7.a.标识辐射:高速电子与原子内层电子发生相互作用,将能量转化为标识辐射。 b.韧致辐射:高速电子与靶原子核发生相互作用,将能量转化为韧致辐射。 6.连续X射线的短波极限只与管电压有关。且与其成反比。 7.X射线的产生机制:电子与物质的相互作用,X射线是高速运动的电子在与物质相互作用中产生的。韧致辐射是产生连续X射线的机制。 (1)X射线的穿透作用(2)荧光作用(3)电离作用(4)热作用(5)

医学影像物理学题库

一填空题 1、X射线管的负极,包括灯丝与聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压与灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中,用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损失__与__辐射损失__、 5、X射线在空间某一点的强度就是指单位时间内通过垂直于X射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总与。 6、在医学应用中,常用X射线的量与质来表示X射线的强度,量就是质就是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ/ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc/ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关,仅与物质的___每克电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时,__μp/ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时,μp/ρ Zln(hυ)________________。 12、在X射线与物质的相互作用时,整个诊断X射线的能量范围内都

有__ 10keV-100keV __产生,所占比例很小,对辐射屏蔽的影响不大。 13、在X射线与物质的相互作用时,总的衰减系数μ/ρ=_μτ/ρ+μc/ρ+μp/ρ+μcoh/ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时,在10keV~100MeV能量范围的低能端部分_____光电__效应占优势,中间部分____康普顿___效应占优势,高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线就是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过就是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___与___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减与物质所致的_____吸收____衰减、 19、X射线影像就是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时,胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10%__,其余的光密度都就是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶,灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____、 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。 24、X-CT的本质就是___衰减系数___成像、 25、窗口技术中的窗宽就是指___放大的灰度范围上下限之差____

医学影像物理学考试复习资料

医学影像物理学(Z) 1、X射线产生条件: ①电子源②高速电子流③适当的靶物质。 2、X射线管发出的X射线是由连续X射线和标识X射线两部分组成的混合射线。 3、连续X射线(又称韧致辐射):是高速电子流撞击阳极靶面时,与靶物质的原 子核相互作用而产生的、连续波长的X射线(连续X射线)的过程。 4、标识放射(又称特征辐射):标识X射线的波长同阳极靶原子的结构有着密切 的联系,仅取决于阳极靶物质,与X射线产生过程中的其它因素无关。不同靶材 料的辐射光子的能量和波长也不同。每一种元素的标识X射线的波长是固定不变 的。标识辐射的X射线波长是由跃迁的电子能量差决定的,与高速电子的能量(管 电压)无直接关系,主要决定于靶物质的原子序数,原子序数越高,产生的标识辐射的波长越短。 5、X射线的基本特性:X射线的穿透作用、X射线的荧光作用、X射线的电离作 用、X射线的热作用、X射线的化学和生物效应。 6、X射线的质:又称线质,表示X射线的硬度,即X射线穿透物体的能力与光 子能量的大小有关,光子的能量越大穿透能力越强,越不容易被物体吸收。 7、X射线的量:垂直于X射线束的单位面积上、单位时间内通过的光子数称为X 射线的量。 8、光电效应:入射光子与原子的内层电子作用时,将全部能量交给电子,获得 能量的电子摆脱原子核的束缚而成为自由电子(光电子),而光子本身整个被原子吸收的过程称为光电效应。 9、在光电效应过程中产生:(1)负离子(光电子、俄歇电子);(2)正离子(丢 失电子的原子);(3)标识X射线。

10、X射线诊断中的光电效应:(1)利在于可以产生高质量X射线照片,一是因 为它不产生散射线,减少了照片灰雾,二是增加了射线对比度,光电效应发生的概率与原子序数的4次方成正比,增加了不同组织之间的吸收差异。(2)弊在于 入射光子的能量通过光电效应全部被人体吸收了,加大了辐射损伤,为了减少辐射对人体的损害,经常采用高千伏(高能量)摄影,减少光电效应发生的概率。 11、康普顿效应:入射当入射光子与原子的外层轨道电子(自由电子)相互作用 时,光子的能量部分交给轨道电子,光子的频率改变后发生偏转以新的方向散射出去即散射光子,获得足够能量的轨道电子形成反冲电子,这个过程称为康普顿效应。 12、光蜕变:能量在10以上的X光子与物质作用时发生光蜕变。 13、X射线的衰减:X射线与物质相互作用过程中,物质吸收了X射线后,X射 线强度的减弱,即为衰减。包括距离所致的扩散衰减和物质所致的吸收衰减。14、影响X线衰减的因素:(1) X线的能量:入射光子的能量越大,穿透力越 强,光电效应发生的概率下降,X线衰减越少,透过的X线强度越大。 (2)吸收物质的密度:吸收物质的密度越大,X线衰减越大。人体的组织密度 大致分为三类,即高密度组织、中等密度组织、低密度组织。 (3)吸收物质的原子序数:吸收物质的原子序数越大,X线衰减越大。(4)吸收物质的每克物质的电子数越大,X线衰减越大。 15、X射线的滤过分为固有滤过和附加滤过。 16、X射线摄影基本原理:用胶片代替荧光屏,透过人体的X射线作用在胶片上, 由于X射线的光化学作用,使胶片感光,因各组织器官的密度、厚度不同,对X 1 射线的衰减不同,对胶片的感光程度也就不同,于是形成X 射线影像。 17、胶片主要感光材料:溴化银

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医学影像物理学题库 第一章第一节第一部分X射线管 一、填空题 1.X射线管的负极,包括和两部分。 2.想获得大的管电流需要选取大的和。 3.在普通X射线摄影中,用作为阳极靶。 二、名词解释 1.管电压———— 2.管电流———— 3.有效焦点———— 三、选择题 1.关于X射线管阳极正确的说法是() A. 阳极是一个导电体。 B. 阳极一定是固定的。 C. 阳极为X射线管的靶提供机械支撑。 D. 阳极是一个良好的热辐射体。2.影响X射线有效焦点的因素有() A.灯丝尺寸 B.靶倾角 C.管电流 D.管电压 四、简答题 1.产生X射线必须具备那些条件? 第二部分X射线的产生机制 一、填空题 1. 高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为_______________和______________. 三、选择题 1.下面有关连续X射线的解释,正确的是() A.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。 B.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。 C.连续X射线的质与管电流无关。 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射线的最大能量决定于管电压。 2.下面有关标识X射线的解释,正确的是() A.标识X射线的产生与高速电子的能量无关。 B.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。 C.滤过使标识X射线变硬。 D.标识X射线的波长由跃迁电子的能级差决定。 E.靶物质原子序数越高,标识X射线的能量就越大。 3. 能量为80keV的电子入射到X射线管的钨靶上产生的结果是() A. 连续X射线的最大能量是80keV。 B. 标识X射线的最大能量是80keV。 C. 产生的X射线绝大部分是标识X射线。 D. 仅有1%的电子能量以热量的形式沉积在钨靶中。 4.影响X射线能谱的大小和相对位置的因素有() A.管电流 B.管电压 C.附加滤过 D.靶材料 E.管电压波形

医学影像物理学试卷

一、单项选择题(每小题0.5分,共6分) 1、关于X 线性质的叙述哪个是错误的( D ) A、X线与红外线紫外线一样,均属电磁波; B 、X线具有波动性和微粒二重性 C 、X线的干射衍射现象证明它的波动性,康普顿效应证明它的微粒性D、光电效应证明它的波动性E、X线不具有质量和电荷。 2、一般摄影用X 线胶片中不包括下列哪些物质( D ) A、片基 B、保护层 C、乳剂层 D、防反射层 E、防静电层 3、IP板描述错误的是( D ) A、IP中荧光物质对放射线、紫外线敏感,所以要做好屏蔽; B、IP中光激励发光物质常用材料是掺杂2价铕离子的氟卤化钡的结晶 C 、IP使用时要轻拿轻放 D、曝光后的IP,其信息不随时间延长而消退 4、非晶态氢化硅型平板探测器单个像素尺寸是( C ) 5、A、0.139cm B、0.143cm C、0.143mm D、0.139mm 6、5/X线信息是哪一个阶段形成的( A ) 7、A、X线透过被照体以后B、X线照片冲洗之后C、X线到达被照体之前 D、视觉影像就是X 线信息影像 E、在大脑判断之后 6、在数字图像处理技术中,为使图像的边界轮廓清晰,可采用的计算机图像处理技术为( B ) A、图像平滑 B、图像锐化 C、图像缩小 D、图像放大 7、数字化X线成像技术与传统X线成像技术相比说法错误的是(B ) A、量子检测效率高 B、动态范围小 C、空间分辨力低 D、对比度分辨力高。 8多选、产生X线的条件应是下列哪几项(ABDE ) A、电子源 B、高真空 C、旋转阳极 D、高速电子的产生 E、高速运行的电子突然受阻 9多选、在医学放射诊断范围内,利用了X 线与物质相互作用的哪几种形式(BCD ) A、相干散射 B、光电效应 C、康普顿效应 D、电子对效应 E、光核效应 10 X线照射物质时衰减程度与(D)无关 AX线的能量B原子序数 C 密度 D 每克电子数 D X线灯丝的温度 11 DDR那个定义错(D) A 在计算机控制下工作B用一维二维探测器 C X线信息转化为数字图像 D 使用高强度磁场成像 12、CR的基本成像过程不包括(B) A影像信息的采集B远程传输C 读取D 处理 二、填空题(每小题2分,共28分) 1、医用X线与物质产生的效应主要有光电效应、康普顿效应、电子对效应。 2、医用放射检查的手段有X射线,X-CT、ECT(SPECT、PET)、MRI、超声四种。 3、透视检查主要利用X线的(穿透)作用和(荧光)作用。 4、晶态氢化硅平板探测器是由闪烁发光晶体,将X射线光子能量转化为可见光光子,再由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管,完成光电转换。

医学影像物理学练习题

第一章普通X射线影像 (一)单项选择题 A 1.伦琴发现X射线是在 A.1895年 B.1795年 C.1695年 D.1885年 E.1875年 C 2.关于X射线的产生,下述哪项不正确 A.需要有自由电子群的发生 B.电子群的高速由阴极向阳极行进 C.绝大部分(99%以上)动能转变为X线 D.高速电子流突然受到阻挡 E.同时产生了大量的热能 A 3.标识X射线的波长仅取决于 A.阳极靶物质 B.管电压 C.管电流 D.灯丝温度 E.阴极材料 B 4.X线管是 A.真空荧光管 B.真空二极管 C.真空五极管 D.真空四极管 E.真空三极管 A 5.产生标识X射线的最低激发电压U必须满足的关系是 A.eU≥W B.eU≤W C.eU≈W D.eU≠W E.eU∝W C 6.下列关于X射线的本质的描述,正确的是 A.只有X射线管球才能产生X线 B. 凡是X射线都可用于影像诊断 C.X射线是一种波长很短的电磁波 D.比红外线波长长E.波长范围为5~10 nm A 7.对于给定的靶原子,各线系的最低激发电压大小排列顺序为 A. U K> U L>U M B.U K < U L < U M C. U K > U M > U L D.U K < U M < U L E.U K = U L= U M D 8.焦片距对成像的影响 A. 与半影大小成正比 B.与半影大小无关 C.与所用X线量成反比 D.与所用X 射线量成正比 E.近距离投照,焦片距为20~35cm E 9.X射线的特性,下列哪项在临床上的应用最不重要 A.电离效应 B.荧光效应 C.穿透性 D.摄影效应 E.以上都不是 E 10.X射线成像的基础基于 A.荧光效应 B.感光效应 C.电离效应 D.生物效应 E.穿透性 A 11.透视检查的基础基于 A.荧光效应 B.感光效应 C.电离效应 D.生物效应 E.穿透性 B 12.X射线摄影的基础基于 A.荧光效应 B.感光效应 C.电离效应 D.生物效应 E.穿透性 C 13.X射线产生过程中,电子高速运动所需能量主要取决于 A.靶物质原子序数 B.管电流 C.管电压 D.旋转阳极转速 E.灯丝焦点大小 B 14.下列哪种说法是不正确的 A.X射线图像由不同灰度影像构成 B.X射线影像不会发生形状失真 C.X射线束是锥形束投射的 D.X射线影像有一定放大效应 E.X射线影像可产生伴影D15.在产生通常诊断条件下的X射线时,大部分的能量都转化为热能,产生X射线的能量只占 A.1% B.5% C.0.1% D.0.2% E.0.5% E 16.医用胶片最常用的感光物质是 A.氯化银 B.溴化银 C.碘化银 D.氯化银+碘化银 E.溴化银+碘化银 E 17.不属于X射线装置的是 A.X线管 B.变压器 C.操作台 D.检查床 E.光学照相机

《医学影像物理学》1-9章课后习题答案(精心整理)

第一章 X 射线物理 1-1 产生X 射线需要哪些条件? 答:这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X 射线这一事实在条件上予以明确。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?8 10ms -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 kg 302 3122010052.1)2/1(11011.9/1--?=-?=-=c m m e v keV 8.731018.1)105.1(10052.12 1211428302max =?=????==--J m h e v ν nm 0169.0max min ==νλh hc 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; E .靶物质原子序数越高,标识X 射线的能量就越大。 正确答案:A 、C 、E 1-6 影响X 射线能谱的因素有哪些? 答:电子轰击阳极靶产生的X 射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。当然,通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状。 1-7 影响X 射线强度的因素有哪些? 答:X 射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X 射线传播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。可见,X 射线强度是由光子数目和光子能量两个因素决定的。影响X 射线强度(量与质)的因素很多,主要有:增加毫安秒,X 射线的质不变、量增加,X 射线强度增加;增加管电压,X 射线的质和量均增加,X 射线强度增加;提高靶物质原子序数,X 射线的质和量均增加,X 射线强度增加;增加滤过,X 射线的质增加、但X 射线的量减少,X 射线强度减少;增加离X 射线源的距离,X 射线的质不变,X 射线的量减少,X 射线强度减少;管电压的脉动,X 射线的质和量均减少,X 射线强度减少。 1-8 原子放出X 射线前是静止的,为了保持活动不变,当它发射X 射线时,原子经历反冲。设原子的质量是M ,X 射线的能量为h ν,试计算原子的反冲动能。 答:此题的关键在于利用X 射线的动量和能量的关系: c h p ν=。 根据动量守恒,可知:c h p M ν ==v

医学影像物理学教学大纲12版(详细)

医学影像物理学教学大纲 一、课程简介 课程代码: 课程名称:医学影像物理学 学时: 80 理论/实验学时:60/20 课程属性:必修课 课程类型:专业基础课 先修课程:高等数学、医学物理学 开课学期:第4学期 适合专业:医学影像学 二、课程的性质、目的与任务 本课程为专业基础课。 通过对本课程的学习,要求学生了解医学影像技术的发展历程和该领域的最新发展方向,掌握医学成像的主要方法和物理原理,以及医学图像质量保证和控制的物理原理,掌握相关的基础知识,为以后更深入地了解和有效使用医学影像设备,很好地控制医学图像的质量,正确利用医学图像进行诊断打下良好的基础。 三、教学内容和要求 (一)理论课 在各章节内容中,按“了解”、“熟悉”、“掌握”三个层次要求。“掌握”是指学生能根据不同情况对某些概念、原理、方法等在正确熟悉的基础上结合事例加以运用,能够进行分析和综合。“熟悉”是指学生能用自己的语言把学过的知识加以叙述、解释、归纳,并能把某一事实或概念分解为若干部分,指出它们之间的内在联系或与其它事物的相互关系。“了解”是指学生应能辨认的科学事实、概念、原则、术语,知道事物的分类,过程及变化倾向,包括必要的记忆。 重、难点用下划线表示。 一、绪论 1、课程的主要内容、性质特点、学习目的、参考书目和学习网站。

2、专业现状及发展前景。 3、医学影像的发展历程。 X线成像、磁共振成像、超声成像、放射性核素成像。 教学要求: 了解医学成像技术发展概况,使学生对本课程的学习目的、学习方法、课程性质和特点,以及学时安排等有一个比较全面的认识。 二、X射线物理 1、X射线的产生 X射线管、X射线产生的机制。 2、X射线辐射场的空间分布 X射线的强度、X射线的质与量、X射线强度的空间分布。 3、X射线与物质的相互作用 X射线与物质相互作用系数、X射线与物质相互作用的两种主要形式:光电效应、康普顿效应,X射线的基本特性。 4、X射线在物质及人体中的衰减 单能X射线在物质中的衰减规律、连续X射线在物质中的衰减规律、X射线的滤过和硬化、混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数、X射线在人体组织内的衰减。 教学要求: 掌握:掌握X射线产生的条件及机制,影响X射线强度的因素,X射线与物质相互作用的两种主要形式,X射线的衰减规律, X射线的滤过与硬化。 熟悉: X射线管的焦点及焦点对X线成像质量的影响, X射线的基本特性,X射线量与质的概念,X射线强度的空间分布。 了解: X线管的结构,阳极效应,混合物和化合物的质量衰减系数、化合物的有效原子序数。 三、X射线影像 1、模拟X射线影像 (1)普通X射线摄影 投影X射线影像的形成、X射线透视、X射线摄影。

医学影像物理学02章自测题答案

第2章自我检测题答案 1.X射线成像程序可以简化为: A.X射线→被照物→信号→检测→图像形成 B.被照物→X射线→信号→检测→图像形成 C.X射线→被照物→检测→图像形成→信号 D.被照物→X射线→检测→信号→图像形成 答案:A 2.X射线胶片特性曲性的直线部分是指 A.光密度与曝光量的对数值不成比例的部分 B.光密度与曝光量的对数值成正比的部分 C.不是摄影中力求应用的部分 D.光密度与曝光量的对数值没联系的部分 答案:B 3.增感屏的作用是 A.延长曝光时间B.提高图像清晰度 C.提高胶片感光量D.增加X射线用量 答案:C 4.X射线影像的转换介质不包括 A.增感屏/胶片系统B.荧光屏C.影像增强器D.滤线栅答案:D 5.关于体层摄影,正确的说法是 A.人体不动,X射线管、胶片反向运动 B.胶片不动,X射线管、人体反向运动 C.胶片不动,X射线管、人体同向运动 D.人体不动,X射线管、胶片同向运动 答案:A 6.关于阴性对比剂,不正确的说法是 A.气体为阴性对比剂B.有效原子序数大 C.空气在器官内吸收较慢D.空气有产生气体栓塞的危险

答案:B 7.关于X射线照片图像对比度,正确的说法是 A.被照体厚度之差B.摄影因素之差 C.照片上两点间光学密度之差D.X射线强度之差 答案:C 8.有关量子斑点,不正确的说法是 A.X射线量子越多统计涨落越小 B.量子斑点是X射线量子统计涨落在照片上的反映 C.量子密度的涨落遵循统计学规律 D.X射线量子冲击到介质受光面时是均匀分布的 答案:D 9.关于窗宽、窗位,不正确的说法是 A.它能抑制无用的信息 B.它能增强显示有用的信息 C.窗宽、窗位的调节并不能增加图像本身的信息 D.增加窗宽可使图像的信息量增加 答案:D 10.关于DSA成像,不正确的说法是 A.DSA是数字减影血管造影 B.蒙片是与普通平片完全相同的图像 C.血管显影所需的碘量与血管直径成反比 D.造影图像与未造影图像相减得血管图像 答案:B,D 11.经X射线照射后,在CR的成像板中存留的是 A.模拟影像B.数字影像C.黑白影像D.彩色影像答案:A 12.将PACS各组成部分连成一体的是 A.存储系统B.显示设备C.图像采集装置D.通讯网络系统答案:A,D

医学影像物理学试题及答案(六)

医学影像物理学试题及答案 第八章超声波成像 8-1 在B超成像中,对组织与器官的轮廓显示主要取决于()回波;反映组织特征的图像由()回波决定。 A.反射B.衍射C.散射D.透射答:在B超成像中,组织与器官的轮廓的显示主要是取决于反射和散射回波。因为B超是在入射一方接收信息,故透射波所携带的信息是不能接收得到的;而超声回波对特殊的组织结构也可能产生衍射现象,但这在超声成像中不是主要决定因素,注意我们的问题是“主要取决于”。用排除法,剩下A和C,在教科书中也已明确介绍。 正确答案:A、C 8-2 超声束如果不能垂直入射被检部位,所带来的弊病是可能产生A.折射伪像B.半波损失C.回波增大D.频率降低 答:超声束不能垂直入射被检部位的声介质界面时,如果是从低声速介质进入高声速介质,在入射角超过临界角时,产生全反射,以致其后方出现声影。此现象称作折射声影伪像,简称折射伪像。而B、C、D都与问题的条件无关。 正确答案:A 8-3 提高超声成像的空间分辨力的有效途径是增加超声波的(),但带来的弊病是影响了探测的()。 A.波长;频率B.频率;强度C.波长;强度D.频

率;深度 答:分析题意,第一个填空选项有两个被选目标:一个是波长; 另一个是频率。由教科书介绍,空间分辨力可分为横向分辨力和纵向分辨力。对横向分辨力,若两个相邻点之间最小距离用ΔY 表示,依据公式 a f Y λ2.1=? λ是超声波长;f 是声透镜的焦距。显然ΔY 随距离λ的增加而增大,而ΔY 增大意味着横向分辨力下降。所以,提高超声成像横向分辨力的有效途径是增加超声波的频率。 对于纵向分辨力,假设脉冲宽度为τ,两界面可探测最小距离是 d ,声速用c 表示,若使两界面回波刚好不重合,必须满足 τc d 2 1= 这里,脉冲宽度τ的大小与超声频率大小有关,τ值越大,频率越小;而τ值越小,频率越大。τ值与d 成正比,而d 增大意味着纵向分辨力下降。所以,提高超声成像纵向分辨力的有效途径也是增加超声波的频率。因此,就问题第一个填空选项而言,可选B 和D 。 对第二个填空选项而言,在B 和D 中也有两个被选目标:一个 是强度;另一个是深度。分析题意,由于提高超声成像空间分辨力的有效途径是增加超声波的频率,所以当频率增加时,超声波的强度依据公式 22222221f cA cA I πρωρ== 显然也要增加;而探测深度依据超声波衰减规律,衰减系数与频

医学影像物理学题库(含答案)讲解学习

医学影像物理学题库 (含答案)

一填空题 1、X射线管的负极,包括灯丝和聚焦罩两部分。 2、想获得大的管电流需要选取大的管电压和灯丝的温度。 3、在普通X射线摄影中,用钨作为阳极靶。 4、高速运动的电子与靶物质相互作用时,其能量损失分为__碰撞损 失__和__辐射损失__. 5、X射线在空间某一点的强度是指单位时间内通过垂直于X射线传 播方向上的单位面积上的光子数量与能量乘积的总和。 6、在医学应用中,常用X射线的量和质来表示X射线的强度,量 是质是光子数。 7、在X射线野中靠近阳极侧的有效焦点比靠近阴极侧的要小。 8、光电质量衰减系数与原子序数、光子能量之间的关系可表示为_ μτ/ρ Z3/(hυ)3_____。 9、康普顿质量衰减系数与入射光子能量之间的关系可表示为_ μc/ρ 1/(hυ)3____。 10、康普顿效应发生的概率与原子序数Z无关,仅与物质的___每克 电子数___有关。 11、电子对质量衰减系数与原子序数的光子能量的关系可表示为__ 当hυ>2m e c2_时,__μp/ρ Z hυ 当hυ>>2m e c2 _时,μp/ρ Zln(hυ)________________。

12、在X射线与物质的相互作用时,整个诊断X射线的能量范围内都有__ 10keV-100keV __产生,所占比例很小,对辐射屏蔽的影响不大。 13、在X射线与物质的相互作用时,总的衰减系数μ/ρ=_μτ/ρ+μc/ρ+μp/ρ+μcoh/ρ____。 14、在X射线与物质的相互作用时,在10keV~100MeV能量范围的低能端部分_____光电__效应占优势,中间部分____康普顿___效应占优势,高能端部分___电子对___效应占优势。 15、宽束X射线是指含有____散射____的X射线束。 16、滤过是把X射线束中的____低能成分___吸收掉。 17、滤过分为___固有滤过___和___附加滤过___。 18、X射线传播过程中的强度减弱,包括距离所致的____扩散___衰减和物质所致的_____吸收____衰减. 19、 X射线影像是人体的不同组织对射线____衰减___的结果。 20、增感屏—胶片组合体在应用时,胶片的光密度直接取自X射线的能量不足___10%__,其余的光密度都是靠___增感屏受激后发出的可见光获得的。 21、量化后的___整数灰度值__又称为灰度级或灰阶,灰度级之间的最小变化称为____灰度分辨率___。 22、每个单独像素的大小决定图像的____细节可见度____. 23、CR系统X射线照射量与发射的荧光强度呈___五位数___的直线相关。

医学影像物理学试卷

一、单项选择题(每小题0.5分,共6分) 1、关于X线性质的叙述哪个是错误的( D ) A、 X线与红外线紫外线一样,均属电磁波; B、X线具有波动性和微粒二重性 C 、X线的干射衍射现象证明它的波动性,康普顿效应证明它的微粒性 D、光电效应证明它的波动性 E、X线不具有质量和电荷。 2、一般摄影用X线胶片中不包括下列哪些物质( D ) A、片基 B、保护层 C、乳剂层 D、防反射层 E、防静电层 3、IP板描述错误的是(D) A、 IP中荧光物质对放射线、紫外线敏感,所以要做好屏蔽; B、 IP中光激励发光物质常用材料是掺杂2价铕离子的氟卤化钡的结晶 C 、IP使用时要轻拿轻放 D、曝光后的IP,其信息不随时间延长而消退 4、非晶态氢化硅型平板探测器单个像素尺寸是( C ) 5、A、0.139cm B、0.143cm C、0.143mm D、0.139mm 6、5/X线信息是哪一个阶段形成的( A ) 7、A、X线透过被照体以后 B、X线照片冲洗之后 C、X线到达被照体之前 D、视觉影像就是X 线信息影像E、在大脑判断之后 6、在数字图像处理技术中,为使图像的边界轮廓清晰,可采用的计算机图像处理技术为( B ) A、图像平滑B、图像锐化 C、图像缩小 D、图像放大 7、数字化X线成像技术与传统X线成像技术相比说法错误的是(B ) A、量子检测效率高B、动态范围小 C、空间分辨力低 D、对比度分辨力高。 8多选、产生X线的条件应是下列哪几项(ABDE ) A、电子源 B、高真空 C、旋转阳极 D、高速电子的产生 E、高速运行的电子突然受阻 9多选、在医学放射诊断范围内,利用了X 线与物质相互作用的哪几种形式( BCD ) A、相干散射 B、光电效应C、康普顿效应D、电子对效应 E、光核效应 10 X线照射物质时衰减程度与(D)无关 AX线的能量 B原子序数 C 密度 D 每克电子数 D X线灯丝的温度 11 DDR那个定义错(D) A在计算机控制下工作B用一维二维探测器 C X线信息转化为数字图像 D 使用高强度磁场成像 12、CR的基本成像过程不包括(B) A影像信息的采集B远程传输C 读取D 处理 二、填空题(每小题2分,共28分) 1、医用X线与物质产生的效应主要有光电效应、康普顿效应、电子对效应。 2、医用放射检查的手段有X射线,X-CT、ECT(SPECT、PET)、MRI、超声四种。 3、透视检查主要利用X线的(穿透)作用和(荧光)作用。 4、晶态氢化硅平板探测器是由闪烁发光晶体,将X射线光子能量转化为可见光光子,再由薄膜非晶态氢化硅制成的光电二极管 ,完成光电转换。 5、数字减影血管造影有三种基本方法:_时间减影、能量减影、混合减影。 6 CR系统影响噪声中 X线量子噪声、光量子噪声、固有噪声影响图像 三、名解 1、 X线摄影中的伪影伪影又称伪像,它是指在重建图像过程中,所有不同类型的图像干扰和

医学影像物理学资料 第三版

第一章 X 射线的产生条件: (1)电子源(阴极)发射电子 (2)加速电子增加动能的电位差(高管电压) (3)一个高度真空(P<10-4Pa )的环境(玻璃外壳) ,使电子在运动过程中尽可能减少能量损耗, 保护灯丝不被氧化。 (4)一个受电子轰击而辐射X 射线的物体(阳极靶)。 X 射线管的结构: 1.X 射线管的阴极(cathode ) ? 发射电子的电子源,使电子聚焦后去撞击阳极; ? 组成:发射电子的灯丝和聚焦电子的凹面阴极体。 ? 圆焦点型:阴极灯丝绕成螺旋型,放在 碗状阴极槽中,散热差: ? 类型: 线焦点型:阴极灯丝绕成长螺线管型, ? 放在阴极体头部的长形凹槽中。 ? 双焦点型:有大小不同的两组灯丝,可产生大 ? 小双焦点,若选用大焦点,只给长灯丝通电。 2.X 射线管的阳极(anode ) 产生X 射线。 固定式:钨、钼制成,嵌在铜制阳极体上—衬底 类型: 特点:产热高,用于管电流小,曝光时间长的牙科和骨科X 光机 (按结构分) 旋转式:将阳极和阳极体作成圆盘状,用小电机带动旋转; 特点:产热均匀分布,避免局部过热,功率。 3. .有效焦点的面积为实际焦点面积的sinθ倍。(θ为靶与竖直方向的夹角) X 射线管阴、阳极体的作用: 阴极体作用:① 使电子初聚焦 ② 防止二次电子危害 阴极体作用:①接收从阴极发射出的电子并将它们传导至与X 射线管相连的电缆,使其能返回高压发生器; ②为靶提供机械支撑;(3)良好的热辐射体。 X 射线管的电特性

X射线管工作过程 阴极通电后温度升高,会产生热电子发射,阴极和阳极之间外接很高的直流电压,阴极发出的热电子被直流高压加速,以很高的速度轰击金属阳极,产生X线。 X射线管的焦点及焦点的性能参量 1、实际焦点:灯丝发射的电子,经聚焦加速后,撞击在阳极靶上的面积。 2、有效焦点:实际焦点在垂直于X射线管轴线方向上投影的面积,即X射线照射在胶片上的有效面积 实际焦点和有效焦点大小的影响 实际焦点面积增大,散热好,但有效焦点面积也增大,胶片影像模糊 实际焦点面积减小,阳极靶单位面积上的电子密度增大,实际焦点温度增大,阳极损坏; 图象有效焦点越小,影像越清晰;有效焦点为点光源时:胶片图象边界清晰;有效焦点为面光源时:胶片边界模糊有半影; 高斯分布>矩形分布>双峰分布 管电流增大,焦点增大,影像质量下降; 管电压增大,焦点增大,影像质量下降; 辐射形式:韧致辐射,标识辐射。 韧致辐射定义:(连续X射线产生)高能入射电子通过阳极原子核附近,受到原子核引力场的作用会降低速度并改变方向,入射电子损失的能量以电磁辐射的形式释放。这种形式产生的辐射 称为“轫致辐射”或“制动辐射” 连续X射线产生原因: ?每个高速电子与靶原子作用时的相对位置不同 ?每个电子与靶原子作用前的能量也不同 ?故各次相互作用对应的辐射损失也不同,因而发出的X光子频率也互不相同,大量的X光子组成了具有频率连续的X光谱。 连续X射线产生特点: ?每条曲线都有一个峰值; ?曲线在波长增加的方向上都无限延展,但强度越来越弱; ?在波长减小的方向上,曲线都存在一个称为短波极限波长λmin的极限值; ?随着管压的升高,辐射强度均相应地增强; ?各曲线所对应的强度峰值和短波极限的位置均向短波方向移动。 标识辐射定义:(离散X射线)是高能电子与阳极物质内层电子作用的结果。高速电子把原子核外内层电子击出的过程中伴随的标识X射线的电磁辐射,称标识辐射,也称特征辐射。 产生条件:入射电子的动能大于阳极原子中壳层电子的结合能,而辐射光子的能量则仅仅取决于阳极原子的电子能级之差。标识X射线波长仅取决于阳极靶物质。 X射线的基本特性 1. X射线在均匀的、各向同性的介质中,是直线传播:

医学影像物理学试题及答案

医学影像物理学试题及答案 第一章 X 射线物理 1-1 产生X 射线需要哪些条件? 答:这个题目实际上把高速电子轰击靶产生X 射线这一事实在条件上予以明确。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221v 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 kg 3023122010052.1)2/1(11011.9/1--?=-?=-= c m m e v keV 8.731018.1)105.1(10052.12 1211428302max =?=????==--J m h e v ν nm 0169.0max min == νλh hc

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; E.靶物质原子序数越高,标识X射线的能量就越大。 正确答案:A、C、E 1-6 影响X射线能谱的因素有哪些? 答:电子轰击阳极靶产生的X射线能谱的形状(归一化后)主要由管电压、靶倾角和固有滤过决定。当然,通过附加滤过也可改变X 射线能谱的形状。

医学影像物理学复习资料汇总

X射线物理学 一、X射线的基本特性 1. X射线在均匀的、各向同性的介质中,是直线传播,具有光的一切特性,具有波粒二象性。 2. X射线不带电,不受外界磁场和电场影响; 3. X射线具有贯穿本领;(不同组织穿透性不同:骨骼--软组织--脂肪--肺、肠道) 4. X射线的荧光作用;(X射线照射荧光物质可发出荧光)透视、增感屏 5. X射线的电离作用;(X光子撞击电子--一次电离--撞击其它原子--二次电离)X射线损伤和治疗基础 6.X射线的热作用; 7. X射线的化学和生物效应:与物质进行光化学反应,生物体内电离和激发作用 二、X射线的产生 医学成像用的X射线辐射源都是利用高速运动的电子撞击靶物质而产生的。 1.产生X射线的四个条件: (1)具有电子源(阴极)产生发射电子; (2)有加速电子使其增加动能的电位差(高管电压) (3)有一个高度真空(P<10-4Pa)的环境(玻璃外壳),使电子在运动过程中尽可能减少能量损耗,保护灯丝不被氧化。 (4)有一个受电子轰击而辐射X射线的物体(阳极靶) 三、X射线管的阴极体作用: ①使电子初聚焦:达到初聚焦作用,增加X线的产生率。 ②防止二次电子危害:阴极体可收集二次电子,防止危害。 四、阳极的作用: 1,、是一个导电体,它接收从阴极发射出的电子并将它们传导至与X射线管相连的电缆, 2、使其能返回高压发生器; 3、为靶提供机械支撑;良好的热辐射体。 五、焦点: 1、实际焦点:灯丝发射的电子,经聚焦加速后,撞击在阳极靶上的面积。 2、有效焦点:X射线管的实际焦点在垂直于X射线管轴线方向上投影的面积,即X射线照射在胶片上的有效面积。 3、补充:影响焦点大小的因素有哪些? 答:灯丝的形状、大小及在阴极体中的位置、管电流、管电压和阳极的靶角θ有关。管电流升高,焦点变大;管电压升高,焦点变小。 4、实际焦点和有效焦点大小的影响: 答:实际焦点面积增大,散热好,但有效焦点面积也增大,胶片影像模糊;实际焦点面积减小,阳极靶单位面积上的电子密度增大,实际焦点温度增大,阳极损坏; 5、焦点对成像的影响: 有效焦点越小,影像越清晰; 有效焦点为点光源时:胶片图象边界清晰; 有效焦点为面光源时:胶片图象边界模糊 有半影;半影大小为: d(小焦点,短距离); 管电流增大,焦点增大,影像质量下降; 管电压增大,焦点增大,影像质量下降;

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