1. x線攝影作用

X線攝影有多種擺位方法，每種擺位方法都可以觀察特定的部位和病變，對于臨床診斷和治療有重要意義。X線攝影是常見的醫(yī)療檢查方法之一，在臨床上廣泛應用。X線攝影的擺位方法有很多種，例如，平臥位、立位、側臥位等。每種擺位方法都是為了觀察特定的部位和病變。比如，胸部X線攝影的平臥位可以觀察肺部的形態(tài)和位置，側臥位可以觀察側面肺部的病變；骨盆X線攝影的前后位可以觀察骨盆的結構和形態(tài)，側位可以觀察骨盆側面的病變。X線攝影的擺位方法和臨床意義是醫(yī)學生和醫(yī)學從業(yè)人員必須掌握的知識。合理的擺位方法可以提高檢查的準確性，幫助醫(yī)生進行更加準確的臨床診斷和治療。此外，隨著醫(yī)學技術的發(fā)展，越來越多的新的X線檢查方法被應用到臨床中，如CT、MRI等。對于醫(yī)學生和醫(yī)學從業(yè)人員而言，掌握各種X線檢查方法的擺位方法和臨床意義，是提高臨床診斷和治療水平的關鍵。

2. x線攝影完整流程

X線機原理：用高壓變壓器將380伏動力電轉換為40千伏至100千伏，讓這個電壓加在一個帶有燈絲的真空管的兩極，如果真空管一端燈絲亮起，那么高壓將會驅動燈絲上的電子云向另一端高速運動，高速運動的電子轟擊靶面后，99%轉變成了熱量，另外1%則轉化為X射線，X線機是基本原理就是這個。

X線能穿透人體組織器官，人體組織器官的密度、厚薄都不相同，故其對X線的吸收量也不盡相同，這樣導致穿過人體不同組織器官后的X線能量衰減不一，感光膠片可將這種經(jīng)人體組織器官吸收后的X線抽象記錄下來，形成圖像。就是普通X線攝片一般原理。X線實際上是一種波長極短、能量很大的電磁波。X射線穿透物質的能力與射線光子的能量有關，X線的 波長越短，光子的能量越大，穿透力越強。X顯得穿透力也與物質密度有關，密度大的物質對x線的吸收多，透過少；密度小者吸收，透過多。

3. x線攝影危害身體有多大

攝影攝像是光與影的組合，世間凡可發(fā)光、反光的物體均可被拍攝，它與X透視、或者別的射線檢查身體完全是兩碼事，所以，拍照對任何人或者動物的身體都不會有任何影響。老人對拍照有一種偏見：他們認為，拍照是把人的靈魂攝走了；再一種說法是跟上面說的醫(yī)學透視相混淆了，其實相機本身是不會發(fā)出任何射線的（部分相機為了夜間取景方便，會發(fā)出一種紅色光線，以便于調焦，但對身體無礙，當然也不要用這種相機對著人的眼睛照）。

4. x線攝影是什么

該x線透視和x線攝影的原理如下：

X射線透視原理：X射線實際上是一種波長極短、能量很大的電磁波。X射線具有穿透性,但人體組織間有密度和厚度的差異，當X射線透過人體不同組織時，被吸收的程度不同，經(jīng)過顯像處理后即可得到不同的影像。

X射線因其波長短，能量大，照在物質上時，僅一部分被物質所吸收，大部分經(jīng)由原子間隙而透過，表現(xiàn)出很強的穿透能力。X射線穿透物質的能力與X射線光子的能量有關，X射線的波長越短，光子的能量越大，穿透力越強。X射線的穿透力也與物質密度有關，利用差別吸收這種性質可以把密度不同的物質區(qū)分開來 。

5. x線攝影的基本原則

我的研究方向是工業(yè)X射線檢測，就結合工業(yè)X射線產生和成像原理進行簡單的介紹。

1、X射線介紹

X射線也稱為倫琴射線，是由德國著名物理學家威廉?康拉德?倫琴（Wilhelm R?ntgen）于1895年11月在進行陰極射線的研究時發(fā)現(xiàn)的。

X射線本質上是與微波、紅外線、可見光和紫外線等一樣的電磁波，電磁波是由光子組成的，由公式可知光子的能量與其波長成反比：

式中，h是普朗克常量，c是光在真空中的速度，λ是光子的波長，ν是光子的頻率。X射線對應的波長范圍分布在幾皮米到幾納米，具有較強的穿透性，因此工業(yè)上常用X射線檢測物體的內部結構。下圖為X射線在電磁波譜中的分布范圍：

X射線除了具有所有電磁波的共性之外，還具有一些特有的性質：

物理效應：（1）穿透作用；（2）電離作用；（3）熒光作用；（4）熱作用；（5）干涉、衍射、反射、折射作用。

化學效應：（1）感光作用；（2）著色作用

生物效應。

2、X射線產生原理

X射線的產生有三個不可缺少的條件：

第一，能夠產生自由電子的電子發(fā)射器；

第二，能夠使自由電子加速運動的電場；

第三，能夠使高速移動的電子瞬間減速的靶物質。

根據(jù)上述三個條件，人們發(fā)明了能夠產生X射線的X射線管，射線管的結構如下圖所示：

X射線管主要由產生自由電子的電子槍和陽極靶組成。電子槍主要由陰極燈絲組成，陰極燈絲在通電之后可以產生自由電子，自由電子通過電子槍中的聚焦極聚焦并經(jīng)過電子槍的陽極進行加速形成聚集的電子束；陽極靶由熔點高、熱傳導性好的金屬物質組成，起到瞬間減速高速移動的電子的作用。在X射線管工作時，電子槍和陽極靶之間加以高電壓形成強電場，電子槍產生的電子束在強電場的作用下向陽極靶加速運動。高速運動的電子在到達陽極靶時，與陽極靶材料原子發(fā)生作用并產生電磁輻射。

加速電子與陽極重金屬作用有三種形式：

第一種是電子與外層軌道電子相互作用導致外層軌道電子獲得能量升到較高的能量軌道后又迅速回到原來的位置，這一過程會將加速電子的動能大部分轉變成內能并產生少量紅外線。

第二種是電子與內層軌道電子發(fā)生相互作用，當這種相互作用導致內層軌道電子離開了它的軌道，會形成內層的電子空穴。這種空穴被外層軌道電子躍遷填補時將會產生X射線，這種形式產生的X射線的能量等于躍遷所發(fā)生的兩個電子軌道之間的能量差，所以這種X射線包含了重金屬原子內部的結構信息，是一種特征X射線。

第三種是加速電子和原子核的相互作用，當加速電子經(jīng)過重金屬的原子核旁邊時這會減速并改變其運動方向，因為電子減速減少的動能將轉化為X射線，這種形式產生的射線被稱為軔致輻射(Bremsstrahlung)。由于電子的速度可以從0到真空管電壓所對應的電子速度之間連續(xù)變化，因此軔致輻射產生的能譜與特征X射線不同，具有從零到入射能量的連續(xù)能譜。

一般來說，工業(yè)X射線源產生的X射線能譜有可以認為由兩部分構成，一是加速電子與內層軌道電子的相互作用產生的離散的特征X射線能譜，另一部分是軔致輻射產生的連續(xù)能譜。一個典型的工業(yè)X射線能譜如圖所示：

3、X射線與物質的相互作用

X射線在穿過物體時與物體會發(fā)生多種過程復雜的相互作用，這些相互作用會導致射線強度的衰減。也正是由于射線發(fā)生了衰減，衰減了的X射線會攜帶物體內部的有關信息。X射線與物體發(fā)生相互作用時，一部分X射線直接穿過物體，這部分射線稱為透射X射線；在剩余的X射線中，一部分X射線與物體的原子核發(fā)生直接碰撞，這部分X射線的能量被轉化成熱能使物體的溫度升高；另一部分X射線與組成物體物質的原子中的軌道電子發(fā)生碰撞并將能量傳給軌道電子，軌道電子發(fā)生逃逸而轉化成光電子，產生俄歇電子或熒光X射線；最后一部分X射線與軌道電子發(fā)生非彈性碰撞而導致X射線方向發(fā)生偏離，從而發(fā)生散射作用。

光電效應、康普頓效應及電子對效應是X射線與物質發(fā)生的主要相互作用：

1）光電效應

當射線進入被測物體時，光子將與原子中的軌道電子發(fā)生碰撞，將其能量全部傳遞給軌道電子，軌道電子在獲得能量之后，會擺脫原子核對自己的束縛，變成自由的光電子，而入射光子在與軌道電子相互作用后完全消失，這種現(xiàn)象就是光電效應。光電效應只有在入射光子能量大于原子核與軌道電子的結合能時才會發(fā)生，否則不會發(fā)生。由于軌道電子變?yōu)樽杂呻娮?，使得電子層中產生空位，將導致原子不穩(wěn)定，所以外層電子會躍遷到空位，使原子恢復穩(wěn)定狀態(tài)。躍遷時會發(fā)射熒光輻射，這是光電效應的一個重要特征。下圖為光電效應示意圖：

2）康普頓效應

康普頓效應也稱為康普頓散射，指的是入射光子與原子外層電子發(fā)生撞擊，入射光子的部分能量傳遞給了外層電子，外層電子獲得能量后從原來的軌道飛出，同時，入射光子由于能量的減少，成為散射光子，偏離入射方向，經(jīng)過散射的射線和入射的射線波長不相等。如下圖所示，hγ和hγ’分別表示入射光子和散射光子的能量，θ表示入射光子與散射光子之間的夾角，稱為散射角，φ表示入射光子與反沖光子之間的夾角，稱為反沖角。

3）電子對效應

當高能量的光子穿過物體時，將會與原子核發(fā)生相互作用，光子的能量會全部釋放，轉換為正、負電子對，這種相互作用的過程稱為電子對效應。產生的電子對會在不同方向飛出，方向由入射光子的能量決定。電子對效應的發(fā)生概率與物質原子序數(shù)和光子能量有關，在高原子序數(shù)、高光子能量的情況下，是一種重要的相互作用。下圖簡明地表示了三種基本作用在不同條件下的優(yōu)勢區(qū)域和重要性。

在常用的X射線能量范圍內，光電效應、康普頓效應和電子對效應這三種物理效應基本都會發(fā)生。對于不同的被檢物質和X射線能量，上述三種效應的發(fā)生概率不同。

4、X射線成像原理

小朋友你是否有很多問號？我們產生了X射線后要干什么呢？

當然是根據(jù)X射線的特征，以及其強大的穿透能力進行成像啦！

X射線在穿過物體時，與物體之間產生吸收和散射作用，這導致X射線強度衰減，這是X射線成像的重要基礎。實驗表明，X射線穿過物質的厚度越厚，其強度衰減率越高。某一波長的X射線穿過物體時的衰減規(guī)律滿足比爾定律：

I為射線穿過物體經(jīng)過衰減后的強度，I0為射線的入射強度，μ為該物體在該波長X射線照射下的線性衰減系數(shù)，t為物體的厚度。一般來說，X射線的衰減是物質對射線的吸收與散射共同作用的結果，因此上式中衰減系數(shù)μ被認為是吸收系數(shù)與散射系數(shù)的和。在X射線的實際衰減過程中，射線因吸收而導致的衰減占主要部分，遠大于散射所導致的衰減，因此常將因射線散射而導致的衰減忽略。

當一定強度的X射線透射物質時，射線的波長保持不變，當X射線穿過高密度或厚度較大的物體時，X射線強度衰減較大；穿透低密度或較薄的物體時，相同強度的X射線的衰減較小。因此，在一次曝光中，一定強度的X射線穿過不同物質，或者相同物質不同厚度時，會得到亮度明暗差別較大的圖像。

當射線束穿過被檢測物體時，如果在物體的某個區(qū)域存在缺陷，或者在射線透照方向上存在結構差異，就會造成物體對射線的衰減產生差異，通過探測器采集到的圖像就可以分析出被測物內部的缺陷和結構差異。

上圖為射線檢測的基本原理圖，入射X射線的強度為I0，穿過厚度為T的被測物體，被測物內部有厚度為ΔT的缺陷，被測物體的線性衰減系數(shù)為μ，射線穿過沒有缺陷和有缺陷區(qū)域的一次射線強度分別為ID和ID'，沒有缺陷和有缺陷區(qū)域的散射射線強度為IS和IS'，沒有缺陷和有缺陷區(qū)域的總透射強度為I和I’。

總透射強度可由一次射線強度和散射射線強度組合表示：

實際中ΔT遠小于T，因此可認為IS和IS'相等，所以可得：

對于一次射線，根據(jù)比爾定律可以得出：

由于式μΔT表示的值很小，根據(jù)泰勒公式近似：

缺陷的衰減系數(shù)記為μ’，經(jīng)過進一步推導（過程略去）可得：

ΔI/I表示的是物體的對比度，表示了射線成像的基本原理，即得出了缺陷和本體之間的對比度關系。由上式可以看出，射線檢測缺陷的能力，與射線的能量、在射線透照方向上缺陷的尺寸、射線散射等相關。檢測原理是根據(jù)物體不同部位對射線衰減的差異，通過探測器采集到這種差異信號，并將其轉換為數(shù)字圖像，然后從圖像中提取出物體的內部結構、質量狀態(tài)等重要信息，然后對其分析處理。

5、X射線圖像采集系統(tǒng)

X射線數(shù)字射線成像(Digital Radiograph, DR)和工業(yè)計算機斷層掃描（Industrial Computed Tomography, ICT）是工業(yè)無損檢測領域中的兩個重要技術分支。DR檢測技術，是20世紀90年代末出現(xiàn)的一種實時的X射線數(shù)字成像技術。相對于現(xiàn)今仍然普遍應用的射線膠片照相，DR檢測最大的優(yōu)點就是實時性強，可以在線實時地對生產工件結構介質不連續(xù)性、結構形態(tài)以及介質物理密度等質量缺陷進行無損檢測，因此在快速無損檢測領域里有廣闊的發(fā)展前景。

ICT技術是一種融合了射線光電子學、信息科學、微電子學、精密機械和計算機科學等領域知識的高新技術。它以X射線掃描、探測器采集的數(shù)字投影序列為基礎，重建掃描區(qū)域內被檢試件橫截面的射線衰減系數(shù)分布映射圖像。

DR

DR系統(tǒng)一般由射線源、待測物、探測器、圖像工作站等幾部分構成。目前在工程實際中應用的探測器主要分為兩種：圖像增強器和非晶硅探測器。圖像增強器首先通過射線轉化屏將X射線光子轉換為可見光，然后通過CCD（Charge Coupled Device）相機將可見光轉化為視頻信號，可在監(jiān)視器上實時顯示，也可通過A/D采集卡轉化為數(shù)字信號輸入到計算機顯示和處理。非晶硅探測器采用大規(guī)模集成技術，集成了一個大面積非晶硅傳感器陣列和碘化銫閃爍體，可以直接將X光子轉化為電子，并最終通過數(shù)模轉換器（ADC）轉變成為數(shù)字信號。

X射線數(shù)字成像技術廣泛應用于航空、航天、兵器、核能、汽車等領域產品和系統(tǒng)的無損檢測、無損評估以及逆求，檢測對象包括導彈、火箭發(fā)動機、核廢料、電路板、發(fā)動機葉片、汽車發(fā)動機氣缸、輪胎輪轂等，在工程質量監(jiān)督和產品質量保證方面發(fā)揮著極其重要的作用，正逐漸成為發(fā)展現(xiàn)代化國防科技和眾多高科技產業(yè)的一種基礎技術。

電路板檢測：

焊縫檢測：

CT檢測

X射線CT是國內研究最為廣泛的CT成像方法之一，CT圖像重建方法是CT基礎研究的核心。CT圖像重建的任務是由CT數(shù)據(jù)重建被測物體的CT圖像。

錐束CT是指基于面陣列探測器的CT成像方法，其中錐束指X射線源焦點與面陣列探測器所形成惟形射線束。與傳統(tǒng)基于維線陣列探測器的扇束CT相比，錐束CT每次可以獲得一幅二維圖像，具有射線利用率高和各向分辨率相同等優(yōu)點。

當我們獲取了一定數(shù)量的投影數(shù)據(jù)后，便可以根據(jù)不同掃描方式下的不同CT重建算法，重建出待測物體的斷層圖像。

典型CT斷層圖像：

6. x線攝影效果

X線攝影利用X線的感光作用。

7. x線攝影對身體有影響嗎

放射線照相術是一種使用放射線照射物體并捕捉其透射圖像的技術。在該技術中，被檢測物體通過放射線產生的影像來顯示其內部結構和組成。這種技術在醫(yī)學診斷、工業(yè)品質檢測等領域都得到了廣泛應用。

該技術的原理是基于放射線透過物質時會發(fā)生不同程度的吸收現(xiàn)象。物質密度越高，其對放射線的吸收程度就越高，所以密度不同的組織或物質在透射圖像上表現(xiàn)出不同的灰度差異。通過捕捉和處理這些灰度差異，就可以獲得目標物體的透射圖像，從而了解其內部的結構和組成。

放射線照相術常用于醫(yī)學領域中的X光檢查、CT掃描等檢查，能夠幫助醫(yī)生診斷病情，確定病因和治療方案。在工業(yè)生產中，放射線照相術可以用于檢測金屬或合金中的缺陷、裂紋等問題，提高產品的質量和安全性。

需要注意的是，由于放射線具有一定的輻射危害性，使用放射線照相術時必須采取安全措施，并遵循相關的法律法規(guī)和操作規(guī)范。

8. x線攝影的概念及優(yōu)缺點

x射線攝影是指或在轉換之后攝取,記錄和選擇處理影像接受面上的x射線影像中所包含的信息技術

　　直接或在轉換之后攝取、記錄和選擇處理影像接收面上的X射線影像中所包含的信息的技術。

包括以下兩類

　　3.5 直接X射線攝影 direct radiography

　　可在影像接收面上記錄的一種X射線攝影。

　　3.6 間接X射線攝影 indirect radiography

　　將影像接受面上獲得的信息轉換后進行記錄的X射線攝影

9. x線攝影優(yōu)點

最大的區(qū)別是x線成像沒有電離效應和生物效應。

X線的成像原理主要是利用我們X線進入人體后，產生的一種電離效應，進而引起生物學特性改變。

X射線攝影（CR）指的是借助于X射線與人體相互作用，把人體內部器官結構、密度、組織成分等信息以攝像方式表現(xiàn)出來，是利用X射線的穿透作用將人體三維的解剖結構投影為二維平面影像的一種成像技術。