醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課后習(xí)題解答第三版

1、例11測(cè)量但能窄束射線(xiàn)的衰減，經(jīng)過(guò)2.1mmAl后，強(qiáng)度I為原來(lái)強(qiáng)度I0的12；若改為寬束時(shí)，有相當(dāng)于I0的10％的散射線(xiàn)到達(dá)探測(cè)器，即I＋I(xiàn)0＝0.6I0，試求寬束時(shí)的半價(jià)層。解。由窄束時(shí)1.20021????eII得線(xiàn)性衰減系數(shù)μ＝0.33mm1由寬束時(shí)01.233.005.06.0BIeBII????得積累因子B=1.2設(shè)寬束時(shí)的半價(jià)層為HVL則HVLHVLeIeBII?????33.00002.121?BVL=2.65mmAl例

2、12假定骨骼組成如下:骨膠蛋白占70%(其平均原子序數(shù)用水替代)Ca3(P04)2占25.5%CaC03占3%Mg3(PO4)2占1.5%試求骨組織的平均原子序數(shù)。解:先求各化合物的平均原子序數(shù)Ca3(P04)2中Z(Ca)=20Z(P)=15Z(O)=8a(Ca)=3a(P):::2a(O)=81.34)8815220388152203())((444243????????????POCZa同樣計(jì)算可知:。用類(lèi)似混合物質(zhì)量吸收系數(shù)方法

3、去47.11))((7.15)(4.7)(232???POMgZCaCOZOHZ計(jì)算混合物的平均原子序數(shù)即故??iiZPZ8.14%5.147.11%37.15%5.251.34%704.7)(?????????骨Z第一章第一章課后習(xí)題解答課后習(xí)題解答11產(chǎn)生X射線(xiàn)需要哪些條件答：首先要有產(chǎn)生電子的陰極和被轟擊的陽(yáng)極靶：在陰極和陽(yáng)極間的高壓直流電為防止陰極和陽(yáng)極氧化以及電子與中性分子碰撞的數(shù)量損失要制造壓強(qiáng)小于104Pa的真空環(huán)境為此要

4、有一個(gè)耐壓、密封的管殼。12影響X射線(xiàn)管有效焦點(diǎn)大小的因素有哪些答：影響有效焦點(diǎn)大小的因素有：燈絲大小、管電壓和管電流、靶傾角。13在X射線(xiàn)管中，若電子到達(dá)陽(yáng)極靶面的速度為1.5xl08ms1求連續(xù)X射線(xiàn)譜的最短波長(zhǎng)和相應(yīng)的最大光子能量。答：此題的思路是由動(dòng)能公式求出電子的最大動(dòng)能此能量也是最大的光子能量從而求出最短波長(zhǎng)。221mvEk?但當(dāng)速度可與光速c＝3108ms1相比較時(shí)必須考慮相對(duì)論效應(yīng)我們可以用下面公式求出運(yùn)動(dòng)中電子的質(zhì)量。

5、kgcvmme3023122010052.1)21(11011.91?????????keVJvmhe8.731018.1)10)5.1(10052.121211428302????????????nmhhc0169.0maxmin????此題的結(jié)果告訴我們管電壓為73.8kV。反過(guò)來(lái)如果知道管電壓求電子到達(dá)陽(yáng)極靶表面的電子速度時(shí)同樣需要考慮相對(duì)論效應(yīng)。程的發(fā)生概率很小，因而帶電粒子的能量主要來(lái)自光電效益、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng)。傳遞給

6、帶電粒子的能量，其中又有一部分轉(zhuǎn)移成韌致輻射。質(zhì)能吸收系數(shù)表示扣除韌致輻射后，光子交給帶電粒子的能量用于造??cn成電離、激發(fā)，從而真正被物質(zhì)吸收的那一部分能量所占的份額。在數(shù)量上他們之間的關(guān)系為??????????????trenenentrtrghEhE)1(??????112已知人射光子的能量為hv散射角為φ試求散射光子的能量并分析低能入射和高能入射光子在900方向上光子散射的情況。電子的靜止能量為2meC2。答：由能量守恒和動(dòng)量

7、守恒可得散射光子能量hν為:)cos1(1????????hhα為人射光子能量hν和電子的靜止能量m0c2的比值m0C2=meC2=0.511MeV。當(dāng)φ=900時(shí)由于.1??????hh(1α)α故這說(shuō)明不管入射光子的能量有多高，900散射光子的能量最大不超過(guò)MeVhh511.0??????0.511MeV。113X射線(xiàn)在物質(zhì)中的衰減規(guī)律的適用條件是什么xeII???答：?jiǎn)文?、窄束、均勻物質(zhì)。114若空氣中各組分的質(zhì)量百分比為氮75%

8、氧23.2％，氬1.3%試計(jì)算在能量為20keV光子作用下空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)。已知氮、氧、氬的質(zhì)量衰減系數(shù)分別為0.36、0.587、和8.31(m2.kg1)。答：根據(jù)混合物或化合物的質(zhì)量衰減系數(shù)公)(514.0013.031.8232.0587.075.036.0)()()(12????????????kgmPPPArArOONN????????自我檢測(cè)題自我檢測(cè)題1.何為實(shí)際焦點(diǎn)、有效焦點(diǎn)、靶傾角三者關(guān)系如何2.韌致輻射產(chǎn)生的連續(xù)