Назначение
Кожух-диафрагма свинцовая XRS АП предназначена для формирования потока ионизирующего излучения в нужном направлении с телесным углом, определяемым геометрией окна диафрагмы и его расположением. Кожух-диафрагмы XRS АП используются при фронтальном просвечивании труб импульсными рентгеновскими аппаратами серий АРИОН, АРИНА и ПАМИР.
Применение диафрагм в рентгенографии решает две основные задачи:
- повышение качества снимков за счет снижения отраженного и рассеянного излучений;
- ослабление неиспользуемого ионизирующего излучения как дополнительная
мера по обеспечению радиационной безопасности персонала.
Кожух-диафрагмы XRS АП изготавливаются в соответствии с ТУ 4276-037-96651179-2015. Эксплуатация изделия регламентирована требованиями СанПиН 2.6.1.3164-14.
Конструкция
Кожух-диафрагма XRS АП устанавливается на тубус излучателя рентгеновского аппарата и крепится к корпусу стяжками. Для предотвращения повреждения лакокрасочного покрытия тубуса рентгеновского аппарата, корпус кожух-диафрагмы с внутренней стороны защищен резиновым слоем. Для защиты от внешних повреждений используется ПВХ ткань.
Конструкция фланца кожух-диафрагмы позволяет регулировать положение окна выхода излучения с шагом 45 градусов в направлении оси рентгеновского аппарата. В модификации со сменной свинцовой диафрагмой дополнительно предусмотрена бесступенчатая регулировка положения окна диафрагмы без смены положения кожуха.
Варианты расположения и формы окна диафрагмы
Окно диафрагмы может быть расположено на фронтальной части кожуха или на его боковой поверхности. При фронтальном расположении окно может быть круглым или прямоугольным, при боковом расположении — только прямоугольным. В модификации кожух-диафрагмы со сменными диафрагмами окно располагается фронтально. Боковое расположение окна для такой кожух-диафрагмы не предусмотрено.
Зачем использовать диафрагму?
Известно, что излучатели рентгеновских аппаратов АРИОН, АРИНА и ПАМИР имеют достаточно широкий угол раскрытия пучка рентгеновского излучения. На рисунке с диаграммой показан поперечный срез телесного угла излучения, из которого видно, что угол раскрытия пучка, пусть и с потерей интенсивности излучения по краям, приближен к 180 градусам. Диаграмма отображает усреднённые значения интенсивности излучения импульсных рентгеновских трубок.
На самом деле, ввиду особенностей конструкции и режима работы рентгеновских трубок импульсного действия, диаграмма не будет такой равномерной. Своя диаграмма будет и у определённой модели из серии аппаратов, и у каждого аппарата одной модели. Кроме того, каждый импульс рентгеновской трубки также не будет похожим на другой. Трубка в высоковольтных генераторах импульсных рентгеновских аппаратов всегда работает на максимальных значениях анодного тока и напряжения, данные параметры являются нерегулируемыми.
Подобные генераторы имеют неравномерный спектр излучения, что отражается на качестве изображения снимка. В отличие от рентгеновских аппаратов постоянного потенциала на трубке, при использовании импульсных аппаратов на качество теневого радиационного изображения в большей степени влияют:
- побочное характеристическое излучение с отличной от основного излучения длиной волны;
- относительная загрязнённость спектра рентгеновского излучения — отношение пиковой интенсивности линий побочного характеристического излучения к пиковой интенсивности линий основного характеристического излучения;
- афокальное рентгеновское излучение, возникающее вне действительного фокусного пятна;
- рассеянное рентгеновское излучение, изменившее направление распространения, с изменением или без изменения энергии при прохождении вещества.
На первые три параметра мы можем повлиять только путём замены импульсного источника излучения на генератор другого типа и бюджета. К таковым относятся промышленные рентгеновские аппараты постоянного потенциала: МАРТ, АРСЕНАЛ, РПД, Eresco и другие. В данном контексте мы этот вариант не рассматриваем. Но, мы можем снизить воздействие рассеянного излучения на активный слой рентгеновской плёнки или плоскопанельного детектора путём уменьшения угла раствора рабочего пучка излучения, используя кожух-диафрагму XRS АП.
Снижение влияния рассеянного излучения
Для получения качественных рентгенограмм важное значение имеют меры по снижению влияния рассеянных фотонов, попадающих на рентгеновскую плёнку, запоминающую пластину или плоскопанельный детектор при просвечивании. Рассеянное излучение является отрицательным фактором и приводит к уменьшению резкости и контрастности изображения на радиографическом снимке.
Часть рентгеновского излучения не поглощается при прохождении через объект контроля и рассеивается. Фотоны могут изменять направление своего движения, рассеиваясь на поверхности близко расположенных предметов, стен и пола помещения, земли. Отражаясь от этих объектов, некоторая часть фотонов, не несущая никакой информации о внутреннем строении контролируемого материала, проходит через активный слой рентгеновской плёнки. Вместе с тем, равномерно повышается плотность снимка, изменяется его контрастность. Энергия рассеянного излучения в некоторых случаях такова, что может превышать энергию фотонов, прошедших через контролируемый объект. Поэтому, следует стремиться к тому, чтобы максимально исключить влияние рассеянного излучения при проведении экспозиции.
Диафрагма ограничивает пучок излучения и, тем самым, уменьшает облучение как части объекта вне контролируемой зоны, так и предметов, находящихся по близости. Идеальная рентгенооптическая схема контроля показана на рисунке выше, где для уменьшения доли рассеянного излучения, попадающего на плёнку, применяется диафрагма и свинцовый экран.
Радиационная безопасность персонала
Свинцовый поглотитель кожух-диафрагмы XRS АП обеспечивает многократное ослабление рентгеновского излучения вне рабочего пучка, проецируемого диафрагмой непосредственно на зону контроля. Коэффициент ослабления излучения зависит от рабочего напряжения на аноде рентгеновской трубки. Эффективность любой защиты характеризуется свинцовым эквивалентом — толщиной слоя свинца согласно ГОСТ 12.4.217-2001, который поглощает данное излучение, как и слой материала, выбранного в качестве основы. Свинцовый эквивалент радиационной защиты для кожух-диафрагмы XRS АП составляет 8–10 мм.
За счёт снижения телесного угла уменьшается интенсивность обратно рассеянного ионизирующего излучения, выходящего из облучаемого объекта в пространство между объектом контроля и источником первичного ионизирующего излучения. Свинцовые фартуки и маски также ослабляют влияние обратно рассеянного излучения. Таким образом, согласно ГОСТ 16950–81, кожух диафрагмы XRS АП вместе с указанными принадлежностями подходят под определение радиационно-защитных изделий.
Материал опубликован в карточке товара каталога на сайте xrs.ru в марте 2016 года.
