《钴-60数字辐射成像集装箱检测系统》读书笔记1

第一章 X，γ数字辐射成像原理

1.1X，γ射线特性及其与物质的相互作用

1.辐射成像中应用的X光产生机制：高速电子在与物质相互作用而减速过程中产生的韧致辐射

2.X光产生方式：X光机或加速器。

X光机：真空管内阴极产生的高速电子轰击阳极。能谱是0到最大能量的连续谱。最大能量是轰击阳极前电子所具有的能量，由阴阳极电位差决定，数百KeV。

加速器：电子加速器产生的高能电子束轰击重金属靶。能谱是0到最大能量的连续谱。最大能量是加速后的电子束能量，最高9MeV。

补充:重金属靶一般是铅或钨，因为原子序数高，核电荷多，能产生更强的韧致辐射；密度高，电子与靶的作用概率更高。

3.γ射线产生方式：原子核内部的能级跃迁（原子核衰变过程中发生的）。γ射线能量等于相关原子核的能级差，都是确定的分立值，而非连续谱。

4.电离辐射光子：X，γ射线（可使物质原子电离，光电效应、康普顿效应或不发生作用而直接穿过）

 非电离辐射光子：可见光，红外光，微波（不可使物质原子电离）

它们都是由电磁辐射光子组成

5.穿过物质的光子数与物质厚度间的衰减关系：

，u是物质吸收系数（s^-1）

6.光电效应：

入射光子的能量一部分用于消耗光电子脱离原子束缚的电离能，剩余转化为动能

光电子空位：1外层电子向内跃迁补空并发射能量为能级差的特征x射线，2原子将激发能直接传给外层电子，使之从原子中发射出来，称为俄歇电子

发生光电效应的概率叫光电截面，正比于,由此也可以看出应该使用大原子序数的材料做探测器介质以获得较高的电离辐射光子探测效率，或用来屏蔽辐射。

光子能量越高，光电效应概率越低，高能的话偏向于发生康普顿效应和电子对效应。

光电效应80%都是和K层电子发生的。