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Die Übertragung von Energie durch Photonenstrahlung auf das Medium Luft erfolgt indirekt in zwei Stufen: Zunächst werden durch Wechselwirkungen von Photonen mit den Atomen in der Luft (bei Röntgenstrahlung dominieren Photoeffekt und Comptoneffekt) Ladungsträger (Elektronen) freigesetzt. Entlang ihrer Bahnen übertragen die Elektronen Energie auf die Luft. Ein Bruchteil der kinetischen Anfangsenergie der Elektronen wird in Bremsstrahlung umgewandelt und nicht lokal in in der Nähe der Elektronenbahnen deponiert. Die erste Stufe wird physikalisch durch die Messgröße Kerma ('kinetic energy released per unit mass'), die zweite durch die Luft-Energiedosis beschrieben:
1. Stufe : KERMA
2. Stufe: ENERGIEDOSIS
