醫(yī)學(xué)影像物理學(xué)課后習(xí)題解答第三版

1、例11測量但能窄束射線的衰減，經(jīng)過2.1mmAl后，強度I為原來強度I0的12；若改為寬束時，有相當(dāng)于I0的10％的散射線到達探測器，即I＋I0＝0.6I0，試求寬束時的半價層。解。由窄束時1.20021????eII得線性衰減系數(shù)μ＝0.33mm1由寬束時01.233.005.06.0BIeBII????得積累因子B=1.2設(shè)寬束時的半價層為HVL則HVLHVLeIeBII?????33.00002.121?BVL=2.65mmAl例

2、12假定骨骼組成如下:骨膠蛋白占70%(其平均原子序數(shù)用水替代)Ca3(P04)2占25.5%CaC03占3%Mg3(PO4)2占1.5%試求骨組織的平均原子序數(shù)。解:先求各化合物的平均原子序數(shù)Ca3(P04)2中Z(Ca)=20Z(P)=15Z(O)=8a(Ca)=3a(P):::2a(O)=81.34)8815220388152203())((444243????????????POCZa同樣計算可知:。用類似混合物質(zhì)量吸收系數(shù)方法

3、去47.11))((7.15)(4.7)(232???POMgZCaCOZOHZ計算混合物的平均原子序數(shù)即故??iiZPZ8.14%5.147.11%37.15%5.251.34%704.7)(?????????骨Z第一章第一章課后習(xí)題解答課后習(xí)題解答11產(chǎn)生X射線需要哪些條件答：首先要有產(chǎn)生電子的陰極和被轟擊的陽極靶：在陰極和陽極間的高壓直流電為防止陰極和陽極氧化以及電子與中性分子碰撞的數(shù)量損失要制造壓強小于104Pa的真空環(huán)境為此要

4、有一個耐壓、密封的管殼。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。13在X射線管中，若電子到達陽極靶面的速度為1.5xl08ms1求連續(xù)X射線譜的最短波長和相應(yīng)的最大光子能量。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最短波長。221mvEk?但當(dāng)速度可與光速c＝3108ms1相比較時必須考慮相對論效應(yīng)我們可以用下面公式求出運動中電子的質(zhì)量。

5、kgcvmme3023122010052.1)21(11011.91?????????keVJvmhe8.731018.1)10)5.1(10052.121211428302????????????nmhhc0169.0maxmin????此題的結(jié)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(yīng)。程的發(fā)生概率很小，因而帶電粒子的能量主要來自光電效益、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)。傳遞給

6、帶電粒子的能量，其中又有一部分轉(zhuǎn)移成韌致輻射。質(zhì)能吸收系數(shù)表示扣除韌致輻射后，光子交給帶電粒子的能量用于造??cn成電離、激發(fā)，從而真正被物質(zhì)吸收的那一部分能量所占的份額。在數(shù)量上他們之間的關(guān)系為??????????????trenenentrtrghEhE)1(??????112已知人射光子的能量為hv散射角為φ試求散射光子的能量并分析低能入射和高能入射光子在900方向上光子散射的情況。電子的靜止能量為2meC2。答：由能量守恒和動量

7、守恒可得散射光子能量hν為:)cos1(1????????hhα為人射光子能量hν和電子的靜止能量m0c2的比值m0C2=meC2=0.511MeV。當(dāng)φ=900時由于.1??????hh(1α)α故這說明不管入射光子的能量有多高，900散射光子的能量最大不超過MeVhh511.0??????0.511MeV。113X射線在物質(zhì)中的衰減規(guī)律的適用條件是什么xeII???答：單能、窄束、均勻物質(zhì)。114若空氣中各組分的質(zhì)量百分比為氮75%

8、氧23.2％，氬1.3%試計算在能量為20keV光子作用下空氣的質(zhì)量衰減系數(shù)。已知氮、氧、氬的質(zhì)量衰減系數(shù)分別為0.36、0.587、和8.31(m2.kg1)。答：根據(jù)混合物或化合物的質(zhì)量衰減系數(shù)公)(514.0013.031.8232.0587.075.036.0)()()(12????????????kgmPPPArArOONN????????自我檢測題自我檢測題1.何為實際焦點、有效焦點、靶傾角三者關(guān)系如何2.韌致輻射產(chǎn)生的連續(xù)