项 安 梁 鲁 陈瑞焘



X射线管足跟效应的蒙特卡罗模拟与分析

项 安 梁 鲁 陈瑞焘

（同济大学 电气工程系 上海 201804）

X射线管的足跟效应是影响其性能的重要因素。为研究足跟效应对X射线能谱分布的影响，利用MCNP5软件构建了X射线管仿真模型，并设置了不同空间位置分布的探测器组，通过改变靶角、管电压和靶材料等参数研究X射线管的性能。仿真得到了靶角对X射线能谱的影响，以及在不同空间方位上X射线强度的分布，最后综合仿真结果得到了靶角、管电压以及靶材料对足跟效应的影响规律。仿真的方法和结果对X射线管的设计和使用提供了一定的理论指导。

阳极足跟效应，X射线球管，能谱分布，蒙特卡罗模拟

反射式X射线管广泛应用于医用CT及工业用无损检测等领域，但这种射线管一个主要缺点是会产生足跟效应[1]。足跟效应指在X光管出光窗口的轴线方向上，靠近X光管阳极靶金属一端的X射线强度明显低于X光管阴极一端的X射线强度，其原因为阳极金属靶面与高能电子是非垂直的，当高能电子打入靶金属后，高能电子与靶金属相互作用发生轫致辐射，产生X射线光子，当光子从靶面射出时，靠近阳极一端的靶金属较厚，对光子的衰减作用更强，而靠近阴极一端的靶金属较薄，对光子衰减作用较弱。因为靶金属的厚度是逐渐过渡的，所以输出光子的强度也是从接近阴极端到接近阳极端由强到弱逐渐过渡的，X射线管阳极足跟效应示意图如图1所示。……