《醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)》19章課后習(xí)題答案

1、第一章第一章X射線物理射線物理11產(chǎn)生X射線需要哪些條件？答：這個(gè)題目實(shí)際上把高速電子轟擊靶產(chǎn)生X射線這一事實(shí)在條件上予以明確。首先要有產(chǎn)生電子的陰極和被轟擊的陽極靶，電子加速的環(huán)境條件即在陰極和陽極間建立電位差，為防止陰極和陽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)小于的真空環(huán)境，為此要有一個(gè)耐壓、密封的管殼。4?Pa12影響X射線管有效焦點(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。1

2、3在X射線管中，若電子到達(dá)陽極靶面的速度為1.5ms1，求連續(xù)X射線譜的最短波長(zhǎng)和相應(yīng)的?810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221vm最短波長(zhǎng)。但當(dāng)速度可與光速c=3ms1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?810運(yùn)動(dòng)中電子的質(zhì)量kg3023122010052.1)21(11011.91?????????cmmevkeV8.731018.1)105.1(

3、10052.121211428302max???????????Jmhev?nm0169.0maxmin????hhc此題的結(jié)果告訴我們，管電壓為73.8KV。反過來，如果知道管電壓，求電子到達(dá)陽極靶表面的電子速度時(shí)，同樣需要考慮相對(duì)論效應(yīng)。14下面有關(guān)連續(xù)X射線的解釋，哪些是正確的？A連續(xù)X射線是高速電子與靶物質(zhì)軌道電子相互作用的結(jié)果；B連續(xù)X射線是高速電子與靶物質(zhì)的原子核電場(chǎng)相互作用的結(jié)果；C連續(xù)X射線的最大能量決定于管電壓；D連續(xù)

4、X射線的最大能量決定于靶物質(zhì)的原子序數(shù)；E連續(xù)X射線的質(zhì)與管電流無關(guān)。正確答案：B、C、E15下面有關(guān)標(biāo)識(shí)X射線的解釋，哪些是正確的？A標(biāo)識(shí)X射線是高速電子與靶物質(zhì)軌道電子相互作用的結(jié)果；B標(biāo)識(shí)X射線的質(zhì)與高速電子的能量有關(guān)；C標(biāo)識(shí)X射線的波長(zhǎng)由躍遷電子的能級(jí)差決定；D濾過使標(biāo)識(shí)X射線變硬；E靶物質(zhì)原子序數(shù)越高，標(biāo)識(shí)X射線的能量就越大。正確答案：A、C、E16影響X射線能譜的因素有哪些？答：電子轟擊陽極靶產(chǎn)生的X射線能譜的形狀（歸一化后

5、）主要由管電壓、靶傾角和固有濾過決定。當(dāng)然，通過附加濾過也可改變X射線能譜的形狀。子對(duì)效應(yīng)三個(gè)主要過程。傳遞給帶電粒子的能量，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成電離、激發(fā)，從而真正被物質(zhì)吸收的那部??en分能量所占的份額。在數(shù)量上它們之間的關(guān)系為：，，?????hEtrtr???????hEenen??????treng)1(??112已知入射光子的能量為散射角為試求散射光子的能

6、量。并分析低能入射和高能入射光子在νh?90?方向上光子散射的情況。電子的靜止能量為。2ecm答：由能量守恒和動(dòng)量守恒，可得，散射光子能量為：??h)cos1(1????????hh為入射光子能量hν和電子的靜止能量的比值，=0.511MeV。?20cm2ecm當(dāng)時(shí)，。由于，故=0.511MeV，這說明，不管入090????????1hh????)1(???hh??射X射線光子的能量有多高，散射光子的能量最大不超過0.511MeV。09

7、0113X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律的適用條件是什么？xeII???0答：的適用條件是：?jiǎn)文堋⒄?、均勻物質(zhì)。xeII???0114若空氣中各組分的質(zhì)量百分比為氮75%，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()。12kgm??答：根據(jù)混合物或化合物的質(zhì)量衰減系數(shù)公式：來計(jì)算。??iiiP)(????空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)為：ArArO