X射線吸收

X射線通過物體後，其強度會衰減，X射線被吸收。

基本介紹

• 中文名：X射線吸收
• 外文名：X - ray absorption

X射線的吸收率

當一束強度為I的X光通過厚度為dx的吸收體後，強度減少量－dI正比於dx和強度I(x)之乘積，引入衰減常數μ，有

X射線經過物體後減弱是由兩種過程產生的，一種是射線被物體吸收，另一種是被散射。ρ是吸收物的密度, μ/ρ(cm2/mg)稱質量衰減係數，τ/ρ(cm2/mg)稱質量吸收係數。把衰減係數、吸收係數和 散射係數用單位厚度和單位截面中的原子數除，就分別得到原子衰減係數、原子吸收係數和原子散射係數。

吸收係數隨X光子能量增加而下降，這是由於X光子能量越高，其穿透性越強。仔細觀察下圖會發現，圖中有幾處突變，它們是吸收線，在吸收限的兩側吸收係數十分懸殊。

吸收限是X光子分別使K層、 L層、M層一個電子電離發生共振吸收的能量。 突變即吸收限的出現，證明原子內部電子的殼層結構。

X射線吸收在醫學上的套用

為了觀察局域心血管病變，常將足夠濃度的碘用導管直插入其中，利用碘對X射線強吸收（遠比肌肉、骨骼高得多）形成造影。

現在人們發明了一種雙色數值減除造影術，只將少量碘靜脈注射血管內，就可以達到造影目的。其原理很簡單：用兩種不同能量的X射線進行兩次造影。其中一個X射線的能量（E1）略低於碘的K吸收邊－吸收係數小；另一能量（E2）略高於K吸收邊－吸收係數大（見圖）。但這兩種能量的光對人體肌肉、骨骼的吸收係數差不同；通過兩次造影相減，將肌肉、骨骼的影響幾乎全部消除，留下碘對X射線吸收差的影像。該法對碘吸收特別靈敏，故用碘量很少，大大減少了病人的痛苦。

X射線衰減的幾種方式

光與物質作用主要有以下三種形式：光電效應，光子與束縛電子作用，光子被完全吸收；康普頓效應，光子與自由電子的散射；電子偶效應，當光子的能量大於電子的靜止能量的兩倍時(即1.02MeV)，光子在原子核場附近可將全部能量轉化為正、負電子對。當X射線由低能光子組成(一般不超過150Kev)時，這時不會發生電子偶效應。但相干的瑞利散射是重要的。