Циклотрон.

Циклотрон ортасы бос екі жартылай дөңгелек металл электродтардан тұрады (дуанттар деп аталады). Олар үлкен электромагниттің полюстері арасында орналасқан. Дуанттар өзара жіңішке саңылау арқылы бөлінген. Дуанттардың центріне жақын жерде иондар көзі орналасқан (әдетте газдағы электрлі иін). Ол зарядталған бөлшектердің генераторы болып табылады.

Жұмыс жасау сәтінде бөлшектер, мысалы сутегі иондары - протондар (суретте көрсетілгендей) иондар көзімен импульсті генерацияланады. Иондар көзінде орналасқан шоқтану қылы (нить накала) сутегіге екі электрон қосу арқылы сутегі иондарында теріс заряд тудырады.

Теріс зарядталған иондар дуанттың шетіне дейін ұшып келіп, саңылауға түскенде РЧ-осциллятор дуанттардағы полярлығы өзгертеді. Теріс зарядталған иондар кірісіне байланысты алдымен оң, содан соң теріс зарядталған дуанттан. Саңылаудан өткен сайын бөлшектердің энергиясы артады, осылайша орбиталді радиус біртіндеп үлкейіп, бөлшектер сыртқа қарай кеңейетін спираль жолымен қозғалады. Бөлшектер бір дуанттан тебіліп, заряды оң болған дуант тартып алмайынша циркулярлы траекториямен қозғалады. Нәтижесінде, теріс зарядталған иондар спираль түрінде сыртқа қарай циркулярлы қозғалады.

Сутегінің теріс зарядталған иондары екі электронын да жоғалтқан кезде олар Н⁺ иондары немесе протондарға айналады. Протондар пластина арқылы өтеді. Алайда, олардың заряды қарама-қарсыға ауысқанына қарамастан, олар магнит өрісінің әсерінде болып қалады, циркулярлы орбита бойымен бұрынғы траекториясына жанама бойымен циклотрон центрінен қозғалады. Протондардың бұл ағыны нысана камерасына бағытталады. Бөліп тұрушы пластиналардың қалыңдығы 5-тен 25 микронға дейін және қызмет уақыты шамамен 100 сағатты құрайды.

Теріс иондар ағыны үдеткіштер мен А камера нысанасы арасында орналасқан бірінші карусельге бағытталады. Карусельдер жіңішке көмір пластиналарынан тұрады. Теріс иондар екі электронынан айырылған кезде олар Н+ иондар немесе протондарға айналады.

Атқылауға (бомбардировка) дайындау кезінде нысана камерасы ішіне тұрақты химиялық изотоп орналастырылады. Протон ағыны циклотроннан нысана камерасына ұшып кіреді және ядролық реакция көмегімен нысананың тұрақты материалын радиоактивті изотопқа түрлендіреді. Радиоизотоптар тұрақсыз және позитрондар эмиссиясын туғыза отырып ыдырайды. Дәл осы ерекшелік позитрон-эмиссионды томографияның визуалды зерттеулерінде қолданылады.

Циклотрон. Радиоизотоптар көмегімен суреттер алу.

Циклотрон (цикл және (элек) трон) — иондардың резонанстық циклдік үдеткіші. Оның басқарушы, тұрақты магнит өрісі мен үдетуші жоғары жиілікті электр өрісі (жиілігі тұрақты) болады. Циклотронды 1930 ж. америка физигі Э.Лоуренс ойлап тапқан. Циклотрон – үлкен электромагнит полюстердің арасында орналасатын, екі, іші қуыс жарты шеңбер, метал электродтардан (дуанттар деп аталады) тұрады. Дуантттар бір бірінен тар саңылау арқылы бөлінген. Дуанттардың ортасына жақын жерде,зарядталған бөлшектердің генераторы ретінде қызмет атқаратын, иондардың көзі ( әдетте, газда орналасқан электрлі доға ) орналасады. Медициналық циклотрондардаға бөлшектің энергиясы 18 МэВ тең болады. Дуанттар ортасында орналасқан электрон спираль тәрізді жололмен жүріп циклотронан ұшып шығады.

Радиоизитоптық зерттеу деп – адамның қанына, тыныс алу жолдарына, ас қорыту жүйесіне радиоактивті заттар, яғни радиоактиаті сәулелену қасиеті бар ( көп жағдайда гамма сәулелену) заттарды енгізу, негіз болатын зерттеулерді айтады. Бұл заттар ағзаның мүшелерімен көп жиналатын заттармен қоспада болады. Радиоактивті заттар, осылайша ауру бар жерді көрсететін белгі ретінде қызмет атқарады.

Радиоизотопты суреттер – өте бағалы диогностикалық ақпараттар алуға мүмкіндік береді. Ядролық медицинада көп таралған клинакалық диагностиканың әдісі – планарлы сцинтиграфия деп аталатын, жазықтықтағы статистикалық изотоптық визуализация болып табылады. Планарлы сцинтиграмма детектордың көру аумағында болатын, екі өлшемді үлестірім болып табылады, яғни изотоптардың белсенділігін үш өлшемді үлестірудің проекциясы болып табылады. Әрбір рентген сәулесінің бастапқы және соңғы орны белгілі болатын рентгенографиядан айырмашылығы, радиоизотоптық көздерді кескіндеу кезінде тек тіркелетін гамма сәулелердің орнын ғана анықтауға болады. Сәйкесінше, изотоптық суреттерді алу үшін коллимация жүйесін пайдалану керек, ол гамма кванттардың келу бағыттарын бөліп алуға мүмкіндік береді. Сәулелерді коллимациялау әдісі маханикалық немесе электронды болуы мүмкін.

Радиофармпрепараттың кеңістікте таралуының бір секунд пен жүздеген секунд аралығында кескінді бірнеше рет тіреку арқылы,

уақыт бойынша өзгерісін тіркеуге болады. Бұл радиоизотоптармен кескіндеу әдісі динамикалық сцинтиграмма деп аталады, ол ішкі органдардың және ағзаның жүйелерін функционалды зерттеу кезінде негізгі әдіс болып табылады.

Планарлы сцинтиграмма изотоптардың үш өлшемді үлестірілуі жайлы ақпарат беретін болғандықтан, көп жағдайда дененің қуыс жерлерінде орналасқан тканьдердің функционалды өзгерісін анықтау қиын болады.