1 问题的提出

x射线的管电压与其平均能量和有效能量的关系，一直是我比较纠结的问题。我认为，x射线的管电压与其平均能量和有效能量的关系，与透射线的同质系数有关。本文仅讨论同质系数k近似为1透射线的管电压与其平均能量和有效能量的关系。

2 同质系数k近似为1透射线的特征

同质系数k近似为1的透射线，是高过滤(透照试件很厚，T≥Td--同质厚度)、低强度（比释动能率大约为3X10^-4 Gy/h）的射线，这类射线类似具有ASME  V SE94表1所示半价层的窄束透射线，GB/T12162.1称该类型射线为“低空气比释动能率系列” 。

3 同质系数k近似为1透射线的管电压与其平均能量的关系

所谓透射线的平均能量，自然是透射线光子的平均能量。当平均能量Ep的单位以KeV表示，管电压U的单位以KV表示，两者数值之比，我称为“能量系数” ，以Q表示。因为Q这个系数表示了光子平均能量和其最高能量的比值。

                Q=Ep/U                                (1)

GB/T12162.1-2000表3表示了同质系数k近似为1--低空气比释动能率系列特征，现将有关部分（即表中所列管电压与平均能量部分）摘录如本文表1，能量系数一行为笔者所加。

表1 低空气比释动能率的管电压与平均能量的关系

管电压U(KV)     平均能量Ep(KeV)     能量系数Q

   100                      87               0.87

   125                    109                0.872

   170                    149                0.876

   210                    185                0.88

   240                    211                0.88

笔者推测: 管电压250KV时，此类射线的平均能量

       Ep=250X0.88=220(KeV)

4 同质系数k近似为1透射线的管电压与其有效能量的关系

    我写过三四篇日志来讨论ASME SE-94-表1中半价层是怎么来的，也计算过不同管电压下表中所列半价层h的线衰减系数μ，根据计算的μ值，再查《美国无损检测手册.射线卷》表20-16 铁，用插入法，反推出铁在此线衰减系数下的有效能量。如果我们也用q表示“能量系数” ，以U表示管电压数值(单位KV)，以Eeff表示有效能量(单位KeV) ，则

                      q=Eeff/U                       (2)

    笔者将上述工作结果列入表2。

表2 ASME SE-94-表1的管电压与有效能量的关系

(表中不同管电压下的半价层摘自ASME SE-94-表1，其佘内容为笔者所加)

管电压(KV)  半价层h(mm)  线衰减系数μ(/cm) 有效能量Eeff(KeV)     能量系数q

    120             2.5                    2.77         110                     0.917

 150              3.6                   1.925          140                    0.933

    200              5.1                    1.36          180                    0.9

    250             6.4                    1.08           220                     0.88

    400              8.9                   0.78          380                    0.95            

    笔者注: 由于根据计算的μ值，查表确定能量Eeff，有时误差较大。

5 结论

    (1)对比表1和表2来看，似乎能量系数q≥Q，我认为:同质系数接近为1的透射线，即透照工件厚度很大的窄束射线，可以说，其透射线有效能量Eeff (以KeV为单位) ，在数值上已接近管电压U了(以KV为单位)。强天鹏先生认为：在数值上，Eeff (以KeV为单位) 永远小于管电压U(以KV为单位) 。他这一观点是对的。

    (2) 在实际应用时，可以认为: 平均能量Ep和有效能量Eeff大致相同，不同类型---系列(如附加过滤层厚度不同，使得同质系数为0.75—1.0;0.67—0.98;0.64—0.86等有不同情况)射线的管电压U和平均能量Ep的关系，由该标准表4、表5基本可查出。