АльфаОмега

база знаний!

Приветствую Вас, Гость | RSS
...
Форма входа
Логин:
Пароль:


Математика [3]Химия [1]
Информатика [1]Менеджмент [1]
Программирование [2]Педагогика [13]
Физика [6]Бренды [4]

Исследование системы пространственного отбора рассеянного излучения на базе пинхола



Исследование системы пространственного отбора рассеянного излучения на базе пинхола

 

Рентгеновская томография в последнее десятилетие стала одним из наиболее эффективных методов диагностики как в технических приложениях, так и в медицине. Существуют два типа рентгеновских томографов:

- трансмиссионный, который восстанавливает (реконструирует) объект на основе регистрации прошедшего через него излучения;

- на рассеянном излучении, в котором восстановление осуществляется на основе анализа рассеянного от объекта излучения.

 

К числу объектов контроля, исследование которых возможно лишь с применением томографии на рассеянном излучении, можно отнести следующие: многослойные корпуса торпедных катеров, поиск за корпусом или под палубой несущих балок, ребер жесткости, исследование динамики внешнего воздействия на защитные оболочки в авиации, судостроении, корпуса многих изделий в ракетно-космической технике, имеющие диаметр до 8 метров. Причем акустическое, магнитное, тепловое и другие виды контроля в большинстве случаев оказываются неприменимыми. При регистрации обратно рассеянного излучения взрывчатые вещества имеют больший контраст по сравнению с бытовыми предметами, чем при регистрации трансмиссионного излучения. Возможность использования обратно рассеянного рентгеновского и гамма – излучения основана на том, что интенсивность зарегистрированного детектором сигнала определяется функцией распределения в пространстве объекта источников излучения и 3 координатной функцией пространственной чувствительности детектора. Комптоновская томография - тема исследований, находящаяся на национальном уровне в США, для контроля обшивок авиации [2, с. 45]. На рисунке 1 приведен график числа рассеянных фотонов по глубине обшивки, а под ним этот же участок, но рассмотренный в сканирующем электронном микроскопе (для проверки точности измерений, полученных путём обратного рассеяния).

 

В Бразилии комптоновская томография широко используется для определения плотности и влажности почвы. Рисунок 2 представляет собой продольные сечения образцов почвы. Число зарегистрированных обратно рассеянных квантов представлено определённым цветом. Пинхол представляет собой отверстие небольшого диаметра (до 10мм) в пластине. Также существуют системы отбора на базе пинхола, где в форме конструктивного элемента, используется конус (находят широкое применение в медицинских исследованиях). Ниже приведены характеристики пинхольных систем коллимации:

1. Фактор увеличения М (имеет знак минус, так как изображение перевёрнутое):

М = - b/a,

где b – расстояние между пинхолом и детектором, мм;

a – расстояние пинхол – точечный рассеиватель, мм.

2. Пространственное разрешение системы Rsys (под системой будем понимать пинхол плюс детектор):

Rsys = (Rph2 + (Ri/M)2)1/2, где Rph – пространственное разрешение пинхола, мм;

Ri – собственное разрешение детектора (например,сцинтилляционного кристалла), мм.

3. Пространственное разрешение пинхола Rph:

Rph = d(b+a)/b,

где d – диаметр пинхола, мм.

4. Чувствительность G:

G = 1/16·(d/b)2·(a+b).

5. Эффективный диаметр de:

de = d(d + 2μ 1 tan (α 2)) ,

где μ – линейный коэффициент поглощения стенками пинхола, см-1;

α – конический угол коллиматора, град.

В известных работах по коллимированнию с помощью пинхола, как правило, не учитывается фактор неоднородности систем регистрации, связанные с формой "губок” пинхола.

 

Фотометрия пленок определила пространственное разрешение изображения объекта мониторинга менее 1мм только на пленке, на которой регистрировались рассеянные гамма – кванты с помощью пинхола с диаметром отверстия. Таким образом, можно сделать вывод по результатам эксперимента, что пинхол диаметром 1мм обеспечивает пространственное разрешение порядка 1мм. Пинхольные системы являются перспективными для целей коллимации рассеянного излучения в досмотровых системах (аэропорты, порты, таможни и т.д.) и при проведении контроля зданий и сооружений по альбедным данным при проведении экспертизы промышленной безопасности. Для медицинских целей такие коллимирующие системы имеют проблематичность в применении, связанную в ограниченной дозовой нагрузке на пациента. В нашей стране комптоновская томография не используется для контроля по причине сложных и дорогостоящих аппаратных и программных средств для обработки данных и визуализации изображения.




Похожие материалы
Специфика естественнонаучного знания
Развитие естествознания
Научные революции
Натурфилософия и физика
Основные физические понятия

Категория: Физика | Добавил: mangust13 | Теги: рентгеновская томография, Физика, система пространственного отбора ра, Пинхол
Просмотров:1085 | Загрузок: 0 | Рейтинг: 0.0/0
  
Всего комментариев: 0
 
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Меню сайта
Шпаргалки

>Шпаргалки

ПОДЕЛИТЬСЯ