伽馬刀由哪幾種射線組成

【專家解說】：首先能了解所提問問題對 伽瑪?shù)度Q伽瑪射線立體定向放射治療系統(tǒng)伽瑪射線應用第給介紹下射線: γ射線又稱γ粒子流文音譯伽馬射線 編輯本段γ-ray 波長短于0.2埃電磁波[1]首先由法國科學家P.V.維拉德發(fā)現(xiàn)繼α、β射線發(fā)現(xiàn)第三種原子核射線原子核衰變和核反應均產(chǎn)生γ射線 γ射線具有比X射線還要強穿透能力當γ射線通過物質(zhì)并與原子相互作用時會產(chǎn)生光電效應、康普頓效應和正負電子對三種效應原子核釋放出γ光子與核外電子相碰時會把全部能量交給電子使電子電離成光電子此即光電效應由于核外電子殼層出現(xiàn)空位產(chǎn)生內(nèi)層電子躍遷并發(fā)射X射線標識譜高能γ光子(＞2兆電子伏特)光電效應較弱γ光子能量較高時除上述光電效應外還能與核外電子發(fā)生彈性碰撞γ光子能量和運動方向均有改變從而產(chǎn)生康普頓效應當γ光子能量大于電子靜質(zhì)量兩倍時由于受原子核作用而轉(zhuǎn)變成正負電子對此效應隨γ光子能量增高而增強γ光子帶電故能用磁偏轉(zhuǎn)法測出其能量通常利用γ光子造成上述次級效應間接求出例通過測量光電子或正負電子對能量推算出來此外還用γ譜儀(利用晶體對γ射線衍射)直接測量γ光子能量由熒光晶體、光電倍增管和電子儀器組成閃爍計數(shù)器探測γ射線強度常用儀器 通過對γ射線譜研究了解核能級結(jié)構(gòu)γ射線有強穿透力工業(yè)用來探傷或流水線自動控制γ射線對細胞有殺傷力醫(yī)療上用來治療腫瘤 編輯本段γ射線爆發(fā) 首次觀測 20世紀70年代首次被人類觀測[2]美國軍方發(fā)射薇拉(Vela)人造衛(wèi)星用于探測核閃光(nukeflash)(未經(jīng)授權(quán)原子彈爆破證據(jù))薇拉沒有識別出核閃光而發(fā)現(xiàn)了來自太空強烈射線爆發(fā)發(fā)現(xiàn)初五角大樓引起了陣惶恐:蘇聯(lián)太空測試種新核武器稍些輻射被判定均勻地來自空各方向意味著們事實上來自銀河系之外來自銀河系外們肯定釋放著真正天文學數(shù)量能量足點亮整見宇宙 理論起源 有許多細節(jié)肯定仍舊保密關(guān)于γ射線爆發(fā)起源有種理論--們具有無窮能量巨超新星(hypernova)覺醒時留下巨大黑洞看起來γ射線爆發(fā)似乎排成隊列巨型黑洞 編輯本段有助天文學研究 當人類觀察太空時看見光而電磁波譜大部份由同輻射組成當輻射波長有較見光長亦有較短大部份單靠肉眼并能看通過探測伽瑪射線能提供肉眼所看太空影像 太空產(chǎn)生伽瑪射線由恒星核心核聚變產(chǎn)生因無法穿透地球大氣層因此無法達地球低層大氣層只能太空被探測太空伽瑪射線1967年由顆名維拉斯人造衛(wèi)星首次觀測從20世紀70年代初由同人造衛(wèi)星所探測伽瑪射線圖片提供了關(guān)于幾百顆此前并未發(fā)現(xiàn)恒星及能黑洞于90年代發(fā)射人造衛(wèi)星(包括康普頓伽瑪射線觀測臺)提供了關(guān)于超新星、年輕星團、類星體等同天文信息 γ射線種強電磁波波長比X射線還要短般波長＜0.001納米原子核反應當原子核發(fā)生α、β衰變往往衰變某激發(fā)態(tài)處于激發(fā)態(tài)原子核仍穩(wěn)定并且會通過釋放系列能量使其躍遷穩(wěn)定狀態(tài)而些能量釋放通過射線輻射來實現(xiàn)種射線γ射線 γ射線具有極強穿透本領(lǐng)人體受γ射線照射時γ射線進入人體內(nèi)部并與體內(nèi)細胞發(fā)生電離作用電離產(chǎn)生離子能侵蝕復雜有機分子蛋白質(zhì)、核酸和酶們都構(gòu)成活細胞組織主要成份旦們遭破壞會導致人體內(nèi)正?；瘜W過程受干擾嚴重使細胞死亡 編輯本段強大威力 般來說核爆炸(比原子彈、氫彈爆炸)殺傷力量由四因素構(gòu)成:沖擊波、光輻射、放射性沾染和貫穿輻射其貫穿輻射則主要由強γ射線和子流組成由此見核爆炸本身γ射線光源通過結(jié)構(gòu)巧妙設計縮小核爆炸其硬殺傷因素使爆炸能量主要γ射線形式釋放并盡能地延長γ射線作用時間(普通核爆炸三倍)種核彈γ射線彈 與其核武器相比γ射線威力主要表現(xiàn)下兩方面:γ射線能量大由于γ射線波長非常短頻率高因此具有非常大能量高能量γ射線對人體破壞作用相當大當人體受γ射線輻射劑量達200-600雷姆時人體造血器官骨髓遭損壞白血球嚴重地減少內(nèi)出血、頭發(fā)脫落兩月內(nèi)死亡概率0-80%;當輻射劑量600-1000雷姆時兩月內(nèi)死亡概率80-100%;當輻射劑量1000-1500雷姆時人體腸胃系統(tǒng)遭破壞發(fā)生腹瀉、發(fā)燒、內(nèi)分泌失調(diào)兩周內(nèi)死亡概率幾乎100%;當輻射劑量5000雷姆上時導致樞神經(jīng)系統(tǒng)受破壞發(fā)生痙攣、震顫、失調(diào)、嗜眠兩天內(nèi)死亡概率100%二γ射線穿透本領(lǐng)極強γ射線種殺人武器比子彈威力大得多子彈子流作攻擊手段子產(chǎn)額較少只占核爆炸放出能量小部分所殺傷范圍只有500-700米般作戰(zhàn)術(shù)武器來使用γ射線殺傷范圍據(jù)說方圓100萬平方公里相當于阿爾卑斯山心整南歐因此種極具威懾力戰(zhàn)略武器 編輯本段悄無聲息殺手 γ射線彈除殺傷力大外還有兩突出特點:γ射線彈無需炸藥引爆般核彈都裝有高爆炸藥和雷管所貯存時易發(fā)生事故而γ射線彈則沒有引爆炸藥所平時貯存安全得多二γ射線彈沒有爆炸效應進行種核試驗易被測量即使敵方上空爆炸也易被覺察因此γ射線彈難防御正美國國防部長科恩接受德國《世界報》采訪時說種武器無聲、具有瞬時效應見旦悄無聲息殺手闖入戰(zhàn)場成影響戰(zhàn)場格局重要因素 編輯本段γ射線與物質(zhì)相互作用 (1)光電效應--γ光子與靶物質(zhì)原子相互作用γ光子全部能量轉(zhuǎn)移給原子束縛電子使些電子從原子發(fā)射出來γ光子本身消失 (2)康普頓效應(又稱康普頓散射)--入射γ光子與原子核外電子發(fā)生非彈性碰撞光子部分能量轉(zhuǎn)移給電子使反沖出來而光子運動方向和能量都發(fā)生都發(fā)生了變化成散射光子 (3)電子對效應--γ光子與靶物質(zhì)原子原子核庫侖場作用光子轉(zhuǎn)化正-負電子對 (4)相干散射--低能光子(hν〈〈m0c2〉與束縛電子之間彈性碰撞而靶原子保持初始狀態(tài)碰撞光子能量變即電磁波波長變稱湯姆遜散射或相干散射 (5)光致核反應--大于定能量γ光子與物質(zhì)原子原子核作用能發(fā)射出粒子例(γn)反應種相互作用大小與其效應相比小所忽略計 (6)核共振反應--入射光子把原子核激發(fā)激發(fā)態(tài)退激時再放出γ光子 二給介紹伽瑪?shù)?伽瑪?shù)度Q伽瑪射線立體定向放射治療系統(tǒng)種融立體定向技術(shù)和放射神經(jīng)外科技術(shù)于體立體定向放射外科治療設備其利用伽瑪射線幾何聚焦原理眾多能量較低射線通過引導、準直、聚焦次性致死性摧毀靶點內(nèi)組織由于靶點區(qū)域放射劑量場梯度極大即達靶點總劑量致死量又使靶點周圍正常組織受放射線損害毀損灶邊緣銳利刀割整齊故稱伽瑪?shù)? 旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)恫捎眯D(zhuǎn)原理裝旋轉(zhuǎn)式源體上30鈷60射線繞靶點心做錐面旋轉(zhuǎn)聚焦運動由于射線束固定路徑穿越周圍腦組織周圍組織所受劑量更分散每單位體積只受瞬間、無傷害照射而靶點心形成500:1聚焦效 二、旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)督Y(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)队煞派渫饪葡到y(tǒng)、立體定位系統(tǒng)、治療計劃系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四子系統(tǒng)構(gòu)成 1、放射外科系統(tǒng) 放射源系統(tǒng)由射線源裝置、驅(qū)動裝置、和屏蔽裝置組成 射線源裝置:旋轉(zhuǎn)式伽瑪?shù)堆b有30鈷60放射源密封雙層銹鋼圓柱內(nèi)按經(jīng)緯度螺旋排列半球形源體上;預準直器30終準直器四組每組30各組內(nèi)徑同有4mm8mm14mm18mm;準直體終準直器和屏蔽棒載體非治療時間屏蔽棒屏蔽伽瑪射線 驅(qū)動裝置:源體和準直體上分別裝有直流伺服驅(qū)動裝置源體旋轉(zhuǎn)時實現(xiàn)治療時聚焦和非治療時間屏蔽 屏蔽裝置:確保輻射防護安全并能接近伽瑪?shù)董h(huán)境里長期工作配備了足夠安全屏蔽裝置:屏蔽半球、屏蔽門、屏蔽棒、屏蔽地基等 2 、立體定向系統(tǒng) 立體定向系統(tǒng)由立體定位框架、MRI或CT圖框及適配器、定位支架和治療床構(gòu)成 立體定位框架具有三維坐標定位功能:MRI或CT掃描時借助于MRI或CT圖框確定靶點位置坐標 MRI或CT圖框和適配器確定靶點位置坐標附件 定位支架帶有x向調(diào)定器、眼位測量器和三維調(diào)屏蔽塊支撐裝置 治療床由固定床身和移動床組成定位支架連接移動床上 3、治療計劃系統(tǒng) 治療計劃系統(tǒng)套計算機圖像處理、計量規(guī)劃裝置硬件配置包括:MRI或CT圖像輸入裝置、三維圖像處理工作站和治療文件輸出裝置 4、控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)由智能控制系統(tǒng)、聲像監(jiān)視系統(tǒng)、配電系統(tǒng)組成