Современная рентгеновская томография

Устройство ренгеновского спектрометра-источник излучения, щель, диспергирующее устройство и детектор

Источники излучения. В качестве источника излучения используется рентгеновская трубка, дейсвтие которой основано на бомбардировки металлической мишени электронами. В состав трубки входят катод и анод, анод изготовляется из тяжелого металла, испускающего рентгеновское излучение под дейсвтвием электронов-Cr,Rh,W,Mo,Ag,Au. В Спектр излучения рентгеновской трубки входят тормозное излучение, которое возникает в результате торможения электронов и представляет собой непрерывное распределение по энергиям.

Кристалл анализатор. Разложение полихроматического рентгеновского излучения осуществляется по принципу интерференции при помощи кристалла, определенным образом ориентированного относительно кристаллографических осей.

Детектор Для регистрации рентгеновского излучения применяют газоразрядные трубки, сцинтилляционные или полупроводниковые детекторы.

1. Газораразрядная трубка заполнена инертным газом –аргоном или ксеноном. Рентгеновские фотоны, проникающие в трубку, ионизируют находящейся в ней газ. Образующиеся ионы притягиваются анодом. Величина возникающего импульса пропорциональна интенсивности излучения.

2. Сцинтилляционые детекторы изготавливают обычно из кристаллов иодида натрия с добавками таллия. При попадании рентгеновского кванта на такой кристалл вследствии люминесценции происходит вспышка света, которая регистрируется при помощи ФЭУ.

3. Полуповодниковые детекторы. Представляют собой кристалл кремния активированный литием и охлажденный жидким азотом. Он работает как дискриминатор фотонов по энергиям. Излучение поступает непосредственно на многоканальный анализатор, каждый из каналов которого чувствителен к рентгеновским лучам в определенной области энергии. Излучение попадает непосредственно на детектор.Такие приборы называются РФА спектрометрами с энергетической дисперсией. Преимущества: низкая цена, не наблюдается потерь интенсивности. Недостаток малая разрешающая способность в области длин волн выше 1Å=0,1нм.

Томография -- метод неразрушающего послойного исследования внутренней структуры объекта посредством его многократного просвечивания в различных пересекающихся направлениях.

Ранее под томографией понимался метод рентгенологического исследования, с помощью которого можно производить снимок слоя, лежащего на определённой глубине исследуемого объекта. Основан на перемещении двух из трёх компонентов (рентгеновская трубка, рентгеновская плёнка, объект исследования). Наибольшее распространение получил метод съёмки, при котором исследуемый объект оставался неподвижным, а рентгеновская трубка и кассета с плёнкой согласованно перемещались в противоположных направлениях. Такой метод является устаревшим и получил название классическая томография или линейная томография.

Рентгеновская компьютерная томография -- томографический метод исследования внутренних органов человека с использованием рентгеновского излучения.

Компьютерная томография -- в широком смысле, синоним термина томография (так как все современные томографические методы реализуются с помощью компьютерной техники); в узком смысле -синоним термина рентгеновская компьютерная томография, так как именно этот метод положил начало современной томографии. Метод основан на измерении и сложной компьютерной обработке разности ослабления рентгеновского излучения различными по плотности тканями (зависимость линейного коэффициента поглощения m в рентгеновском диапазоне от состава и плотности вещества).

Многослойная компьютерная томография.

Измерения повторяются для нескольких направлений сканирования относительно объекта. Для ускорения съёмки применяют несколько источников (S1, S2, S3) или перемещающийся источник с расходящимся "веерным" пучком, распределение интенсивности в котором измеряется двумерным координатно-чувствительным детектором . Синтезируя далее картину распределения плотности тканей объекта в различных сечениях, можно установить границы здоровых и поражённых участков

Многослойная («мультиспиральная», «мультисрезовая» компьютерная томография -- мсКТ). Принципиальное отличие мсКТ томографов от спиральных томографов предыдущих поколений в том, что по окружности гантри расположены не один, а два и более ряда детекторов. Для того, чтобы рентгеновское излучение могло одновременно приниматься детекторами, расположенными на разных рядах, была разработана новая -- объёмная геометрическая форма пучка.