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X射線是什么?

X射線,全稱為X-ray,是一種頻率極高、波長(zhǎng)極短、能量很大的電磁波。它的頻率范圍為30PHz~300EHz,對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)為0.01nm~10nm,能量為100eV~10MeV。
X射線

為什么被叫做“x”射線呢?

威廉·康拉德·倫琴,1845年3月27日,生于德國(guó)萊納普鎮(zhèn)一個(gè)虔誠(chéng)的基督教家庭。1895年倫琴發(fā)現(xiàn)了“x”光,這種光有非常強(qiáng)的穿透能力,除了實(shí)至名歸被叫做“倫琴射線”,同時(shí)也被叫做“x”射線。那為什么被叫做“x”射線呢?

圣經(jīng)·希伯來書4章12節(jié)說:
神的道是活潑的,是有功效的,比一切兩刃的劍更快,甚至魂與靈、骨節(jié)與骨髓,都能刺入、剖開,連心中的思念和主意都能辨明。(希伯來書4:12)

倫琴因存著對(duì)上帝敬畏和感恩的心,根據(jù)這段經(jīng)文,取希臘文“基督”的第一個(gè)字母“x”為名,稱為“x”光,即基督之光。

倫琴射線:即“x”射線
是人類發(fā)現(xiàn)的第一種“穿透性射線”,它能穿透普通光線所不能穿透的某些材料?!皒”射線發(fā)現(xiàn)才4天,美國(guó)醫(yī)生就用它找出了病人腿上的子彈。倫琴于1901年獲得第一屆諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

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射線管
Waygate Technologies的射線管
x射線管會(huì)發(fā)射不均勻的輻射,也就是說,這種輻射包含多種呈連續(xù)光譜形式的多波長(zhǎng)X 射線,同時(shí)包含一些疊加的光譜線。該光譜的最短波長(zhǎng)通過杜安-亨特(Duane-Hunt) 公式進(jìn)行計(jì)算:

不同X 射線裝置的X 射線光譜:
不同X射線裝置的X射線光譜的外形在平均上大致相同,但是并非完全一致;X射線光譜外形主要取決于撞擊X 射線管靶的電子的能量范圍,因此,也取決于高壓發(fā)生器的電壓波形。

在同等電壓和電流的情況下,恒電位 (CP) X射線裝置與自動(dòng)整流 X射線裝置不會(huì)產(chǎn)生相同形狀的光譜。光譜的外形同樣取決于 X 射線管窗口(玻璃、鋁、鋼或鈹)中的固有濾波。電子所獲得的能量可以用電量 e表示,在電勢(shì)的加速作用下所獲得的能量是(eV),因此電子的能量可以用eV、keV、MeV來表示。

X射線光譜線的能量可以用同樣的單位來表示。單個(gè)波長(zhǎng)的能量

X射線管發(fā)射不均勻的 X射線,波長(zhǎng)并非一致,因此將X 射線描述為 (舉例) 120keV X 射線會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。因此,按照慣例,“keV“中的“e”被略去,用“120 kV”(光譜的峰值) 的形式來描述X 射線