《核物理基础与核医学仪器》讲义

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1、医学影像技术专业核物理基础与核医学仪器讲义周绿漪编写2013年6月第六版109目录第一章原子和原子核1一、原子11、组成和结构12、电子结合能和能级13、原子的发射1二、原子核11、组成和表示方法12、核素及其分类23、核子的相互作用24、核的能级和同质异能态25、原子核的结合能2第二章核的衰变及其方式4一、有关的几个基本概念41、衰变42、母核和子核43、放射性核素和放射性同位素44、核衰变的自发性4二、核的衰变形式41、β-衰变42、（β-γ）衰变53、同质异能衰变与内转换64、电子俘获65、β+衰变和（β+，γ）衰变76

2、、α衰变和核裂变7第三章放射性核素的衰变规律9一、放射性活度的定义和单位9二、指数规律9三、衰变常数、半衰期、平均寿命10四、衰变规律的应用11五、混合核素的衰变规律12六、递次衰变（母核-子核）衰变13第四章射线与物质的相互作用15一、带电粒子与物质的相互作用15二、γ射线与物质的相互作用16三、中子与物质的相互作用18四、辐射剂量的基本概念181、照射量、照射量率182、吸收剂量193、剂量当量194、内照射剂量计算20第五章核医学中的射线探测器21一、放射性探测的依据211、电离作用211092、荧光现象213、感光效应

3、214、热效应215、化学变化21二、气体探测器211、气体的电离212、电流-电压特性曲线213、医用核素活度计及其质控224、其它气体探测器24三、半导体探测器24四、固体闪烁探测器251、基本工作原理252、闪烁体263、光电倍增管264、闪烁γ能谱27五、液体闪烁计数器29第六章核医学射线测量仪器30一、基本构成和原理301、放大器302、鉴别器303、脉冲幅度分析器304、定时计数器315、计数率仪32二、工作条件的选择321、积分测量322、微分测量33三、应用341、样品测量342、体内测量34四、质控35第七章

4、实验数据处理37一、误差及其分类371、随机误差372、系统误差373、过失误差374、精密度和准确度37二、放射性计数的统计误差371、放射性衰变的统计规律372、放射性计数测量误差的计算方法38第八章γ照相机41一、基本原理和组成411、基本原理412、准直器423、晶体441094、光电倍增管矩阵和光导445、位置电路和能量电路456、成像装置46二、γ照相机的性能指标471、固有性能472、系统性能48三、质控48第九章核医学计算机50一、组成501、硬件502、软件52二、图像的数字化与计算机显示531、模拟-数字转

5、换542、图像的数字化过程553、图像的存储和显示56三、应用1、图像采集562、常用图像处理57第十章单光子发射计算机断层（SPECT）61一、组成61二、原理611、采集投影612、重建断层61三、SPECT/CT65四、应用651、SPECT的应用目标和局限652、应用中要考虑的一些实际问题663、SPECT图像显示方法67五、质控691、常规SPECT校准692、验收测试和常规的质量控制70第十一章正电子发射计算机断层显像（PET）72一、符合探测与电子准直721、正电子的产生与湮灭722、511keVγ光子的探测72

6、3、符合探测与电子准直72二、PET的组成与原理731、探测器模块732、探测器环733、PET的数据采集方式734、断层重建73三、标准摄取值74四、PET/CT74五、PET的性能指标741091、空间分辨率742、系统灵敏度753、探测器效率754、死时间755、噪声等效计数75附录一教学大纲76附录二英文词汇表81109第一章原子和原子核一、原子1、原子的组成和结构1)原子由（重的，带正电荷的）原子核（Nucleus）和（轻的，带负电荷的）核外电子组成。自然存在的原子呈电中性，即核内电荷数和核外电荷数相等。2)原子结构

7、（玻尔模型，BohrModel）：核外电子按一定轨道运动，这些轨道又叫壳层（Shell）。壳层的直径由量子数决定。量子数具有整数值（n=1,2,3……）。壳层由里到外分别称为K层（n=1）,L层（n=2），M层（n=3）。3)泡利不相容原理（PauliExclusionPrinciple）决定了每个壳层最多可容纳的电子数为2n2。最外层最多为8个，次外层最多为18个。2、电子结合能（BindingEnergy）和能级（EnergyLevel）在最稳定的情况下，电子占据原子最里面的壳层。在接收到适当能量时，电子可以运动到更外面的

8、壳层或完全脱离原子（分别称为激发和电离）。*从某一壳层使一个电子完全脱离原子的能量称为该壳层的结合能。K层的结合能用KB表示，L层用LB表示………KB>LB>MB………结合能还随原子序数（Z）的增加而增大。将电子从内部壳层移动到外部壳层所需的能量等于两个壳层结合能之差。结合能