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1. 荧光诱导
因为 X 射线的波长很短，所以是不可见的。但是，当它辐照某些化合物如磷、钡铂氰化、硫化镉锌、钨酸钙等时，原子由于电离或激发而处于激发态。当原子回到基态时，由于价电子的能级跃迁，即发射出可见光或紫外线，即荧光。 X射线对材料发出荧光的作用称为荧光效应。荧光强度与 X 射线的量成反比。感应是 X 射线用于透视的基础。这类荧光在X射线诊断任务中的应用，可用于制作荧光屏、增感屏、图像增强器中的输出屏等。荧光屏用于透视透视时观察穿过人体的X射线。结构化图像，增感屏用于增强胶片拍照时的感光度。
2. 电离
当材料被 X 射线照射时，它会导致核外电子离开原子轨道。这种效应称为电离效应。在光电效应和散射过程中，光电子和反冲电子离开原子的过程称为一次电离。这些光电子或反冲当电子向外传播并与其他原子碰撞时，来自撞击原子的电子称为二次电离。在固体和液体中，电离的正负离子会很快复合，不易收集。但是忘记了气体中的电离电荷很容易被收集，X射线的照射量可以通过电离电荷量来确定：X射线测量仪器就是根据这个原理制成的。由于电离效应，气体可以导电；一些材料可以产生化学物质，它可以在生物体中引起各种生物效应。电离是 X 射线损伤和治疗的基础。
3.渗透
穿透效应是指 X 射线穿透材料而不被收集的能力。 X射线可以穿透普通可见光无法穿透的材料。可见光的波长很长，光子的能量很小。当它撞击物体时，一部分被反射，大部分被物质吸收，因此无法穿过物体；而X射线是黑白的，能量很高。当它照射在材料上时，只有一部分被材料吸收。大部分X射线穿过原子间隙，显示出很强的穿透能力。 X 射线穿透材料的能力与 X 射线光子的能量无关。 X射线的波长越短，光子的能量就越长。穿透力越高，穿透力越强。 X射线的穿透力与物质密度无关。高密度材料的 X 射线发射更多，穿透力更小；密度较低的发射和穿透较少。使用差异这种切除特性可以区分不同密度的骨骼、肌肉和脂肪等软结构。这是 X 射线透视和摄影的物理基础。
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