Фотопленки для рентгенографии

Система для рентгенографии включает в себя излучатель и кассету' с рентгенографической пленкой, экраном, усиливающим эффективность преобразования рентгеновского излучение в световое, и усилителем света (кристаллофосфором). Рентгеновская плёнка состоит из нескольких слоёв. На основу из прозрачной плёнки (например, из полиэтилентерефталата) наносят специальный клей-грунт, который улучшает сцепление с ней светочувствительного желатинного слоя, содержащего галогены серебра. Обычно на полимерную основу фотослои наносят с двух сторон.

Замечание. В тех областях рентгеновской диагностики, где важна высокая чувствительность к излучению (низкая доза для пациента) и не слишком важен контраст изображения (рентген грудной клетки) используются фотопленки с двумя слоями фотоэмульсии и слоями усилителей с обеих сторон фотопленки. Там, где важен контраст и необходимо разрешение на изображении мелких деталей (например, в маммографии) используется только один слой фотоэмульсии и один усилитель.

При этом излучение сначала проходит полимерную подложку, затем фотослой и. наконец, попадает в кристаллофосфор — усилитель света.

Рис. 6. Зависимость плотности потемнения фотопленки от логарифма экспозиционной дозы рентгеновского излучения.

Рентгеновская медицинская плёнка производится с применением технологий, позволяющих гарантировать высокое качество изображения, его чёткость и контрастность, даже при небольших дозах облучения. После экспонирования фотопленку проявляют по стандартной методике.

При использовании детекторов на основе фотоэмульсии следует помнить, что оптическая плотность (плотность потемнения рентгенограммы, ОП) зависит от логарифма интенсивности (мощности поглощённой дозы) по 5-образному закону' (рис. 6). На практике обычно работают в об;

ласти прямолинейного участка, т. е. там, где OIl = log_]0—. В рентгеновской.

h

диагностике обычно используется интервал о, 25<�ОП<2.25, лучшим считается диапазон оптических плотностей 1, о<�ОП<1,5.

К сожалению, фотоплёнка плохо поглощает рентгеновское излучение (не более 2%). Зато она хорошо поглощает свет. Поскольку для прямого засвечивания требуется большая доза облучения, для медицинской рентгенографии используется не только фотоплёнка, но и экран с рентгенолюминофорами (например, из вольфрамата кальция, конвертирующего рентгеновские фотоны в световые: при попадании на фосфор одного рентгеновского фотона образуется юоо световых фотонов), который усиливает действие излучателя на светочувствительную фотоэмульсию. Благодаря такой комбинации значительно (в юо раз) снижается доза облучения, что повышает безопасность исследования.

Рис. 7. Плёночный детектор рентгеновского аппарата: 1 — усиливающий металлический экран, 2 — отражающий слой, 3 — фосфор, 4 — фотопленка (полимерная основа, фотоэмульсия, защитное покрытие).

Усиливающие металлические и флуоресцентные экраны применяют для сокращения времени диагностики. Усиливающее действие металлических экранов основано на освобождении из них вторичных электронов под действием ионизирующего излучения. Освобожденные вторичные электроны действуют на эмульсию плёнки и вызывают дополнительную фотохимическую реакцию, усиливающую действие первичного излучения. Материал экрана выбирают в зависимости от энергии излучения: для рентгеновского излучения используют медь, титан, олово, свинец, вольфрам, для у-излучения — вольфрам, свинец, медь. Наибольшую эффективность обеспечивают металлические экраны из медной и титановой фольги. В этом случае получается гораздо лучшая контрастность снимков. Толщина фольги должна быть равна максимальной длине пробега вторичных электронов в экране. На практике толщина экрана (фольги) составляет 0,054−0,5 мм. В качестве люминофоров используют ZnS, CdS, BaS0₄, PbS0₄, CaW0₄ и др.

Рис. 8. Прибор с зарядовой связью, а — схема матрицы прибора с зарядовой связью (ПЗС): символами О, С2 и Сз обозначены МОП-конденсаторы (металлоксид-полупроводник). Если пиксели выстроены в один ряд, то приёмник называется ПЗС-линейкой, если же участок поверхности заполнен ровными рядами — тогда приёмник называется ПЗС-матрицей; б — сечение пикселя ПЗС-матрицы.