kV级X射线产生原理

X射线管中高速电子撞击靶物质后相互作用将产生热和X射线。当高速电子与原子外层电子“碰撞”，原子吸收能量处于激发状态并产生热量。高速电子与原子内层电子或原子核互相作用则辐射X线光子。

X射线球管发出的X射线能谱曲线及高速电子与靶物质相互作用示意图

高速电子与靶物质相互作用

高速电子与原子核相互作用导致速度骤降，部分能量以电磁波形式发射，产生一束波长不等的连续X射线，该过程称为韧致辐射。
高速电子与原子内层电子作用，内层电子脱离原轨道出现能级跃迁将辐射特征X射线，该情况产生的是标明元素特性的标识X射线。
当高速电子直接轰击原子核，全部能量将转换成韧致辐射发射出来。

X射线能量

X射线能量常用电子伏特eV(1eV=1.602×10-19J)表示，故每一个X线光子能量E可表示为eV形式E=1.24×103eV·nm/λ。波长为0.1nm(12.4keV)到10nm(0.124keV)的X射线不能穿过具有一定层厚的物质，故常被称为软射线。用于诊断的X射线波长大致为0.01nm(124keV)到0.1nm(12.4keV)。其余波长更短的X射线携带能量更多、穿透物质能力更强，但其能够提供的低对比度信息较少，故不适用于诊断成像。

为描述方便，当千伏(Kilovolt,kV)表示管电压、千电子伏特(Kiloelectron Volt,keV)指代能量时，常用单位千伏峰值(Kilovolts Peak,kVp)表述CT扫描的能量。例如，120kVp的CT扫描表示在X射线管两端施加120kV的电压。在这种情况下撞击靶物质的电子所携带的动能为120keV，即在该过程中可产生的光子最高具有120keV的能量。

SRT-100

kV级X射线产生原理

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