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x线机有趣的小知识(>X线机X线机是什)

Answer 1

1.>X线机X线机是什
X线机X线机是医学上六大成像设备之一，是诊断疾病的常用工具，也是各医院的经济增长点。

【b】X射线机原理及构造一、X射线的发现1895年德国物理学家伦琴（W.C.RÖntgen）在研究阴极射线管中气体放电现象时，用一只嵌有两个金属电极（一个叫做阳极，一个叫做阴极）的密封玻璃管，在电极两端加上几万伏的高压电，用抽气机从玻璃管内抽出空气。 为了遮住高压放电时的光线（一种弧光）外泄，在玻璃管外面套上一层黑色纸板。

他在暗室中进行这项实验时，偶然发现距离玻璃管两米远的地方，一块用铂氰化钡溶液浸洗过的纸板发出明亮的荧光。再进一步试验，用纸板、木板、衣服及厚约两千页的书，都遮挡不住这种荧光。

更令人惊奇的是，当用手去拿这块发荧光的纸板时，竞在纸板上看到了手骨的影像。当时伦琴认定：这是一种人眼看不见、但能穿透物体的射线。

因无法解释它的原理，不明它的性质，故借用了数学中代表未知数的“X”作为代号，称为“X”射线（或称X射线或简称X线）。 这就是X射线的发现与名称的由来。

此名一直延用至今。后人为纪念伦琴的这一伟大发现，又把它命名为伦琴射线。

X射线的发现在人类历史上具有极其重要的意义，它为自然科学和医学开辟了一条崭新的道路，为此1901年伦琴荣获物理学第一个诺贝尔奖金。科学总是在不断发展的，经伦琴及各国科学家的反复实践和研究，逐渐揭示了X射线的本质，证实它是一种波长极短，能量很大的电磁波。

它的波长比可见光的波长更短（约在0.001~100nm，医学上应用的X射线波长约在0.001。~0.1nm之间），它的光子能量比可见光的光子能量大几万至几十万倍。

因此，X射线除具有可见光的一般性质外，还具有自身的特性。二、X射线的性质（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。

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。
2.请说说X线机数字点片和胶片点片分别有什么优缺点
1 传统X光胶片成像原理 传统胶片X光机成像过程是基于光化学理论，数字X光机则基于光电子学理论。

X光胶片采用卤化银为主要的感光材料，感光乳剂中卤化银颗粒大小和颗粒度是最重要的参数之一。因为被摄体的影像是由卤化银还原成颗粒状银所构成。

在感光过程中，卤化银颗粒是单个地起作用的，每个颗粒形成潜影的一个显影单位。在正常曝光范围内，可显影的颗粒数目随着曝光量的增加而增加。

感光层中卤化银颗粒最小的直径仅有50nm，大部分颗粒在0.1-4μm之间。卤化银颗粒大易感光，卤化银颗粒小不易感光。

卤化银颗粒小的胶片感光度小，反之则大；卤化银颗粒越小分辨率和质感越好。在X光胶片的制备过程中，故意加入杂质并使非常小而均匀的杂质颗粒与卤化银感光乳剂非常均匀地涂布在胶片上，越均匀胶片质量越好，越均匀感光中心分布就越均匀，图像的分辨率和质感越好。

卤化银的晶体结构为正六方体。这样的理想结构是稳定的，没有光敏性，也就是不会被感光。

只有具有缺陷的点阵结构排列才能造成晶体结构的薄弱环节，而这些成为感光中心的薄弱环节才使卤化银晶体具有感光性。胶片感光层曝光时，光量子作用于卤化银晶体上，卤离子首先吸收光量子，释放出一个自由电子后变成卤原子，卤原子组成卤分子后离开晶体晶格结构被明胶吸收，自由电子则迅速移向感光中心并固定下来。

这样感光中心便成了吸附很多电子的负电场带电体。晶体内的晶格间银离子在电场作用下被引向电场，银离子反过来俘获聚集在感光中心的电子，结果被还原成银原子。

还原后的金属银原子也被固定在该感光中心上，从而使感光中心进一步扩大，扩大了的感光中心又不断地俘获光解出来的电子，周而复始，感光中心不断长大，达到一定程度就曝光合适，这时的感光中心形成的显影中心构成影像的潜影核，潜影则是由无数显影中心构成并经过后期化学显影和定影过程形成我们需要的影像。 2 数字X线成像原理 数字X线成像设备是指把X线透射图像数字化并进行图像处理后，再变换成模拟图像显示的一种X线设备。

根据成像原理的不同，这类设备可分为计算机X线摄影（puted radiography,CR）系统数字减影血管造影（DSA）系统、数字X线摄影（Digital radiography, DR）系统。 CR是用存储介质记录X线影像，通过激光扫描使存储信号转换成光信号，再用光电倍增管转换成是信号，经A/D转换后，输入计算机处理，成为高质量的数字图像。

DR分直接数字X线摄影（Direct DR, DDR）和间接数字X线摄影（Indirect DR, IDR）。 DDr指采用一维或二维X线探测器直接将X线转换为电信号再形成数字信号的方法。

一维探测器有多丝正比室、气体电离室等，采用扇形平面X线来进行扫描投影，再经放大合成为二维影像。二维探测器有将X线直接转换为数字信号的非晶态硒平板探测器（Flat panel detector, FPD）；也有先经闪烁发光晶体转换为可见光，再转换为数字化电信号的非晶态硅平板探测器。

平板探测器暗盒内含A/D转换，从外部看，X线经探测器暗盒直接输出数字信号。另外，用X线电荷耦合器件也能直接把X线转换为数字信号。

IDR指X线影像经X线胶片或影像增强器-电视（I.I-TV）成像链先获得X线信息的模拟影像，再转换为数字信号的方法。 70年代末开始了数字X线摄影（DR）的研究，在I.I-TV系统的基础上，利用A/D转换器使模拟视频信号数字化，实现计算机处理。

70年代末到80年代中遥DDR采用X线扫描投影成像方法，90年代中期出现了使用FPD的DDR。 1997年STERLING,TRIXELL等公司推出了非结晶硒和非结晶硅X线探测器。

非结晶硒探测器的原理是用非结晶硒涂在薄膜晶体管（TFT）阵列上，每个薄膜晶体管的单元尺寸为139*139(um),14*17英寸范围内单元数是2560*3027。入射的X线光子在硒层中产生电子、空穴对，在外加电场的作用下，电子和空穴向相反的反方向运动，形成电流，电流在薄膜晶体管中积分成为储存电荷。

每一个晶体管的储存量对应于入射光子的能量和数量，每一个薄膜晶体管就成为一个像素。在每一个像素范围内还制造出一个场效应管，它起开关作用，由控制电路触发把像素储存电荷按顺序逐一传送到外电路。

像素信号经放大后转换为14bit数字信号，而后又这些数据建成影像。 非晶硅探测器的原理有所不同，它的像素都是由光电二极管和薄膜晶体管组成。

光电二极管有非晶态氢化硅制成，它在可见光照射下产生电流。在光电二极管矩阵上覆盖着一层闪烁发光晶体层，X线光子通过闪烁发光晶体层转换为可见光光子，它激发光电二极管产生电流，电流在光电二极管自身电容上积分形成储存电荷，每个像素的储存电荷量与入射的X线光子能量成正比。

在控制电路的作用下，按一定规律把各个像素的储存电荷读出，并形成14bit的数字信号输出，由计算机建立图像。由于探测器的动态范围可达1:100000，信号读出为14bit，而传统胶片的动态范围为1:1000，所以DR的密度分辨率高于传统胶片。

目前GE公司在原来基础上开发出了整体的数字平板，原先的多块拼接的非晶硅探测器上约有300um宽的盲区，物体结构如250um*450um的钙化灶将。
3.传统X线机和现代电子X线机的区别
CT是“计算机X线断层摄影机”或“计算机X线断层摄影术”的英文简称，是从1895年伦琴发现X线以来在X线诊断方面的最大突破，是近代飞速发展的电子计算机控制技术和X线检查摄影技术相结合的产物。CT由英国物理学家在1972年研制成功，先用于颅脑疾病诊断，后于1976年又扩大到全身检查，是X线在放射学中的一大革命。我国也在70年代末引进了这一新技术，在短短的30年里，全国各地乃至县镇级医院共安装了各种型号的CT机数千台，CT检查在全国范围内迅速地层开，成为医学诊断中不可缺少的设备。

CT是从X线机发展而来的，它显著地改善了X线检查的分辨能力，其分辨率和定性诊断准确率大大高于一般X线机，从而开阔了X线检查的适应范围，大幅度地提高了x线诊断的准确率。

CT是用X线束对人体的某一部分按一定厚度的层面进行扫描，当X线射向人体组织时，部分射线被组织吸收，部分射线穿过人体被检测器官接收，产生信号。因为人体各种组织的疏密程度不同，X线的穿透能力不同，所以检测器接收到的射线就有了差异。将所接收的这种有差异的射线信号，转变为数字信息后由计算机进行处理，输出到显示的荧光屏上显示出图像，这种图像被称为横断面图像。CT的特点是操作简便，对病人来说无痛苦，其密度、分辨率高，可以观察到人体内非常小的病变，直接显示X线平片无法显示的器官和病变，它在发现病变、确定病变的相对空间位置、大小、数目方面非常敏感而可靠，具有特殊的价值，但是在疾病病理性质的诊断上则存在一定的限制。

CT与传统X线摄影不同，在CT中使用的X线探测系统比摄影胶片敏感，是利用计算机处理探测器所得到的资料。CT的特点在于它能区别差异极小的X 线吸收值。与传统X线摄影比较，CT能区分的密度范围多达2000级以上，而传统X线片大约只能区分20级密度。这种密度分辨率，不仅能区分脂肪与其他软组织，也能分辨软组织的密度等级。这种革命性技术显著地改变了许多疾病的诊断方式。

在进行CT检查时， 目前最常应用的断层面是水平横断面，断层层面的厚度与部位都可由检查人员决定。常用的层面厚度在1~10毫米间，移动病人通过检查机架后，就能陆续获得能组合成身体架构的多张相 接影像。利用较薄的切片能获得较准确的资料，但这时必须对某一体积的构造进行较多切片扫描才行。

在每次曝光中所得到的资料由计算机重建形成影像，这些影像可显示在荧光屏上，也可将其摄成胶片以作永久保存。此外，其基本资料也可以储存在磁光盘或磁带里。