X線の典型的な診断用波長・光子エネルギー範囲

🧠 X線は高周波 high frequency 高周波（high frequency） high frequency（高周波） の電離性電磁放射 electromagnetic radiation 電磁放射（electromagnetic radiation） electromagnetic radiation（電磁放射） である。 診断で用いる光子は典型的には十数〜150 keV程度で、対応する波長は装置条件により変わる。

診断X線のエネルギー領域

診断で用いる光子は典型的には十数〜150 keV程度で、20〜150 keVは教育的 educational 教育的（educational） educational（教育的） な目安である¹。装置の管電圧は最大光子エネルギーを定めるが、実際の連続スペクトル continuous spectrum 連続スペクトル（continuous spectrum） continuous spectrum（連続スペクトル） にはそれより低いエネルギーの光子が分布し、その形は濾過条件などでも変わる²。

X線の典型的な診断用波長・光子エネルギー範囲を表す式

$E$は光子エネルギー（JまたはeV）、$h$はPlanck定数、$\nu$は周波数（Hz）、$c$は光速（m/s）、$\lambda$は波長（m）である。

光子エネルギーと波長

光子エネルギーと波長は反比例し、原子間隔に近い波長をもつ。

flowchart TD
  A["診断X線のエネルギー領域"] --> B
  B["光子エネルギーと波長"] --> C
  C["光子エネルギーと波長は反比例し、原子間隔に近い波長をもつ"] --> D
  D["線質を読むときの注意"]

線質を読むときの注意

X線管で加速された電子の最大エネルギーが光子エネルギーの上限を決める。診断域の概ね20〜150 keV（約0.008〜0.06 nm）では、光子エネルギーに応じて光電吸収photoelectric absorption 光電吸収（photoelectric absorption）photoelectric absorption（光電吸収） とコンプトン散乱 Compton scatteringコンプトン散乱（Compton scattering） Compton scattering（コンプトン散乱）の割合が変わるため、管電圧の選択は画像コントラスト contrast コントラスト（contrast） contrast（コントラスト） と被ばくの両方に影響する。

短波長ほど高エネルギーで透過性と電離作用を考慮する必要がある。波長だけで透過性は決まらず、組織の原子番号 atomic number原子番号（atomic number） atomic number（原子番号）・密度・厚さと相互作用断面積も必要である。

まとめ

• X線は高周波 high frequency 高周波（high frequency） high frequency（高周波） の電離性電磁放射 electromagnetic radiation 電磁放射（electromagnetic radiation） electromagnetic radiation（電磁放射） である。診断で用いる光子は概ね20〜150 keV、波長は約0.008〜0.06 nmである。
• 光子エネルギーと波長は反比例し、原子間隔に近い波長をもつ。
• 短波長ほど高エネルギーで透過性と電離作用を考慮する必要がある。