1. Характеристики рентгеновских трубок

Рис. а – ВАХ, при каждом значении тока накала кривая имеет затухающий характер, что определяется тем фактом, что все электроны, вылетающие с нити накала при значении in = const попадают на анод. Изменяя ток накала можно изменять анодный ток. Наличие участка характеристики, на котором анодный ток не зависит от напряжения, является важным фактором при эксплуатации рентгеновских трубок. А именно, он позволяет не стабилизировать напряжение анода, и при этом сохраняется анодный ток, а следовательно интенсивность рентгеновского излучения.

Рис. б – зависимость интенсивности излучения от тока анода, при постоянном напряжении на аноде и токе накала. Как видно, все кривые выходят из одной точки, что определяется приведенной ранее зависимостью между длиной волны и напряжением на аноде.

Рис. в – зависимость интенсивности от длины волны при различных напряжениях на аноде, постоянном токе и токе накала. Как видно здесь, кривые исходят из разных длин волн, что определяется напряжением анода.

Эти характеристики примерно одинаковы для всех рентгеновских трубок, различны могут быть только значения.

2. Преобразователь рентгеновского изображения с рентгенолюминесцентным экраном и цифровой камерой.

В этом АЦП первоначально с помощью рентгенолюминесцентного экрана рентгеновское изображение преобразуется в видимое, которое проецируется на ПЗС матрицу, находящуюся в цифровой фото/видео камере.

3. 

Применяют две схемы подобных АЦ устройств. В схеме а с помощью камеры 3 фотографируются изображения, которое возникает при просвечивании объекта исследования рентгеновскими лучами. Это изображение возникает на рентгенолюминесцентном экране 2, установленном в камере 1. В такой схеме рентгеновские лучи попадают на матрицу камеры. Поэтому более рациональна схема б. она имеет большие габариты, где рентгеновское излучение практически не попадает на ПЗС матрицу, а фотопоток попадает в фотокамеру после отражения от зеркала 4.

3.Частотная локализация в МРТ.

В настоящее время известно несколько методов получения изображений разных по сложности и длительности проведения исследования. Наиболее часто используются метод получения изображения на основе частотной локализации (кодирования пространства) или фазочастотной локализации.

Общая напряженность, создаваемая в МРТ томографе определяется начальной напряженностью В_н, которая создается постоянным магнитом, а также напряженности В_х, В_у, В_z, создаваемые градиентами катушки. Причем, В_х, В_у, В_z являются переменными величинами и создаются путем изменения тока градиентных катушек. Обычно создается линейный градиент (G_x, G_y, G_z). Пациент размещается в поле постоянного магнита и на исследуемый орган надевается радиочастотная катушка. К этой катушке подводится радиочастотный сигнал от генератора (радиопередатчика 1), а ответный сигнал отводится к приемнику 2, сигнал которого усиливается усилителем 3 и воспринимается компьютером 4. ПК выполняет функции спектрометра, а также устройства управления.

В МР томографии используется специальный частотный сигнал Sin C, который определяется функцией (Sin X) /X. Во временной области он имеет форму, показанную на рисунке а, а в частотной – а’. Характерным для данного сигнала является то, что амплитуда колебаний всех частот от w₁ до w₂ одинаковы. Это позволяет возбуждать сразу не один элемент изображения, а несколько.

Исследования осуществляются следующим образом: первоначально от генератора 1 подается сигнал Sin C (рис. А) к радиочастотной катушке. Одновременно в градиентную катушку по оси Z подается ток, значение которого определяется положением исследуемого слоя объекта – то есть выбирается слой. По исчезновению сигнала Sin C и градиенту сигнала Gz возникает магнитный резонанс сразу в нескольких полосках исследуемого слоя. При этом создаются сигналы, называемые спадом свободной индукции. Причем сигналы одновременно создаются всеми исследуемыми полосками слоя с первой до n-ной. (рис. д, е, ж). Причем частота сигнала ω тем больше, чем в большей по напряженности области поля находится полоска. В данном случае n-ная полоска находится в поле с большой напряженностью, а первая в меньшей. Wn>Wi>W1.

Суммарный электронный сигнал усиливается с помощью усилителя 3 в присылается в ПК, в котором с помощью преобразования Фурье сложный сигнал раскладывается на спектр сигналов от W1 до Wn.

Огибающая сигналов на рисунке з показывает, как в зависимости от частоты возбуждающих колебаний изменяется сигнал каждой из полоски о плотности упаковки протонов.

После получения одного изображения исследуемого слоя представленного частотами при одном сочетании магнитных полей В_х и В_у, что задаются соответствующими градиентами, операции, рассмотренные выше повторяют, только изменяя значения токов, протекающие через градиентные катушки Х и У, то есть изменяя градиент G_x и G_y, таким образом градиент поворачивается вокруг исследуемого слоя.

Обычно задаются 180 значений градиента G_xу, операции наложения сигнала Sin C и градиента G_z повторяются без изменения. При необходимости исследовать другой слой изменяется градиент G_z.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № 8