Biophysics · 16.01

X線の典型的な診断用波長・光子エネルギー範囲

Typical diagnostic wavelength and photon energy range of X-ray

🧠 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。

診断X線のエネルギー領域

診断で用いる光子は概ね20〜150 keVで、対応する波長は約0.008〜0.06 nmである。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も含まれる。

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=h\nu=\frac{hc}{\lambda}

$E$ 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。