《醫(yī)學影像物理學》1-9章課后習題答案

1、第一章第一章X射線物理射線物理11產生X射線需要哪些條件？答：這個題目實際上把高速電子轟擊靶產生X射線這一事實在條件上予以明確。首先要有產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量損失，要制造壓強小于的真空環(huán)境，為此要有一個耐壓、密封的管4?Pa殼。12影響X射線管有效焦點大小的因素有哪些？答：影響有效焦點大小的因素有：燈絲大小、管電壓和管電流、靶傾角。1

2、3在X射線管中，若電子到達陽極靶面的速度為1.5ms1，求連續(xù)X射線譜的最短波長和相應的?810最大光子能量。答：此題的思路是由動能公式求出電子的最大動能，此能量也是最大的光子能量，從而求出221vm最短波長。但當速度可與光速c=3ms1相比較時，必須考慮相對論效應，我們可以用下面公式求出?810運動中電子的質量kg3023122010052.1)21(11011.91?????????cmmevkeV8.731018.1)105.1(

3、10052.121211428302max???????????Jmhev?nm0169.0maxmin????hhc此題的結果告訴我們，管電壓為73.8KV。反過來，如果知道管電壓，求電子到達陽極靶表面的電子速度時，同樣需要考慮相對論效應。14下面有關連續(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軌道電子相互作用的結果；B連續(xù)X射線是高速電子與靶物質的原子核電場相互作用的結果；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的原子序數；E連續(xù)X射線的質與管電流無關。正確答案：B、C、E15下面有關標識X射線的解釋，哪些是正確的？A標識X射線是高速電子與靶物質軌道電子相互作用的結果；B標識X射線的質與高速電子的能量有關；C標識X射線的波長由躍遷電子的能級差決定；D濾過使標識X射線變硬；E靶物質原子序數越高，標識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。當然，通過附加濾過也可改變X射線能譜的形狀。子對效應三個主要過程。傳遞給帶電粒子的能量，其中又有一部分轉移成韌致輻射。質能吸收系數??en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)，從而真正被物質吸收的那部分能量所占的份額。在數量上它們之間的關系為：，，?????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當時，。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射線在物質中的衰減規(guī)律的適用條件是什么？xeII???0答：的適用條件是：單能、窄束、均勻物質。xeII???0114若空氣中各組分的質量百分比為氮75%，氧23.2%，氬1.3%，試計算在能量為20keV光子作用下，空氣的質量衰減系數。已知氮、氧、氬的質量衰減系數分別為0.36、0.587、和8.31()。12kgm??答：根據混合物或化合物的質量衰減系數公式：來計算。??iiiP)(????空氣的質量衰減系數為：ArArO