X射线微观物理作用-康普顿散射

       欢迎大家收听，本节讲解关于X射线微观物理作用，在辐射相互作用中，最主要的是康普顿散射，这是影响工业CT图像质量最大的一个物理过程，学会这节课、你在日常使用工业C替中，便会很容易获得清晰的图像。课程来自纳奥米科技，一家专门做桌面式工业CT的公司，后面简称小纳.

康普顿散射是最常见的X射线光子作用，理解散射是很重要的，因为它图像质量有负面影响

当X射线光子进入到照射物体的原子，X射线光子能量部分被松散束缚的外层电子吸收，导致电子被撞出它的轨道，我们称之为电离，产生的电子通常被称为康普顿电子，因为它是由康普顿散射产生的，其余的光子能量立即以散射光子的形式离开原子，它的能量比原来的光子少，运动方向也不同，这就是为什么我们称它为分散性照射，简称散射；     

在康普顿散射中，当入射光子与外层电子相互作用时，发生康普顿散射，这种能量被电子吸收，导致电子被撞出轨道，与此同时，也产生了一个散射光子。

康普顿散射与光电效应不同，光电效应中入射光子在与原子核外电子发生作用时，能量完全消失、并且不产生散射线，因此光电效应对于工业CT成像是有利的。

普通散射（也叫做瑞利散射）也不同，瑞利散射没有电离电子产生，入射的射线只是发生了方向改变，并且普通散射会随着射线能量提高而急剧减少，因此在工业CT成像中可以忽略不计。

那么康普顿散射的影响是什么呢？记住我们应该关注的是两个方面，职业剂量和图像质量，事实上康普顿散射是职业性剂量的头号来源，这是因为在任何成像过程中，受照射物体都会成为散射辐射源，并且是向四面八方发射，因为X射线源是定向发射，所以防辐射铅房更多的是用来防护康普顿散射线，避免操作人员受到照射。

另一个方面，康普顿散射对图像也有影响，最左边是高质量X光影像，一旦有了散射线后，就会降低图像对比度，变成最右侧的效果，图像的边界明暗区别大大减小了。

那么怎么控制康普顿分散呢？这里通过两个方式，可以有效的控制康普顿散射的多少。

事实上，X射线从空气中穿过，这时几乎没有物体，所以不会发生散射，而当X射线照射物体比较复杂，就会产生更多的散射线。因此可以简单理解为，受照射物体材料组分越多、厚度越大，产生的散射线剂量就会越多，为了保证较高的图像质量，医疗和工业上都应该尽量减小受照射物体的材料组分或者尺寸大小，这控制康普顿散射的一个方法，但有时候并不能实现。

另一个很有效的方式，就是减小工业CT的电压值，因为随着电压的增大康普顿散射剂量会成倍增加，图像的对比度也会降低。

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