一、X線的產(chǎn)生特性
�。ㄒ�)X線的產(chǎn)生 1895年，德國(guó)科學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)了具有很高能量，肉眼看不見，但能穿透不同物質(zhì)，能使熒光物質(zhì)發(fā)光的射線。因?yàn)楫?dāng)時(shí)對(duì)這個(gè)射線的性質(zhì)還不了解，因此稱之為X射線。為紀(jì)念發(fā)現(xiàn)者，后來也稱為倫琴射線，現(xiàn)簡(jiǎn)稱X線（X-ray)。
一般說，高速行進(jìn)的電子流被物質(zhì)阻擋即可產(chǎn)生X線。具體說，X線是在真空管內(nèi)高速行進(jìn)成束的電子流撞擊鎢（或鉬)靶時(shí)而產(chǎn)生的。因此，X線發(fā)生裝置，主要包括X線管、變壓器和操作臺(tái)。
X線管為一高真空的二極管，杯狀的陰極內(nèi)裝著燈絲；陽(yáng)極由呈斜面的鎢靶和附屬散熱裝置組成。
變壓器為提供X線管燈絲電源和高電壓而設(shè)置。一般前者僅需12V以下，為一降壓變壓器；后者需40～150kV（常用為45～90kV)為一升壓變壓器。
操作臺(tái)主要為調(diào)節(jié)電壓、電流和曝光時(shí)間而設(shè)置，包括電壓表、電流表、時(shí)計(jì)、調(diào)節(jié)旋鈕和開關(guān)等。
在X線管、變壓器和操作臺(tái)之間以電纜相連。X線機(jī)主要部件及線路見圖1-1-1。
圖1-1-1 X線機(jī)主要部件示意圖
X線的發(fā)生程序是接通電源，經(jīng)過降壓變壓器，供X線管燈絲加熱，產(chǎn)生自由電子并云集在陰極附近。當(dāng)升壓變壓器向X線管兩極提供高壓電時(shí)，陰極與陽(yáng)極間的電勢(shì)差陡增，處于活躍狀態(tài)的自由電子，受強(qiáng)有力的吸引，使成束的電子，以高速由陰極向陽(yáng)極行進(jìn)，撞擊陽(yáng)極鎢靶原子結(jié)構(gòu)。此時(shí)發(fā)生了能量轉(zhuǎn)換，其中約1%以下的能量形成了X線，其余99%以上則轉(zhuǎn)換為熱能。前者主要由X線管窗口發(fā)射，后者由散熱設(shè)施散發(fā)。
（二)X線的特性 X線是一種波長(zhǎng)很短的電磁波。波長(zhǎng)范圍為0.0006～50nm。目前X線診斷常用的X線波長(zhǎng)范圍為0.008～0.031nm（相當(dāng)于40～150kV時(shí))。在電磁輻射譜中，居γ射線與紫外線之間，比可見光的波長(zhǎng)要短得多，肉眼看不見。
除上述一般物理性質(zhì)外，X線還具有以下幾方面與X線成像相關(guān)的特性：
穿透性：X線波長(zhǎng)很短，具有很強(qiáng)的穿透力，能穿透一般可見光不能穿透的各種不同密度的物質(zhì)，并在穿透過程中受到一定程度的吸收即衰減。X線的穿透力與X線管電壓密切相關(guān)，電壓愈高，所產(chǎn)生的X線的波長(zhǎng)愈短，穿透力也愈強(qiáng)；反之，電壓低，所產(chǎn)生的X線波長(zhǎng)愈長(zhǎng)，其穿透力也弱。另一方面，X線的穿透力還與被照體的密度和厚度相關(guān)。X線穿透性是X線成像的基礎(chǔ)。
熒光效應(yīng)：X線能激發(fā)熒光物質(zhì)（如硫化鋅鎘及鎢酸鈣等)，使產(chǎn)生肉眼可見的熒光。即X線作用于熒光物質(zhì)，使波長(zhǎng)短的X線轉(zhuǎn)換成波長(zhǎng)長(zhǎng)的熒光，這種轉(zhuǎn)換叫做熒光效應(yīng)。這個(gè)特性是進(jìn)行透視檢查的基礎(chǔ)。
攝影效應(yīng)：涂有溴化銀的膠片，經(jīng)X線照射后，可以感光，產(chǎn)生潛影，經(jīng)顯、定影處理，感光的溴化銀中的銀離子（Ag+)被還原成金屬銀（Ag)，并沉淀于膠片的膠膜內(nèi)。此金屬銀的微粒，在膠片上呈黑色。而未感光的溴化銀，在定影及沖洗過程中，從X線膠片上被洗掉，因而顯出膠片片基的透明本色。依金屬銀沉淀的多少，便產(chǎn)生了黑和白的影像。所以，攝影效應(yīng)是X線成像的基礎(chǔ)。
電離效應(yīng)：X線通過任何物質(zhì)都可產(chǎn)生電離效應(yīng)�？諝獾碾婋x程度與空氣所吸收X線的量成正比，因而通過測(cè)量空氣電離的程度可計(jì)算出X線的量。X線進(jìn)入人體，也產(chǎn)生電離作用，使人體產(chǎn)生生物學(xué)方面的改變，即生物效應(yīng)。它是放射防護(hù)學(xué)和放射治療學(xué)的基礎(chǔ)。
