了原子绝大部分质量的体积很小的带正电荷原子核;分布在原子核周围很大半径范围里不同轨道上的质量忽略不计的带负电荷的电子。X线管阳极靶物质是钨,其原子序数为74,就是说,钨的原子结构为:原子核内有74个质子,核外轨道上一共有74个电子。原子核与轨道电子之间存在结合能,半径小的内层电子结合能大,外层轨道电子的结合能比较小;电子在内层轨道运动时,原子的能量状态低,处于稳定状态;电子在外层轨道运动时,原子的能量状态高,处于不稳定的受激发状态。当阴极电子高速撞击阳极靶面与靶物质的原子相互作用时,将会以两种方式把动能转变为X线能量。一种方式是高速电子受到靶物质原子核正电场的作用做急剧的减速运动辐射出能量;另一种方式是靶物质的原子发光机制,即高速电子击脱靶物质的原子核外内层轨道电子而激发原子发光。前者叫做连续放射,后者叫做特征放射。1.连续放射连续放射又称为韧致放射,是高速电子与靶物质原子核相互作用的结果。阴极电子受原子核正电场的影响而失去能量急剧减速,失去的能量直接以光子的形式放射出来;连续放射产生出来的X线是一束波长不等的混合射线,其能量(波长)取决于:电子接近原子核的情况、电子的能量、原子核的电荷。(1)阴极电子正撞到原子核,速度急剧减为零,电子的全部动能转变为X线能放射出来,这时的X线光子能量最大,波长最短。λmi
hckVp124kVp
m当施与X线管两端管电压为l00kVp时,电子所获得的最大能量就是l00keV,它所产生的X线光子的最短波长就是00124
m。(2)阴极电子没有正撞到原子核而是从原子核旁经过时,离核越近受到的影响就越大,放射出来的光子的波长就越短;离核越远受到的影响就越小,放射出来的光子能量就越小,波长越长。(3)阴极电子的能量大小因为整流方式不同也不一样。(4)连续射线的最强波长是最短波长的1315倍。(5)连续射线的波谱随管电压升高而变化:管电压升高时:最短波长向短波一侧移动;强度曲线向短波一侧移动;最强波长向短波一侧移动;产生的X线总能量将以管电压二次方比例增大。(6)阳极靶物质的原子序数大时,X线总能量增大。(7)X线的总能量将随管电流的增大而提高。2.特征放射这是高速电子击脱靶物质原子的内层轨道电子,而产生的一种放射方式。一个常态的原子经常处于最低能级状态,它永远保持其内层轨道电子是满员的。当靶物质原子的K层电子被高速电子击脱时,K层电子的空缺将要由外层电子补充,此时外层r