X射线是什么?

X射线,全称为X-ray,是一种频率极高、波长极短、能量很大的电磁波。它的频率范围为30PHz~300EHz,对应波长为0.01nm~10nm,能量为100eV~10MeV。
X射线

为什么被叫做“x”射线呢?

威廉·康拉德·伦琴,1845年3月27日,生于德国莱纳普镇一个虔诚的基督教家庭。1895年伦琴发现了“x”光,这种光有非常强的穿透能力,除了实至名归被叫做“伦琴射线”,同时也被叫做“x”射线。那为什么被叫做“x”射线呢?

圣经·希伯来书4章12节说:
神的道是活泼的,是有功效的,比一切两刃的剑更快,甚至魂与灵、骨节与骨髓,都能刺入、剖开,连心中的思念和主意都能辨明。(希伯来书4:12)

伦琴因存着对上帝敬畏和感恩的心,根据这段经文,取希腊文“基督”的第一个字母“x”为名,称为“x”光,即基督之光。

伦琴射线:即“x”射线
是人类发现的第一种“穿透性射线”,它能穿透普通光线所不能穿透的某些材料。“x”射线发现才4天,美国医生就用它找出了病人腿上的子弹。伦琴于1901年获得第一届诺贝尔物理学奖。

 

射线管
Waygate Technologies的射线管
x射线管会发射不均匀的辐射,也就是说,这种辐射包含多种呈连续光谱形式的多波长X 射线,同时包含一些叠加的光谱线。该光谱的最短波长通过杜安-亨特(Duane-Hunt) 公式进行计算:

不同X 射线装置的X 射线光谱:
不同X射线装置的X射线光谱的外形在平均上大致相同,但是并非完全一致;X射线光谱外形主要取决于撞击X 射线管靶的电子的能量范围,因此,也取决于高压发生器的电压波形。

在同等电压和电流的情况下,恒电位 (CP) X射线装置与自动整流 X射线装置不会产生相同形状的光谱。光谱的外形同样取决于 X 射线管窗口(玻璃、铝、钢或铍)中的固有滤波。电子所获得的能量可以用电量 e表示,在电势的加速作用下所获得的能量是(eV),因此电子的能量可以用eV、keV、MeV来表示。

X射线光谱线的能量可以用同样的单位来表示。单个波长的能量

X射线管发射不均匀的 X射线,波长并非一致,因此将X 射线描述为 (举例) 120keV X 射线会产生误导。因此,按照惯例,“keV“中的“e”被略去,用“120 kV”(光谱的峰值) 的形式来描述X 射线