X射线的作用原理是什么?

2020-03-24 10:40:07
#无创疤痕修复

目前临床上用于治疗各类疾病的射线多为X射线,相较于粒子辐射,电离辐射的出线剂量和位置的可控性都更高,用于治疗疤痕疙瘩的SRT-100浅层放射治疗仪应用的就是X射线。

X射线在原子核外产生,例如,高速电子在物质中受阻减速,因减速失去的能量就会以电磁辐射的形式释放出来,或当高速电子击某一能级上的电子后,外层另一能级上的电子会填补内壳层留下的空穴,这两个能级的能量差值就以光子形式释放出来。

X射线与物质相作用时,主要通过以下三种方式转移能量。

一、光电效益(能量小于50keV)

能量转移主要发生在原子中束缚最紧的K层,发生后,由于原子内层出现空穴,原子将发射特征X射线。

二、康普顿效应(能量为0.2~2MeV)

能量转移发生在束缚最疏松的外层电子,核外轨道电子出现非弹性碰撞,能量被转移给电子,使之成为反冲电子,而X射线同时出现散射,其运动方向和能量发生变化,称为散射光子。若反冲电子能量较高,它仍继续与介质相互作用直至能量耗尽。

三、电子对效应(能量达到50~100MeV)

入射光子从原子核旁经过时,在库伦场作用下转化为一个电子和一个正电子,这个过程称为电子对效应。其中的正电子速度接近0时,将与附近的电子发生淹没作用,并释放出两个方向相反的各为0.511MeV能量的光子。

用于治疗疤痕疙瘩的SRT-100浅层X射线放射治疗仪控制的能量一般有三个梯度:50keV、70keV和100keV,X射线与物质作用以光电效应居多,也就是说射线与组织细胞发生作用时,能量基本沉积,不会发生产生新射线的康普顿效应和电子对效应,是安全可控的。

美大夫
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