X射線輻照儀的工作原理基于X射線的產生、傳播及其與物質的相互作用，其核心科學機制涵蓋射線源生成、能量調控與劑量精準控制三大環節。
射線源生成：X射線輻照儀通過高電壓加速電子，使其撞擊金屬靶材（如鎢或鉬）。靶材原子內層電子被激發至高能級后躍遷回低能級，以X射線形式釋放能量。這一過程產生連續譜X射線，其能量范圍取決于加速電壓和靶材特性，例如，當電子能量達到千兆電子伏特量級時，可輻射出波長小于0.1納米的硬X射線。
能量調控機制：X射線與物質的相互作用主要通過光電效應、康普頓散射和電子對效應實現能量沉積。光電效應中，入射光子能量被物質吸收并釋放電子；康普頓散射則導致光子波長增加、能量降低，同時電子獲得動能。通過調節管電壓（決定光子能量和穿透能力）和管電流（影響光子劑量和成像信噪比），可精準控制X射線的輸出特性。例如，降低管電壓時增加管電流時間積，可在保證成像質量的同時減少輻射劑量。
劑量精準控制：劑量控制是確保實驗安全性和結果可靠性的關鍵。其通過多重機制實現：采用自動曝光控制（AEC）實時監測穿透射線劑量，達到預設閾值時自動終止曝光；利用準直器限束技術，將照射野精準覆蓋目標區域，避免無效輻射；通過濾過板吸收低能X射線，優化有效劑量分布。此外，劑量校準流程使用指型電離室、劑量儀等標準測量工具，在規定條件下（如SSD=100cm、射野10cm×10cm）測定設備劑量學參數，并調整設備指示值與標準值一致，確保劑量輸出的準確性。
更新時間：2025-08-11
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輻照系列