X射線是如何產(chǎn)生的？看這一篇就夠了
X射線是如何產(chǎn)生的？
X射線是由于原子中的電子在能量相差懸殊的兩個(gè)能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的粒子流，?是波長(zhǎng)介于紫外線和γ射線之間的電磁波。?這種輻射的產(chǎn)生可以歸因于兩種主要方法：?
電子的韌制輻射：?通過(guò)高能電子轟擊金屬，?當(dāng)電子在進(jìn)入金屬的過(guò)程中急劇減速時(shí)，?由于加速的帶電粒子會(huì)輻射出電磁波，?如果電子能量足夠大，?就可以產(chǎn)生X射線。?
原子內(nèi)層電子躍遷：?內(nèi)層電子被高能電子激發(fā)到更高能級(jí)后，?再向低能級(jí)躍遷的過(guò)程。?由于內(nèi)層電子被激發(fā)后躍遷的能級(jí)差較大，?因此能夠產(chǎn)生波長(zhǎng)較短的X射線。?
在放射照相和NAOMi-CT技術(shù)中（包含柜CT和桌面式CT），X射線產(chǎn)生的所有三個(gè)步驟都在X射線管內(nèi)進(jìn)行，射線管的構(gòu)造如上圖所示。
電子在X射線管的陰極燈絲處產(chǎn)生，具體的過(guò)程被稱為熱離子發(fā)射，這是一個(gè)專業(yè)物理反應(yīng)但是通俗易懂，實(shí)際上是電子對(duì)熱能響應(yīng)的釋放過(guò)程，通過(guò)燈絲的電流使其變得非常熱，以至于電子實(shí)際上從金屬中分離出來(lái)，成為游離態(tài)，并在燈絲周圍形成電子云，這有點(diǎn)像白熾燈泡的燈絲，電流通過(guò)燈絲產(chǎn)生熱量從而在X射線管中產(chǎn)生光，當(dāng)燈絲變得非常熱，產(chǎn)生了自由電子，但燈泡中的電子云就沒(méi)那么好了，不利于燈泡的發(fā)光，當(dāng)X射線管中獲得了電子云，那么接下來(lái)會(huì)發(fā)生什么呢，X射線產(chǎn)生的第二步是加速這些電子這給了它們極高的動(dòng)能 通過(guò)在電子云的不遠(yuǎn)處，施加一個(gè)電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)（工業(yè)用電壓一般比較高，以kV為單位進(jìn)行量化更容易），從而營(yíng)造出一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，在燈絲中產(chǎn)生的電子本身帶負(fù)電，因?yàn)楫愋韵辔娮颖粠ж?fù)電的陰極排斥而被帶正電的陽(yáng)極吸引迫使電子加速，然后穿過(guò)X射線管，x射線產(chǎn)生的最后一步是使電子減速這些高速高能電子猛烈撞擊X射線管的另一端，稱之為靶1類似于射箭靶一個(gè)道理，對(duì)高速電子形成阻礙，在減速的過(guò)程中，電子以熱的形式釋放大多數(shù)能量，還有一種形式，那就是產(chǎn)生X射線，來(lái)減弱電子本身動(dòng)能從而釋放能量，X射線的數(shù)量和X射線的能量實(shí)際上主要是由操作員使用電壓和電流進(jìn)行控制的，還有一個(gè)對(duì)于圖像質(zhì)量影響很大的，那就是曝光時(shí)間，曝光時(shí)間增加會(huì)同樣增加X(jué)射線管中產(chǎn)生的電子數(shù)量。
增加X(jué)射線管電流，會(huì)正比增加電子的數(shù)量，同樣也會(huì)增加光子的數(shù)量，這是強(qiáng)度或數(shù)量的概念。
改變kV，也就是X射線管電壓的效果則略有不同，提高電壓，會(huì)同時(shí)通過(guò)兩個(gè)方面增加X(jué)射線管中電子能量，第一個(gè)，更高的電壓使電子移動(dòng)得更快 電子能量的增加導(dǎo)致X射線能量的增加，這也就是光束質(zhì)量的概念，同時(shí)增加的電子能量也增大了產(chǎn)生的X射線的總數(shù)，這主要是因?yàn)楦吣茈娮拥淖矒簦锌赡苻D(zhuǎn)化為X射線，所以增加X(jué)射線管電壓會(huì)，同時(shí)增加X(jué)射線的數(shù)量和能量。
增加曝光時(shí)間也會(huì)增加產(chǎn)生的X射線光子總數(shù)，曝光時(shí)間就是電子流過(guò)射線管產(chǎn)生X射線的時(shí)間，也等效于實(shí)際操作的時(shí)候，接收器接收X射線的時(shí)間，就像獨(dú)角獸吃彩虹糖的時(shí)間越長(zhǎng)，彩虹糖吃的就越多。
總之，X射線不是由魔法或獨(dú)角獸產(chǎn)生的，X射線的產(chǎn)生需要三個(gè)條件，第一個(gè)是電子源，第二個(gè)是給電子加速的電場(chǎng)，第三個(gè)就是要有阻礙物也就是靶，三個(gè)條件具備后，通過(guò)產(chǎn)生的電子加速撞擊靶，一部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為X射線，這就是X射線產(chǎn)生的原理。
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