X射線微觀物理作用-康普頓散射

       歡迎大家收聽，本節(jié)講解關(guān)于X射線微觀物理作用，在輻射相互作用中，最主要的是康普頓散射，這是影響工業(yè)CT圖像質(zhì)量最大的一個(gè)物理過程，學(xué)會(huì)這節(jié)課、你在日常使用工業(yè)C替中，便會(huì)很容易獲得清晰的圖像。課程來自納奧米科技，一家專門做桌面式工業(yè)CT的公司，后面簡(jiǎn)稱小納.

康普頓散射是最常見的X射線光子作用，理解散射是很重要的，因?yàn)樗鼒D像質(zhì)量有負(fù)面影響

當(dāng)X射線光子進(jìn)入到照射物體的原子，X射線光子能量部分被松散束縛的外層電子吸收，導(dǎo)致電子被撞出它的軌道，我們稱之為電離，產(chǎn)生的電子通常被稱為康普頓電子，因?yàn)樗怯煽灯疹D散射產(chǎn)生的，其余的光子能量立即以散射光子的形式離開原子，它的能量比原來的光子少，運(yùn)動(dòng)方向也不同，這就是為什么我們稱它為分散性照射，簡(jiǎn)稱散射；     

在康普頓散射中，當(dāng)入射光子與外層電子相互作用時(shí)，發(fā)生康普頓散射，這種能量被電子吸收，導(dǎo)致電子被撞出軌道，與此同時(shí)，也產(chǎn)生了一個(gè)散射光子。

康普頓散射與光電效應(yīng)不同，光電效應(yīng)中入射光子在與原子核外電子發(fā)生作用時(shí)，能量完全消失、并且不產(chǎn)生散射線，因此光電效應(yīng)對(duì)于工業(yè)CT成像是有利的。

普通散射（也叫做瑞利散射）也不同，瑞利散射沒有電離電子產(chǎn)生，入射的射線只是發(fā)生了方向改變，并且普通散射會(huì)隨著射線能量提高而急劇減少，因此在工業(yè)CT成像中可以忽略不計(jì)。

那么康普頓散射的影響是什么呢？記住我們應(yīng)該關(guān)注的是兩個(gè)方面，職業(yè)劑量和圖像質(zhì)量，事實(shí)上康普頓散射是職業(yè)性劑量的頭號(hào)來源，這是因?yàn)樵谌魏纬上襁^程中，受照射物體都會(huì)成為散射輻射源，并且是向四面八方發(fā)射，因?yàn)?/span>X射線源是定向發(fā)射，所以防輻射鉛房更多的是用來防護(hù)康普頓散射線，避免操作人員受到照射。

另一個(gè)方面，康普頓散射對(duì)圖像也有影響，最左邊是高質(zhì)量X光影像，一旦有了散射線后，就會(huì)降低圖像對(duì)比度，變成最右側(cè)的效果，圖像的邊界明暗區(qū)別大大減小了。

那么怎么控制康普頓分散呢？這里通過兩個(gè)方式，可以有效的控制康普頓散射的多少。

事實(shí)上，X射線從空氣中穿過，這時(shí)幾乎沒有物體，所以不會(huì)發(fā)生散射，而當(dāng)X射線照射物體比較復(fù)雜，就會(huì)產(chǎn)生更多的散射線。因此可以簡(jiǎn)單理解為，受照射物體材料組分越多、厚度越大，產(chǎn)生的散射線劑量就會(huì)越多，為了保證較高的圖像質(zhì)量，醫(yī)療和工業(yè)上都應(yīng)該盡量減小受照射物體的材料組分或者尺寸大小，這控制康普頓散射的一個(gè)方法，但有時(shí)候并不能實(shí)現(xiàn)。

另一個(gè)很有效的方式，就是減小工業(yè)CT的電壓值，因?yàn)殡S著電壓的增大康普頓散射劑量會(huì)成倍增加，圖像的對(duì)比度也會(huì)降低。

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