穿透能力增强
X 光机的管电压升高，会使 X 射线的能量增加。就像光线穿透玻璃一样，能量越高的 X 射线穿透人体组织的能力就越强。
例如，在拍摄骨骼结构比较复杂的部位（如脊柱、骨盆）时，较高的管电压能让 X 射线更好地穿透骨骼周围的肌肉、脂肪等软组织，使骨骼内部的细微结构（如椎骨的小关节、骨盆的髋臼内部）更清晰地显示在影像上。如果管电压过低，X 射线可能会被骨骼大量吸收，导致无法看到骨骼后面的结构。
影像对比度变化
一般来说，管电压升高会降低影像的对比度。这是因为随着管电压的增加，X 射线穿透人体组织时，不同组织对 X 射线吸收的差异相对减小。
比如，在胸部 X 射线摄影中，正常情况下肺组织对 X 射线吸收较少，而心脏组织吸收较多，这样就形成了一定的对比度。当管电压升高时，肺组织和心脏组织对 X 射线吸收的差异变小，影像上两者之间的黑白对比就没有那么明显了。不过，这种对比度的降低也不是绝对的坏事，在一些需要观察整体结构而不是强调组织间差异的情况下，适当升高管电压可以提供更全面的信息。
影像密度改变
管电压升高会使影像整体密度降低。因为高能量的 X 射线会更多地穿过人体组织，使得到达探测器的 X 射线数量相对增多，从而使影像在显示时看起来更 “亮”。
以手部 X 射线影像为例，如果管电压较低，影像可能会显得比较 “暗”，手部的骨骼和软组织细节可能会因为密度过高而难以分辨。当管电压升高后，影像密度降低，手部的骨骼和软组织细节能够更清晰地显示出来，但是如果管电压升得过高，影像可能会因为过亮而丢失一些细节。
散射辐射增加
随着管电压的升高，X 射线与人体组织相互作用产生的散射辐射会增多。散射辐射就像镜子反射光线一样，会使影像产生模糊。
在实际的影像检查中，这种散射辐射需要通过使用滤线栅等设备来减少。例如，在腹部 X 射线检查中，较高的管电压会导致较多的散射辐射，若不使用滤线栅，影像上可能会出现很多 “雾状” 模糊区域，影响医生对腹部脏器的观察。
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