制動放射のスペクトル

🧠 制動放射bremsstrahlung 制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射） は、電子が標的中で原子核の電場 electric field 電場（electric field） electric field（電場） などにより進路・速度を変えるとき生じる。 電子が失うエネルギーが連続的なため、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） になる。

連続スペクトルが生じる理由

標的核から受けるクーロン力の強さと電子の接近距離が毎回異なるため、失われるエネルギーも0からほぼeUまで連続的に分布する。観測スペクトルはさらに陽極 positive electrode 陽極（positive electrode） positive electrode（陽極） 内の自己吸収と付加フィルタで低エネルギー側が削られる。

電子の減速と光子エネルギー

管電圧を上げると最大光子エネルギーと出力が増える。

flowchart TD
  A["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='continuous spectrum'>連続スペクトル</span>が生じる理由"] --> B
  B["電子の<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deceleration'>減速</span>と光子エネルギー"] --> C
  C["管電圧を上げると最大光子エネルギーと出力が増える"] --> D
  D["管電圧・管電流・濾過の効果"]

管電圧・管電流・濾過の効果

X線管の陽極 positive electrode 陽極（positive electrode） positive electrode（陽極） では、電子が衝突ごとに異なる割合の運動エネルギー kinetic energy 運動エネルギー（kinetic energy） kinetic energy（運動エネルギー） を失うため連続スペクトル continuous spectrum 連続スペクトル（continuous spectrum） continuous spectrum（連続スペクトル） が生じる。管電圧を上げると最大光子エネルギーと出力が増え、その短波長端はデュアンDuane デュアン（Duane）Duane（デュアン） –ハント Hunt ハント（Hunt） Hunt（ハント） の法則で定量できる。

低エネルギー光子は画質 image quality 画質（image quality） image quality（画質） への寄与が小さく被曝 radiation exposure 被曝（radiation exposure） radiation exposure（被曝） を増すため濾過で除く。mAsの増加は主に光子数を増やし、kVの増加は光子数に加えて短波長端も変える。実際のスペクトル形状は管電圧だけでなくフィルター barrier フィルター（barrier） barrier（フィルター） 材と厚さにも依存する¹²。

まとめ

• 制動放射bremsstrahlung 制動放射（bremsstrahlung）bremsstrahlung（制動放射） は電子が原子核近傍で減速 deceleration 減速（deceleration） deceleration（減速） されるとき生じる。電子が失うエネルギーが連続的なため、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） になる。
• 管電圧を上げると最大光子エネルギーと出力が増える。
• 低エネルギー光子は画質 image quality 画質（image quality） image quality（画質） への寄与が小さく被曝 radiation exposure 被曝（radiation exposure） radiation exposure（被曝） を増すため濾過で除く。