光电效应

概述

光电效应（photoelectric effect）是指X线光子与构成原子的内壳层轨道电子碰撞时，将其全部能量都传递给原子的壳层电子，原子中获得能量的电子摆脱原子核的束缚，成为自由电子（光电子），而X线光子则被物质的原子吸收的过程，也可称光电吸收（photoelectric absorption）。

光电效应的产物有特性放射、光电子和正离子。X线光子与吸收物质之间，若全部都产生光电效应，则有80％的吸收是产生在K轨道。因为，用于摄影的X线在25～150keV范围。所以，对于人体不产生选择吸收。由于骨有效原子序数高于软组织的有效原子序数，按光电吸收与原子序数3次方成正比的关系，骨比软组织的光电吸收系数大。

光子能量与电子结合能必须“接近相等”（稍大于）才容易产生光电效应。光子能量过大，反而会使光电作用的几率下降。实际上，光电效应大约和能量的三次方成反比。

光电效应在X线摄影中的意义

由于光电效应发生几率和原子序数的三次方成正比，它说明X线摄影中的3个实际问题：不同密度的物质能产生明显对比影像；密度的变化可明显的影响到摄影条件；要根据不同密度的物质，选择适当的射线能量。

光电效应在X线摄影中的意义在于：光电效应不产生有效的散射，对胶片不产生灰雾；光电效应可增加射线对比度；在光电效应中，因为光子的能量全部被吸收，使患者接受的照射量比任何其他作用都多，为减少对患者的照射，在适当的情况下，要采用高能量的射线。

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