第一篇 X线物理 1
第一章 光的基本知识 1
第一节 对光的本性的认识 1
第二节 光的电磁理论与电磁谱 2
一、电磁波 2
（一）电磁场理论 2
（二）电磁波的基本性质 2
（三）电磁波的波长、频率和波速 3
二、光的电磁理论 3
三、电磁谱 4
第三节 光的量子性 7
一、光电效应的实验规律 7
二、光电效应与波动论的矛盾 8
三、爱因斯坦的量子解释 8
第四节 光子的质量和动量 10
一、相对论的两个重要结论 10
（一）质量与速度的关系 10
（二）质量与能量的关系 10
二、光子的质量和动量 11
第五节 波粒二象征 13
习题1—1 14
第二章 原子发光机理 15
第一节 原子结构 15
第二节 原子核外结构 16
第三节 原子发光机理 18
一、原子的能级 18
二、能级跃迁光辐射 21
习题1—2 23
第三章 X线的产生和性质 24
第一节 X线的发现 24
第二节 X线的本质和特性 25
一、X线的本质 25
二、X线的特性 26
（一）物理效应 26
（二）化学效应 27
（三）生物效应 27
第三节 X线的量与质 27
第四节 X线的产生 28
一、X线的产生条件 28
二、X线管 29
三、X线的产生装置 30
四、自整流和全波整流X线机电路 32
（一）自整流X线机电路 32
（二）全波整流X线机电路 33
第五节 X线的产生原理 33
一、电子与物质的相互作用 33
二、X线的产生原理 35
（一）连续X线谱 35
（二）特征X线谱 38
第六节 影响X线产生的有关因素 40
一、靶物质的影响 40
二、管电压的影响 41
三、管电流的影响 41
四、高压波形的影响 42
第七节 X线的产生效率 42
第八节 X线的空间分布 43
一、薄靶周围X线的空间分布 43
二、厚靶X线的空间分布 43
三、X线机周围剂量场的分布 44
习题1—3 50
第四章 X线与物质的相互作用 52
第一节 概述 52
第二节 X线与物质相互作用的主要过程 53
一、光电效应 53
（一）光电效应 53
（二）线光电减弱系数与线光电能量转移系数 54
（三）光电效应的几率 54
（四）光电效应中的特征辐射 55
（五）诊断放射学中的光电效应 55
（六）光电子的角分布 56
二、康普顿效应 56
（一）康普顿效应 56
（二）反冲电子及散射光子的能量 56
（三）康普顿效应的截面 59
（四）线减弱系数和线能量转移系数 60
（五）康普顿散射光子和反冲电子的角分布 60
三、电子对效应 61
第三节 X线与物质相互作用的其他过程 62
一、相干散射 62
二、光核反应 63
第四节 各种基本作用发生的相对几率 63
一、X线与物质相互作用的总结 63
二、原子序数Z和光子能量hv与三种基本作用的关系 64
三、在诊断放射学中各种基本作用发生的相对几率 64
习题1—4 65
第五章 X线在物质中减弱规律 67
第一节 单能窄束X线在物质中的减弱规律 67
一、窄束概念及其指数减弱规律 67
二、质量减弱系数、质能转移系数及质能吸收系数 70
（一）质量减弱系数μ/ρ 70
（二）质能转移系数μtr/ρ 71
（三）质能吸收系数μen/ρ 72
（四）混合物和化合物的质量减弱系数和质能吸收系数 76
第二节 宽束X线在物质中的减弱规律 78
一、宽束X线在物质中的减弱规律 78
二、积累因子 78
第三节 连续能谱的X线在物质中的减弱规律 81
一、连续X线在物质中的减弱特点 81
二、X线的滤过 82
（一）固有滤过 82
（二）附加滤过 82
第四节 诊断放射学中X线的减弱 85
一、X线通过人体的减弱规律 85
二、诊断放射学中的散射线 86
（一）照射面积的影响 86
（二）被照射体厚度的影响 87
（三）管电压的影响 87
第五节 影响X线减弱的因素 87
一、射线能量和原子序数对减弱的影响 87
（一）射线能量和原子序数对作用类型的影响 87
（二）射线能量对减弱的影响 88
（三）原子序数对减弱的影响 88
二、密度对减弱的影响 89
三、每克电子数对减弱的影响 89
习题1—5 90
第二篇 X线剂量 92
第一章 X线常用的辐射量和单位 92
第一节 照射量 93
一、照射量及其单位 93
（一）照射量X 93
（二）照射量的单位 94
二、照射量率X及其单位 95
第二节 吸收剂量 96
一、吸收剂量及其单位 96
（一）吸收剂量D 96
（二）吸收剂量的单位 96
二、吸收剂量率D及其单位 97
三、吸收剂量与照射量的关系 97
第三节 比释动能 100
一、比释动能与比释动能率 100
（一）比释动能K及其单位 100
（二）比释动能率？及其单位 100
二、比释动能与吸收剂量的关系 101
（一）带电粒子平衡 101
（二）比释动能与吸收剂量的关系 102
（三）比释动能和吸收剂量随物质深度的变化 102
三、比释动能概念的应用 103
第四节 剂量当量 104
一、剂量当量及其单位 104
（一）剂量当量H 104
（二）剂量当量的单位 105
二、剂量当量率？及其单位 106
三、有效剂量当量 107
（一）辐射效应的危险度r 107
（二）有效剂量当量HE 107
四、集体剂量当量和集体有效剂量当量 109
（一）集体剂量当量S 109
（二）集体有效剂量当量SE 109
习题2—1 109
第二章 照射量的测定 111
第一节 标准电离室 111
第二节 实用型电离室 113
一、理想空腔电离室 114
二、实用型电离室 114
（一）室壁厚度 115
（二）电离室大小 115
（三）仪器校正 115
三、NYL—Ⅲ型伦瑟计的使用 116
（一）测量量程 116
（二）仪器结构 116
（三）工作原理 117
（四）使用说明 117
第三节 照射量测量的其他方法 119
一、闪烁计数器 119
二、盖革—弥勒（G—M）计数管 120
习题2—2 211
第三章 吸收剂量的测定 122
第一节 量热计测定法 122
第二节 电离室测定法 123
第三节 吸收剂量的估算法 124
习题2—3 126
第四章 X线质的测定 127
第一节 半价层 127
第二层半价层的测定 128
一、测定半价层的方法 128
二、影响半价层的因素 128
（一）管电压、总滤过对半价层的影响 128
（二）FFD、FCD、线束φ对半价层的影响 129
第三节 有效能量和等值电压 133
习题2—4 135
第三篇 X线防护 136
第一章 X线在医学上的应用 136
第一节 X线在诊断方面的应用与发展 136
一、X线透视 136
二、影像增强器及X线电视 138
（一）影像增强器的结构和工作原理 138
（二）影像增强器的优点 139
（三）新型影像增强管 140
（四）X线电视 140
三、X线摄影 140
（一）一般X线摄影 140
（二）乳腺X线摄影 141
（三）特殊X线摄影 141
四、造影检查 142
五、X线CT 142
六、X线诊断技术的发展趋势 144
七、X线诊断检查频率及其发展趋势 145
八、我国在X线应用中值得注意的几个问题 149
第二节 X线在治疗方面的应用与发展 149
一、X线在治疗方面的应用 149
二、X线在治疗方面的发展趋势 150
习题3—1 151
第二章 X线对人体的危害 152
第一节 辐射损伤概述 152
一、辐射损伤机理 152
二、影响辐射损伤的因素 153
（一）辐射性质 153
（二）X线剂量 153
（三）剂量率 153
（四）照射方式 153
（五）照射部位和范围 153
（六）环境因素 154
第二节 慢性小剂量照射的生物效应 154
一、非随机效应 155
（一）血液和造血器官的变化 155
（二）眼晶体的改变 155
（三）放射性皮肤损伤 155
二、随机效应 158
（一）致癌作用 158
（二）遗传效应 159
三、胎内照射效应 160
第三节 小剂量受照人员的医学观察 161
一、检查要求 161
二、检查项目 161
三、不适应症 161
四、远期随访观察 162
习题3—2 162
第三章 X线防护标准 163
第一节 辐射防护学概述 163
一、辐射防护学的特点 163
二、辐射防护学的任务和主要内容 163
三、近代辐射防护之趋向 164
第二节 辐射防护标准概述 164
一、辐射防护标准的演变 164
二、ICRP最新辐射防护标准 165
（一）基本限值 165
（二）推定限值 167
（三）管理限值 167
（四）参考水平 167
三、危险度在辐射防护标准中的应用 168
第三节 我国的放射防护标准 169
一、《放射防护规定》 169
二、拟订的《放射卫生防护标准》 170
（一）放射工作人员的剂量限值 170
（二）对公众的个人剂量限值 172
（三）医疗照射的防护 172
（四）教学中接触电离辐射时的剂量限值 172
（五）放射工作场所的限值 172
（六）其他标准限值 173
习题3—3 173
第四章 X线防护原则 174
第一节 X线防护的目的 174
第二节 X线防护原则 174
一、剂量限制体系（制度） 174
（一）辐射实践的正当化 174
（二）辐射防护的最优化 174
（三）个人剂量限值 175
二、防护外照射的一般方法 176
（一）缩短受照时间 176
（二）增大与X线源的距离 176
（三）屏蔽防护 176
三、固有防护为主与个人防护为辅的原则 177
四、X线工作者和被检者防护兼顾的原则 177
五、合理降低个人受照剂量与全民检查频度 177
习题3—4 177
第五章 X线屏蔽防护 178
第一节 屏蔽材料的防护性能 178
一、屏蔽材料的铅当量 178
（一）铅当量 178
（二）铅当量测定 178
（三）常用材料的铅当量 182
二、屏蔽材料的散射量 183
（一）散射量 183
（二）散射量测定 185
（三）散射线能量的测定 185
第二节 屏蔽材料的选择 186
一、常用的屏蔽防护材料 187
二、复合防护材料 187
三、碳纤维板材料 188
第三节 X线的屏蔽计算 188
一、计算X线屏蔽的依据 188
（一）X线的量和质 188
（二）屏蔽材料的防护性能 189
（三）屏蔽用途和距离 189
（四）工作负荷 189
（五）使用系数和占有系数 189
二、计算X线屏蔽的方法 190
（一）利用屏蔽公式计算X线屏蔽 190
（二）利用透射比计算X线屏蔽 193
（三）利用减弱倍数计算X线屏蔽 194
（四）直接用工作量求X线屏蔽 194
三、X线屏蔽计算方法评价 197
四、计算X线屏蔽时的注意事项 198
习题3—5 199
第六章 医用诊断X线的防护 200
第一节 X线机的防护 200
一、X线机的防护设备 200
（一）透视用X线机的防护设备 200
（二）摄影用X线机的防护设备 201
二、X线机的防护性能 201
（一）有用射线束照射量率的测试 201
（二）X线管头组装体漏射线照射量率的测试 201
（三）防护区照射量率的测试 203
（四）总滤过铅当量的测试 205
三、旧X线机的防护改进 206
（一）“管、遮、屏”防护装置 206
（二）床侧板和X线机配套防护装置 207
（三）减少漏射线量的措施 209
（四）牙科X线机的防护改进 209
第二节 X线机房的防护设施 210
一、X线机房的建筑要求 210
二、X线机房内的防护设施 211
（一）固定式防护设施 211
（二）活动式防护设施 212
（三）辅助防护用品 214
第三节 质量保证程序 215
一、X线机防护管理 215
二、安全操作规则 215
习题3—6 216
第七章 医用治疗X线的防护 218
第一节 医用治疗X线机的防护规定 218
一、技术要求 218
（一）对X线管头组装体漏射线的规定 218
（二）对遮线筒有用线束透过率的规定 219
（三）对有用线束不对称性的规定 219
（四）其他技术要求 219
二、检验方法 220
第二节 医用治疗X线防护规则 220
一、防护设施 220
二、操作规则 221
习题3—7 221
第八章 被检者和患者的防护 221
第一节 人类的辐射环境 222
一、天然辐射源 222
二、人工辐射源 223
第二节 医疗照射的剂量水平和危险度估计 223
一、X线诊断中被检者接受剂量的水平 226
二、X线诊断检查的危险度估计 229
第三节 医疗照射的控制原则 226
第四节 被检者和患者的防护措施 230
一、提高有关人员的放射防护知识水平 230
二、正确的临床判断与合适的检查方法 230
（一）应用X线检查和治疗的指征 230
（二）选择合适的检查方法 231
三、采用恰当的X线质和量 232
四、认真控制照射野范围 233
五、注意非投照部位的屏蔽防护 234
六、提高记录系统的灵敏度 235
七、避免操作失误 235
八、严格执行安全操作规则 236
第五节 医疗照射的剂量估算 236
一、利用X线机输出额估算器官剂量 237
二、利用深部剂量分布估算组织剂量 240
（一）表面反散射系数b 240
（二）百分深度剂量P 241
（三）组织剂量计算 242
三、利用器官——空气比计算器官剂量 244
（一）器官——空气比F 245
（二）器官剂量计算 247
习题3—8 248
第九章 X线防护监测 249
第一节 场所辐射监测 249
一、场所辐射监测的目的和内容 249
二、场所辐射监测的方法和仪器 249
第二节 个人剂量监测 251
一、个人剂量监测的目的 251
二、个人剂量监测方法 251
（一）施行个人剂量监测的工作条件 251
（二）个人剂量监测方法 251
（三）个人剂量评价方法 252
（四）个人剂量监测记录 253
三、个人剂量监测仪 254
（一）个人剂量笔 255
（二）胶片剂量计 255
（三）荧光玻璃剂量计 256
（四）热释光剂量计 256
（五）个人剂量报警器 257
四、个人剂量估算 258
（一）利用辐射场照射量率估算个人剂量 258
（二）根据工作量估算个人剂量 258
（三）利用器官——空气比估算个人剂量 259
习题3—9 261
学生实验 262
实验一 稀薄气体放电和阴极射线的研究 262
实验二 验证X线的特性 264
实验三 减弱系数的实验测定 264
实验四 照射量的测定 266
实验五 半价层的测定 268
实验六 铅当量的测量 271
实验七 散射线量的测定 273
实验八 X线卫生防护调查 274
实验九 剂量监测仪的使用 275
实验十 透视用X线机防护性能测试 275
附录 278
附录一 SI单位制简介 278
附录二 常用物理常数和单位换算系数 281
附录三 医学物理标准男人数据 283
附录四 附表 284
附表1 元素周期表 285
附表2 e-x函数表 286
附表3 f′系数表 287
附表3.1 f′甲状腺系数值 289
附表3.2 f′卵巢系数值 290
附表3.3 f′睾丸系数值 291
附表3.4 f′肺系数值 292
附表3.5 f′乳腺系数值 293
附表3.6 f′子宫（胚胎）系数值 294
附表3.7 f′红骨髓系数值 295
附表3.8 f′全身系数值 296
附录五 附图 284
附图1 X线机输出额？0与焦皮距的关系 298
附图2 距焦点10厘米处输出额？0与管电压（脉冲）的关系 298
附图3 距焦点10厘米处输出额？0与管电压（恒压）的关系 298
附图4 距焦点1米处输出额？0与管电压（恒压）的关系 298
附图5 距焦点10厘米处输出额？0与管电压（恒压）的关系 299
附图6 距焦点1米处输出额？0与管电压（恒压）的关系 299
附表7 距焦点1米处输出额？0与管电压（恒压）关系 299
附图8 距焦点75厘米处输出额？0与管电压（恒压）的关系 299
附图9 平均每单位照射量的骨髓剂量与光子能量的关系 300
附图10 平均每单位照射量的睾丸剂量与光子能量的关系 300
附图11 平均每单位照射的卵巢剂量与光子能量的关系 300
附图12 X线透过铅时的透射量B与屏蔽厚度的关系 300
附图13 X线透过铅时的透射量B与屏蔽厚度的关系 301
附图14 X线透过有机玻璃时的透射量B与屏蔽厚度的关系 301
附图15 X线透过软钢时的透射量B与屏蔽厚度的关系 301
附图16 X线透过软钢时的透射量B′与屏蔽厚度的关系 301
附图17 X线透过有机玻璃时的透射量B′与屏蔽厚度的关系 302
附图18 X线透过铅时的透射量B′与屏蔽厚度的关系 302
附图19 X线透过铅时的透射量B′与屏蔽厚度的关系 302
附图20 X线透过混凝土时的透射量B′与屏蔽厚度的关系 302
附图21 宽束X线（脉动电压）穿过混凝土时的透射比η与屏蔽厚度的关系 303
附图22 宽束X线（恒压）穿过铅时的透射比η与屏蔽厚度的关系 303
附图23 宽束X线穿过铅时的透射比（穿透率）η与屏蔽厚度的关系 303
附图24 宽束X线（脉动高压）穿过铅时的透射比η与屏蔽厚度的关系 303
附录六 教学大纲 304