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X선의 특성과 장비

03. 치과방사선학

 

part1. X선의 특성과 장비

 

1. X선의 특성과 발생

 

(1) 방사선의 분류

 

① 분류

 

분류

종류

전자기방사선

우주선, 감마선, X선, 자외선, 가시광선, 적외선, 원적외선

입자방사선

알파선, 베타선, 양성자선, 중성자선

전리방사선

X선, 알파선, 베타선, 양성자선, 감마선, 중성자선

비전리방사선

자외선, 적외선, 전파, 원적외선, 가시광선

 

 

② 전자기방사선의 특성

 

- 에너지는 주파수에 비례, 파장에 반비례

- 입자나 질량을 갖지 않는 순수한 에너지

 

(2) X선과 물질의 상호작용

 

① 3가지 작용

 

작용

특징

고전산란

광자에너지 < 전자결합에너지, 에너지 감소 없이 진행방향만 변화, 전리 일으키지 않음

광전효과

광자에너지 ≥ 전자결합에너지, 모든 에너지를 전자에 전달 후 사라짐

콤프턴효과

광자에너지 > 전자결합에너지, 입사광자 편향되어 산란

 

 

(3) X선과 가시광선 비교

 

① 같은 점

 

- 직진

- 초당 약 30km 전파

- 전기·자기장에 굴절되지 않음

- 필름 감광작용

- 물체 음영 투사

 

② X선만의 특징

 

- 눈에 보이지 않음

- 파장 짧아 물질 투과

- 형광 발생 (특정 화학물질과 작용)

- 원자 전리 가능

 

(4) X선의 발생

 

① 음극 (전자 발생)

 

- 텅스텐 필라멘트: 가열하여 전자 공급

- 몰리브덴 직속컵: 방출된 열전자를 양극 타깃으로 향하게 함

 

② 양극 (X선 발생)

 

- 텅스텐 타깃: X선이 발생되는 초점

- 구리 동체: X선 발생 시 열을 전도하여 타깃 냉각

 

(5) 선 초점 원리

 

① 원리

 

- X선관에서 초점을 5~20° 경사지게 위치

- 실효초점이 실초점보다 작게 됨

- 실효초점 작을수록 선예도 증가

 

(6) X선의 종류 (발생 기전)

 

① 특성·저지(제동) 방사선

 

종류

특징

특성 방사선

고속 가속된 전자가 원자로부터 전자를 이탈시킬 때 발생, 에너지 분포 일정

저지(제동) 방사선

가속된 전자가 감속·핵에 부딪힐 때 발생, 에너지 분포 넓음

 

 

(7) X선속의 분류

 

① 종류

 

방사선

특징

일차방사선

초점에서 직접 방출

유용방사선

일차방사선 중 조사창·시준기 통과

중심방사선

유용방사선 정중앙부, X선속 위치결정

이차방사선

일차방사선이 물체와 부딪혀 발생

산란방사선

편향된 이차방사선, 상의 질 저하

누출방사선

관두부 통해 누출

 

 

📌 **실전 체크 포인트!

 

- 전자기방사선: 에너지 ∝ 주파수 / 1/파장

- X선과 가시광선 차이: X선 = 보이지 않음·투과·형광·전리

- 음극 = 전자 발생 (텅스텐 필라멘트·몰리브덴 컵)

- 양극 = X선 발생 (텅스텐 타깃·구리 동체)

- 선 초점: 5~20° 경사, 실효초점 작을수록 선예도↑

- 산란방사선 = 상의 질 저하

 

 

 

 

2. 진단용 X선 발생장치

 

(1) 부속장치

 

① 주요 부속

 

부속

기능

절연유

냉각작용

여과기

장파장 X선 제거, 평균 에너지 증가, 파장 균일

시준기

X선속 모양·크기 조절, 산란방사선 제거 (피폭량 감소)

 

 

(2) 제어판의 3가지 조절기

 

① 조절기와 기능

 

조절기

단위

조절 내용

관전압조절기

kVp

전자 속도 조절, X선의 질·강도

관전류조절기

mA

온도·전자 수 조절, X선의 결정

타이머

S (초)

시간 조절 (시간 길수록 X선 양 증가)

 

 

② X선의 총량

 

- X선 총량 = 관전류(mA) × 노출시간(s)

 

📌 **실전 체크 포인트!

 

- 여과기 = 장파장 제거 / 시준기 = 산란선 제거

- kVp = 질·강도 / mA = 양 / S = 노출시간

- X선 총량 = mA × s

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