1. x線攝影曝光因素的互換

　　商品的二因素

　　商品是用來交換的勞動產(chǎn)品，具有使用價值和價值兩個因素或兩種屬性。

　　二因素關(guān)系:

　　對立統(tǒng)一體

　　首先，兩者是統(tǒng)一的，相互依賴的，互為條件，共處在商品體中，缺少哪一個因素，都不能成為商品。使用價值是價值的物質(zhì)承擔(dān)者，沒有使用價值的物品，就沒有價值，因而也就不是商品；價值是商品中最本質(zhì)的因素，一種物品如果僅有使用價值，但不是人類勞動產(chǎn)品，就沒有價值，也不能成為商品；有些物品雖然既有使有價值，又是勞動產(chǎn)品，但沒有用于交換，因而沒有形成價值，也不是商品。所以，任何商品都是使用價值和價值的統(tǒng)一體。

　　其次，二者的對立表現(xiàn)在：

　?、攀褂脙r值是商品的自然屬性，提供了交換的必要性；價值是商品的社會屬性，提供了交換的標準、尺度。

　　⑵使用價值不是商品所特有的，是所有物品的共同屬性，是永恒范疇；價值是商品特有的屬性，是歷史范疇。

　　⑶價值的存在要以使用價值的存在為前提；使用價值的存在不以價值的存在為前提。

　?、壬唐返氖褂脙r值和價值不能同時歸買者或賣者中任何一方所有，而只能分別歸于買方和賣方。這是因為，對于商品生產(chǎn)者來說（賣方），他生產(chǎn)商品的目的是為了取得價值，而要取得價值，就必須生產(chǎn)出不是供自己需要的使用價值并讓渡過去；對于商品買方來說，他購買的目的是得到商品的使用價值，為此就必須支付商品的價值。無論生產(chǎn)者或購買者，都不可能既占有某種商品的使用價值，又同時實現(xiàn)它的價值。

　　可見，商品的使用價值和價值是相互排斥、互相矛盾的。要解決這個矛盾，就必須通過交換，交換成功了，商品的使用價值和價值才能夠分別得到實現(xiàn)，商品內(nèi)部的矛盾才能得到解決。

2. x線曝光過程

曝光時間短，被檢者接受到的輻射劑量就就??；

曝光時間短，越有利于減少運動偽影的產(chǎn)生，提高影像的清晰度；

曝光時間長，則發(fā)出的X線的光子數(shù)量增量，X線束的總能量得到提高，那么穿透力就會增強，但是被檢者的輻射劑量會增加，而且也容易產(chǎn)生運動偽影。

3. 影像曝光的因素

曝光，是指被攝影物體發(fā)出或反射的光線，通過照相機鏡頭投射到感光片上，使之發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生顯影的過程。

在攝影中，曝光就是光圈和快門的組合。有三個因素能影響一張圖片是否正確曝光：光圈，快門速度，ISO（感光度）。其中光圈和速度聯(lián)合決定進光量，ISO決定ISOCCD/CMOS的感光速度。如果進光量不夠，我們可以開大光圈或者降低快門速度，還是不夠的話就提高感光度(ISO)。大光圈的缺點是解像度不如中等光圈，快門速度降低則圖片可能會糊，提高ISO后圖片質(zhì)量也會下降 。沒有完美的方案，如何取舍要靈活決定。

4. x線攝影曝光條件包括哪些

我的研究方向是工業(yè)X射線檢測，就結(jié)合工業(yè)X射線產(chǎn)生和成像原理進行簡單的介紹。

1、X射線介紹

X射線也稱為倫琴射線，是由德國著名物理學(xué)家威廉?康拉德?倫琴（Wilhelm R?ntgen）于1895年11月在進行陰極射線的研究時發(fā)現(xiàn)的。

X射線本質(zhì)上是與微波、紅外線、可見光和紫外線等一樣的電磁波，電磁波是由光子組成的，由公式可知光子的能量與其波長成反比：

式中，h是普朗克常量，c是光在真空中的速度，λ是光子的波長，ν是光子的頻率。X射線對應(yīng)的波長范圍分布在幾皮米到幾納米，具有較強的穿透性，因此工業(yè)上常用X射線檢測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。下圖為X射線在電磁波譜中的分布范圍：

X射線除了具有所有電磁波的共性之外，還具有一些特有的性質(zhì)：

物理效應(yīng)：（1）穿透作用；（2）電離作用；（3）熒光作用；（4）熱作用；（5）干涉、衍射、反射、折射作用。

化學(xué)效應(yīng)：（1）感光作用；（2）著色作用

生物效應(yīng)。

2、X射線產(chǎn)生原理

X射線的產(chǎn)生有三個不可缺少的條件：

第一，能夠產(chǎn)生自由電子的電子發(fā)射器；

第二，能夠使自由電子加速運動的電場；

第三，能夠使高速移動的電子瞬間減速的靶物質(zhì)。

根據(jù)上述三個條件，人們發(fā)明了能夠產(chǎn)生X射線的X射線管，射線管的結(jié)構(gòu)如下圖所示：

X射線管主要由產(chǎn)生自由電子的電子槍和陽極靶組成。電子槍主要由陰極燈絲組成，陰極燈絲在通電之后可以產(chǎn)生自由電子，自由電子通過電子槍中的聚焦極聚焦并經(jīng)過電子槍的陽極進行加速形成聚集的電子束；陽極靶由熔點高、熱傳導(dǎo)性好的金屬物質(zhì)組成，起到瞬間減速高速移動的電子的作用。在X射線管工作時，電子槍和陽極靶之間加以高電壓形成強電場，電子槍產(chǎn)生的電子束在強電場的作用下向陽極靶加速運動。高速運動的電子在到達陽極靶時，與陽極靶材料原子發(fā)生作用并產(chǎn)生電磁輻射。

加速電子與陽極重金屬作用有三種形式：

第一種是電子與外層軌道電子相互作用導(dǎo)致外層軌道電子獲得能量升到較高的能量軌道后又迅速回到原來的位置，這一過程會將加速電子的動能大部分轉(zhuǎn)變成內(nèi)能并產(chǎn)生少量紅外線。

第二種是電子與內(nèi)層軌道電子發(fā)生相互作用，當這種相互作用導(dǎo)致內(nèi)層軌道電子離開了它的軌道，會形成內(nèi)層的電子空穴。這種空穴被外層軌道電子躍遷填補時將會產(chǎn)生X射線，這種形式產(chǎn)生的X射線的能量等于躍遷所發(fā)生的兩個電子軌道之間的能量差，所以這種X射線包含了重金屬原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息，是一種特征X射線。

第三種是加速電子和原子核的相互作用，當加速電子經(jīng)過重金屬的原子核旁邊時這會減速并改變其運動方向，因為電子減速減少的動能將轉(zhuǎn)化為X射線，這種形式產(chǎn)生的射線被稱為軔致輻射(Bremsstrahlung)。由于電子的速度可以從0到真空管電壓所對應(yīng)的電子速度之間連續(xù)變化，因此軔致輻射產(chǎn)生的能譜與特征X射線不同，具有從零到入射能量的連續(xù)能譜。

一般來說，工業(yè)X射線源產(chǎn)生的X射線能譜有可以認為由兩部分構(gòu)成，一是加速電子與內(nèi)層軌道電子的相互作用產(chǎn)生的離散的特征X射線能譜，另一部分是軔致輻射產(chǎn)生的連續(xù)能譜。一個典型的工業(yè)X射線能譜如圖所示：

3、X射線與物質(zhì)的相互作用

X射線在穿過物體時與物體會發(fā)生多種過程復(fù)雜的相互作用，這些相互作用會導(dǎo)致射線強度的衰減。也正是由于射線發(fā)生了衰減，衰減了的X射線會攜帶物體內(nèi)部的有關(guān)信息。X射線與物體發(fā)生相互作用時，一部分X射線直接穿過物體，這部分射線稱為透射X射線；在剩余的X射線中，一部分X射線與物體的原子核發(fā)生直接碰撞，這部分X射線的能量被轉(zhuǎn)化成熱能使物體的溫度升高；另一部分X射線與組成物體物質(zhì)的原子中的軌道電子發(fā)生碰撞并將能量傳給軌道電子，軌道電子發(fā)生逃逸而轉(zhuǎn)化成光電子，產(chǎn)生俄歇電子或熒光X射線；最后一部分X射線與軌道電子發(fā)生非彈性碰撞而導(dǎo)致X射線方向發(fā)生偏離，從而發(fā)生散射作用。

光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)及電子對效應(yīng)是X射線與物質(zhì)發(fā)生的主要相互作用：

1）光電效應(yīng)

當射線進入被測物體時，光子將與原子中的軌道電子發(fā)生碰撞，將其能量全部傳遞給軌道電子，軌道電子在獲得能量之后，會擺脫原子核對自己的束縛，變成自由的光電子，而入射光子在與軌道電子相互作用后完全消失，這種現(xiàn)象就是光電效應(yīng)。光電效應(yīng)只有在入射光子能量大于原子核與軌道電子的結(jié)合能時才會發(fā)生，否則不會發(fā)生。由于軌道電子變?yōu)樽杂呻娮?，使得電子層中產(chǎn)生空位，將導(dǎo)致原子不穩(wěn)定，所以外層電子會躍遷到空位，使原子恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)。躍遷時會發(fā)射熒光輻射，這是光電效應(yīng)的一個重要特征。下圖為光電效應(yīng)示意圖：

2）康普頓效應(yīng)

康普頓效應(yīng)也稱為康普頓散射，指的是入射光子與原子外層電子發(fā)生撞擊，入射光子的部分能量傳遞給了外層電子，外層電子獲得能量后從原來的軌道飛出，同時，入射光子由于能量的減少，成為散射光子，偏離入射方向，經(jīng)過散射的射線和入射的射線波長不相等。如下圖所示，hγ和hγ’分別表示入射光子和散射光子的能量，θ表示入射光子與散射光子之間的夾角，稱為散射角，φ表示入射光子與反沖光子之間的夾角，稱為反沖角。

3）電子對效應(yīng)

當高能量的光子穿過物體時，將會與原子核發(fā)生相互作用，光子的能量會全部釋放，轉(zhuǎn)換為正、負電子對，這種相互作用的過程稱為電子對效應(yīng)。產(chǎn)生的電子對會在不同方向飛出，方向由入射光子的能量決定。電子對效應(yīng)的發(fā)生概率與物質(zhì)原子序數(shù)和光子能量有關(guān)，在高原子序數(shù)、高光子能量的情況下，是一種重要的相互作用。下圖簡明地表示了三種基本作用在不同條件下的優(yōu)勢區(qū)域和重要性。

在常用的X射線能量范圍內(nèi)，光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)這三種物理效應(yīng)基本都會發(fā)生。對于不同的被檢物質(zhì)和X射線能量，上述三種效應(yīng)的發(fā)生概率不同。

4、X射線成像原理

小朋友你是否有很多問號？我們產(chǎn)生了X射線后要干什么呢？

當然是根據(jù)X射線的特征，以及其強大的穿透能力進行成像啦！

X射線在穿過物體時，與物體之間產(chǎn)生吸收和散射作用，這導(dǎo)致X射線強度衰減，這是X射線成像的重要基礎(chǔ)。實驗表明，X射線穿過物質(zhì)的厚度越厚，其強度衰減率越高。某一波長的X射線穿過物體時的衰減規(guī)律滿足比爾定律：

I為射線穿過物體經(jīng)過衰減后的強度，I0為射線的入射強度，μ為該物體在該波長X射線照射下的線性衰減系數(shù)，t為物體的厚度。一般來說，X射線的衰減是物質(zhì)對射線的吸收與散射共同作用的結(jié)果，因此上式中衰減系數(shù)μ被認為是吸收系數(shù)與散射系數(shù)的和。在X射線的實際衰減過程中，射線因吸收而導(dǎo)致的衰減占主要部分，遠大于散射所導(dǎo)致的衰減，因此常將因射線散射而導(dǎo)致的衰減忽略。

當一定強度的X射線透射物質(zhì)時，射線的波長保持不變，當X射線穿過高密度或厚度較大的物體時，X射線強度衰減較大；穿透低密度或較薄的物體時，相同強度的X射線的衰減較小。因此，在一次曝光中，一定強度的X射線穿過不同物質(zhì)，或者相同物質(zhì)不同厚度時，會得到亮度明暗差別較大的圖像。

當射線束穿過被檢測物體時，如果在物體的某個區(qū)域存在缺陷，或者在射線透照方向上存在結(jié)構(gòu)差異，就會造成物體對射線的衰減產(chǎn)生差異，通過探測器采集到的圖像就可以分析出被測物內(nèi)部的缺陷和結(jié)構(gòu)差異。

上圖為射線檢測的基本原理圖，入射X射線的強度為I0，穿過厚度為T的被測物體，被測物內(nèi)部有厚度為ΔT的缺陷，被測物體的線性衰減系數(shù)為μ，射線穿過沒有缺陷和有缺陷區(qū)域的一次射線強度分別為ID和ID'，沒有缺陷和有缺陷區(qū)域的散射射線強度為IS和IS'，沒有缺陷和有缺陷區(qū)域的總透射強度為I和I’。

總透射強度可由一次射線強度和散射射線強度組合表示：

實際中ΔT遠小于T，因此可認為IS和IS'相等，所以可得：

對于一次射線，根據(jù)比爾定律可以得出：

由于式μΔT表示的值很小，根據(jù)泰勒公式近似：

缺陷的衰減系數(shù)記為μ’，經(jīng)過進一步推導(dǎo)（過程略去）可得：

ΔI/I表示的是物體的對比度，表示了射線成像的基本原理，即得出了缺陷和本體之間的對比度關(guān)系。由上式可以看出，射線檢測缺陷的能力，與射線的能量、在射線透照方向上缺陷的尺寸、射線散射等相關(guān)。檢測原理是根據(jù)物體不同部位對射線衰減的差異，通過探測器采集到這種差異信號，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像，然后從圖像中提取出物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、質(zhì)量狀態(tài)等重要信息，然后對其分析處理。

5、X射線圖像采集系統(tǒng)

X射線數(shù)字射線成像(Digital Radiograph, DR)和工業(yè)計算機斷層掃描（Industrial Computed Tomography, ICT）是工業(yè)無損檢測領(lǐng)域中的兩個重要技術(shù)分支。DR檢測技術(shù)，是20世紀90年代末出現(xiàn)的一種實時的X射線數(shù)字成像技術(shù)。相對于現(xiàn)今仍然普遍應(yīng)用的射線膠片照相，DR檢測最大的優(yōu)點就是實時性強，可以在線實時地對生產(chǎn)工件結(jié)構(gòu)介質(zhì)不連續(xù)性、結(jié)構(gòu)形態(tài)以及介質(zhì)物理密度等質(zhì)量缺陷進行無損檢測，因此在快速無損檢測領(lǐng)域里有廣闊的發(fā)展前景。

ICT技術(shù)是一種融合了射線光電子學(xué)、信息科學(xué)、微電子學(xué)、精密機械和計算機科學(xué)等領(lǐng)域知識的高新技術(shù)。它以X射線掃描、探測器采集的數(shù)字投影序列為基礎(chǔ)，重建掃描區(qū)域內(nèi)被檢試件橫截面的射線衰減系數(shù)分布映射圖像。

DR

DR系統(tǒng)一般由射線源、待測物、探測器、圖像工作站等幾部分構(gòu)成。目前在工程實際中應(yīng)用的探測器主要分為兩種：圖像增強器和非晶硅探測器。圖像增強器首先通過射線轉(zhuǎn)化屏將X射線光子轉(zhuǎn)換為可見光，然后通過CCD（Charge Coupled Device）相機將可見光轉(zhuǎn)化為視頻信號，可在監(jiān)視器上實時顯示，也可通過A/D采集卡轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號輸入到計算機顯示和處理。非晶硅探測器采用大規(guī)模集成技術(shù)，集成了一個大面積非晶硅傳感器陣列和碘化銫閃爍體，可以直接將X光子轉(zhuǎn)化為電子，并最終通過數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ADC）轉(zhuǎn)變成為數(shù)字信號。

X射線數(shù)字成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于航空、航天、兵器、核能、汽車等領(lǐng)域產(chǎn)品和系統(tǒng)的無損檢測、無損評估以及逆求，檢測對象包括導(dǎo)彈、火箭發(fā)動機、核廢料、電路板、發(fā)動機葉片、汽車發(fā)動機氣缸、輪胎輪轂等，在工程質(zhì)量監(jiān)督和產(chǎn)品質(zhì)量保證方面發(fā)揮著極其重要的作用，正逐漸成為發(fā)展現(xiàn)代化國防科技和眾多高科技產(chǎn)業(yè)的一種基礎(chǔ)技術(shù)。

電路板檢測：

焊縫檢測：

CT檢測

X射線CT是國內(nèi)研究最為廣泛的CT成像方法之一，CT圖像重建方法是CT基礎(chǔ)研究的核心。CT圖像重建的任務(wù)是由CT數(shù)據(jù)重建被測物體的CT圖像。

錐束CT是指基于面陣列探測器的CT成像方法，其中錐束指X射線源焦點與面陣列探測器所形成惟形射線束。與傳統(tǒng)基于維線陣列探測器的扇束CT相比，錐束CT每次可以獲得一幅二維圖像，具有射線利用率高和各向分辨率相同等優(yōu)點。

當我們獲取了一定數(shù)量的投影數(shù)據(jù)后，便可以根據(jù)不同掃描方式下的不同CT重建算法，重建出待測物體的斷層圖像。

典型CT斷層圖像：

5. x線攝影檢查技術(shù)的曝光條件

1、了解曝光時間。簡單的講，曝光時間是相機快門打開，光線瞬間投射到感光傳感器，至相機快門關(guān)閉的時間長度。曝光時間長進光就多，反之就則少，這個多和少事關(guān)成像質(zhì)量。

2、設(shè)置曝光時長：通常來說，在光圈優(yōu)先的模式下，1/60秒和1/125秒是一個分界線，期間的曝光時長比較合適。

（1）時長快于1/250，曝光時間較短。適合手持相機，拍攝移動的物體、人像等。

（2）時長慢過1/50，曝光時間較長。適用于使用三腳架、弱光和夜間拍攝。

總之，曝光時間的確定還要靠拍攝主題和選題、拍攝對象的靜止和運動、光線照射方向和角度、拍攝距離和所用鏡頭等諸多因素來綜合確定。

6. x線攝影曝光時間

1. iPhone 12曝光時間可以手動設(shè)置2. 拍攝環(huán)境、光線條件和主題都會影響曝光時間，手動設(shè)置曝光時間可以更好地控制拍攝效果。在iPhone相機的“手動模式”中，可以通過滑動屏幕來調(diào)節(jié)曝光，向上滑動增加曝光，向下滑動減少曝光。3. 此外，還可以在拍攝前通過觸發(fā)器來對焦并設(shè)置曝光時間。如果你需要更加精細的控制，可以使用第三方相機應(yīng)用來進行拍攝，并支持手動設(shè)置曝光時間等參數(shù)。

7. x線曝光能力大小的參數(shù)

1 

X

線攝影的原則

有效焦點大小的選擇：小焦點一般適用于體薄和不易動的部位，如四肢、頭部的局部片等；大焦點用于

一些體厚和易活動的部位，如腹部、胸部、脊椎等；高

KV

攝影時也可用小焦點。在條件許可的情況下，

盡量選用小焦點，以提高照片銳利度。

2

、焦片距和肢片距的選擇：投照時病人應(yīng)盡量使肢體貼近暗盒，并且與膠片平行。在肢體與膠片不能靠

近時，應(yīng)盡量增加焦片距，可同樣收到放大率小、銳利度高的效果。不能平行時，應(yīng)根據(jù)幾何投影原理

減少影像變形。

3

、中心線與斜射線的利用：中心線垂直于被攝體和膠片為最好的投影方式。與膠片不平行而成角者中心

線應(yīng)與肢體與膠片夾角的分角面垂直，傾斜中心線與利用斜射線可得到相同效果。

4

、濾線設(shè)備的應(yīng)用：一般在攝影千伏超過

70KV

以上均需使用濾過板，濾去軟射線。體厚超過

15

㎝或

60KV

以上管電壓時需用濾線柵，應(yīng)注意濾線設(shè)備的選擇和使用。

5

、

X

線管、肢體、膠片的固定：肢體安置不僅要使患者舒適，便于配合，更重要的是要符合攝影要求。

片盒一般為平放或垂直放置攝影架上。中心線、被攝部位和膠片對準后，將

X

線管固定。

6

、照射量的選擇：根據(jù)攝影部位、體厚和機器性能，選擇合適的管電壓、管電流和照射時間，對不能合

作者盡量用高

KV

，高

mA,

短

S

。

7

、呼氣與吸氣的應(yīng)用：攝片時被檢者的呼吸動作對影像質(zhì)量有重要影響。一般不因呼吸運動而產(chǎn)生移動

的部位，勿需屏氣曝光；有五種情況，即平靜呼吸下屏氣、深吸氣后屏氣、深呼氣后屏氣、緩慢連續(xù)呼

吸及平靜呼吸不屏氣。

8

、體厚的測量：首先要目測體厚測量尺的橫桿與游標桿是否平行，使兩桿平行才能測得正確的數(shù)字，然

后選擇適當?shù)臏y量點，如胸片取第六胸椎處，并應(yīng)按曝光時狀態(tài)測量。