English
Главная / Статьи / Принципы рентгенографии

Е.А.Пеликс

Средства и техника рентгенографии. Усиливающие экраны

Часть 4.

Средства и техника рентгенографии. Усиливающие экраны

 

Для увеличения чувствительности пленок к рентгеновскому излучению и, следовательно, сокращению времени просвечивания, в промышленной рентгенографии широко применяются усиливающие экраны. Последние делятся на две принципиально различные категории - металлические усиливающие экраны и флуоресцентные усиливающие экраны. Усиливающее действие экранов первого типа основано на экспонировании пленки вторичными электронами, выбитыми из тонкой фольги металлического экрана рентгеновскими фотонами. Поскольку пробег этих электронов очень мал, они практически полностью поглощаются пленкой, повышая тем самым ее плотность потемнения. Из-за того, что пробег их мал, размывание изображения при этом не происходит, т.е. усиление изображения не сопровождается потерей его качества. Практически используются свинцовые или свинцово-оловянные фольги. Коэффициент усиления их, т.е. отношение экспозиций с экраном и без него, может, в зависимости от энергии рентгеновского излучения, доходить до 2-2,5. Совместно с пленкой используют пару экранов по обе ее стороны, т.о. воздействие экрана практически удваивается. Упомянутые выше форматы пленок СТРУКТУРИКС заранее снабжены парой свинцовых фолы толщиной 27 мкм, нанесенных на бумажную основу.

Усиливающее действие флуоресцентных экранов основано на конвертировании ими части рентгеновского излучения в оптическое веществом экрана - люминофором. В то время как пленка поглощает около 1 % дошедшего до нее рентгеновского излучения, экран имеет значительно большую поглощающую способность (до 20 %), а возникшее в экране свечение практически полностью поглощается пленкой. Поэтому, коэффициенты усиления флуоресцентных экранов составляют несколько десятков и более. Большинство экранов использует люминофор вольфрамат кальция CaWO4, но в последние годы появились новые, достаточно эффективные, на базе солей натрия, гадолиния, лантана. Однако расплатой за существенное уменьшение экспозиции при использовании флуоресцентных экранов являются существенные потери в контрастной чувствительности, т.е. качестве контроля. Причина этого в очень большом размере зерна люминофора. Так, если средний размер зерна у безэкранной рентгеновской пленки составляет не более 0,5 мкм, у экранной пленки - 1-1,5 мкм, то у экранов порядка 10 мкм.

Флуоресцентные экраны используются в комплекте из двух экранов (переднего и заднего) в возможно более тесном контакте с пленкой. Толщина заднего экрана обычно больше толщины переднего, т.к. его свечение, направленное к пленке в меньшей степени ослабляется собственным поглощением экрана. Как правило, флуоресцентные экраны используются со специально предназначенными типами пленок.

В последние годы появился тип экранов, являющийся своеобразным симбиозом двух вышеописанных. Это флуорометаллические экраны, сочетающие слой свинцовой фольги со слоем люминофора. Такие экраны дают существенное снижение экспозиции при контроле, и, вместе с тем, не ухудшают или лишь незначительно ухудшают качество изображения. Впервые эти экраны были выпущены в Японии в 80е годы под названием Kyokko SMP - 308, а впоследствии и фирмой АГФА-ГЕВЕРТ под названием RCF. Последняя выпустила два типа пленок, специально предназначенных для работы с этим экраном -СТРУКТУРИКС - D8 и СТРУКТУРИКС - D6 R (для скоростной проявки). Экран RCF выпускается форматами10 х 24,10 х 48и30 х40 см.

Таблица 1. Сравнительные характеристики экранных рентгеновских пленок

Тип пленки Фирма (страна) Чувствительность, Р-1 Средний градиент Примечание
РТ-1 Россия - 2-2,5 С экраном ВП-1
РМ-1 - " - 300-450 - - " -
РМ-6 - " - 300-400 2,0 - " -
РЕТИНА ФРГ 500-600 2-2,5 - " -
КРОНЕКС-4 Дюпон (США) 400-500 2-2,5 - " -
Структурикс D8 Агфа-Геверт (Бельгия) 50-100 5,0 С экраном RCF
Структурикс D6R - " - 30-100 6,0 - " -



Таблица 2. Характеристики флуоресцентных и флуорометаллических усиливающих экранов

Тип экрана Люминофор Коэффициент усиления Фирма (страна)
ЭУ-В1 CaWO4 30 Россия
ЭУ-В2 - " - 40 - " -
ЭУ-В3 - " - 50 - " -
ВП-1 - " - 80-100 - " -
ВП-2 - " - 130-160 - " -
ЭУ-И1 Y2O2S-Tb 50 - " -
RCF - 5-30 Агфа-Геверт (Бельгия)
Kyokko SMP-308 - - Dai Nippon Tokio (Япония)

Усиливающие экраны вместе с пленкой упаковывают в гибкие светонепроницаемые кассеты, снабженные карманами для маркировочных знаков, эталонов и т.д.