WikiDer > Фотографиитимулированное свечение

Photostimulated luminescence

Фотографиитимулированное свечение (PSL) - это выделение накопленной энергии в люминофор путем стимуляции видимым светом для получения люминесцентного сигнала. Рентгеновские лучи может вызвать такое накопление энергии. Пластина на основе этого механизма называется пластина с фотостимулируемым люминофором (PSP) и является одним из видов Детектор рентгеновского излучения используется в проекционная рентгенография. Создание изображения требует освещения пластина дважды: первая экспозиция, до радиация представляющий интерес, "записывает" изображение, а позднее, второе освещение (обычно видимой длиной волны лазер) "читает" изображение. Устройство для чтения такой таблички известно как фосфорный сканер (иногда пишется фосфоимиджер, возможно, отражая его общее применение в молекулярная биология для обнаружения радиоактивно меченый фосфорилированный белки и нуклеиновые кислоты).

Проекционная рентгенография использование фотостимулируемой люминофорной пластины в качестве Детектор рентгеновского излучения можно назвать "рентгенография с люминесцентной пластиной"[1] или же "компьютерная рентгенография"[2] (не путать с компьютерная томография который использует компьютерную обработку для преобразования нескольких проекционных рентгенограмм в 3D изображение).

Устройство и механизм

Процесс рентгенографии с люминофорной пластиной

Хранилище энергии

На пластинах с фотостимулируемым люминофором (PSP) слой люминофора обычно имеет толщину от 0,1 до 0,3 мм. После первоначального воздействия коротким-длина волны (обычно рентгеновский снимок) электромагнитное излучение, возбужденные электроны в люминофор материал остается «захваченным» в «центрах окраски» («F-центры») в кристалл решетка пока не будет стимулировано вторым освещением. Например, фотостимулируемый люминофор Fuji нанесен на гибкую основу из полиэфирной пленки с размером зерна около 5 микрометры, и описывается как "фторбромид бария содержащие следовые количества двухвалентного европий как центр люминесценции ».[3] Европий - это двухвалентный катион, который заменяет барий, чтобы создать Твердый раствор. Когда Eu2+ ионы подвергаются воздействию ионизирующего излучения, они теряют дополнительный электрон, чтобы стать Eu3+ ионы. Эти электроны попадают в зона проводимости кристалла и оказываются захваченными пустой решеткой кристалла для ионов брома, что приводит к метастабильное состояние что по энергии выше, чем в исходном состоянии.

Выделение энергии и цифровизация

Считывание таблички PSP

Низкочастотный источник света с недостаточной энергией для создания большего количества Eu3+ ионы могут возвращать захваченные электроны в зону проводимости. Когда эти мобилизованные электроны сталкиваются с Eu3+ ионы, они испускают сине-фиолетовое свечение 400 нм.[4] Этот свет производится пропорционально количеству захваченных электронов и, следовательно, пропорционально исходному рентгеновскому сигналу. Часто его можно собрать фотоумножитель, который синхронизируется с определенным разрешением или частотой захвата пикселей. Таким образом свет преобразуется в электронный сигнал и значительно усиливается. Затем электронный сигнал квантуется с помощью АЦП для дискретных (цифровых) значений для каждого пикселя и помещенных в карту пикселей процессора изображений.

Повторное использование

После этого пластины можно «стереть», выставив на них комнатную интенсивность. белый свет. Таким образом, тарелку можно использовать снова и снова. Теоретически пластины для визуализации можно повторно использовать тысячи раз, если с ними обращаться осторожно и в определенных условиях радиационного воздействия. Работа с пластинами PSP в промышленных условиях часто приводит к повреждению после нескольких сотен использований. Часто встречаются механические повреждения, такие как царапины и ссадины, а также радиационная усталость или отпечатки из-за применения высоких энергий. Изображение можно стереть, просто подвергнув пластину воздействию флуоресцентного света на уровне комнаты, но требуется более эффективное и полное стирание, чтобы избежать переноса сигнала и артефактов. Большинство лазерных сканеров автоматически стирают пластину (в современных технологиях используется красный светодиод) после завершения лазерного сканирования. Затем пластину для визуализации можно использовать повторно.

Многоразовые люминофорные пластины экологически безопасны, но их необходимо утилизировать в соответствии с местными нормативами из-за состава люминофора, который содержит тяжелый металл барий.

Использует

Crapared.jpg

Компьютерная рентгенография используется как для промышленная радиография и медицинские проекционная рентгенография. Детекторы пластин изображения также использовались во многих кристаллография исследования.[5]

Медицинская рентгенография

При рентгенографии с люминофорной пластиной пластина для формирования изображений помещается в специальную кассету и помещается под исследуемую часть тела или объект, после чего производится рентгеновское облучение. Затем пластина для визуализации проходит через специальный лазерный сканер или считыватель CR, который считывает и преобразует изображение в цифровая рентгенограмма. Затем цифровое изображение можно просматривать и улучшать с помощью программного обеспечения, которое имеет функции, очень похожие на другие традиционные программы обработки цифровых изображений, такие как контраст, яркость, фильтрация и масштабирование. Планшеты для рентгеновской съемки (IP) могут быть модернизированы в существующие кабинеты для осмотра и использоваться в нескольких рентгеновских центрах, поскольку IP обрабатываются с помощью считывающего устройства CR (сканера), которое можно использовать в нескольких кабинетах.[6]

Отличия от прямой рентгенографии

CeReO - сканер пластин PSP

Пластинчатая рентгенография PSP часто отличается от Прямая рентгенография (ДР). Прямая рентгенография обычно относится к захвату изображения на аморфном кремнии или селене. плоскопанельный детектор (FPD), данные напрямую передаются в электронном виде на компьютер обработки. Вместо этого для рентгенографии на пластинах PSP используется кассета, содержащая пластину для формирования изображений, в которой сохраняется изображение до тех пор, пока оно не будет считано и загружено в компьютер. Этот дополнительный дополнительный шаг, от экспонирования детектора до видимого цифрового изображения, является основным различием между двумя методами.[7]

Пластины PSP и FPD DR обычно используются для проекционная рентгенография. Это не следует путать с рентгеноскопия, где идет непрерывный луч излучения, и изображения появляются на экране в реальном времени, для чего нельзя использовать пластины PSP.[8]

История

Пластины для изображений были первыми для коммерческого использования в медицине Fuji в 1980-е гг.[9]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Бенджамин С (2010). «Рентгенография с люминесцентной пластиной: неотъемлемый компонент беспленочной практики». Вмятина сегодня. 29 (11): 89. PMID 21133024.
  2. ^ Роулендс Дж. А. (2002). «Физика компьютерной радиографии». Phys Med Biol. 47 (23): R123–66. Дои:10.1088/0031-9155/47/23/201. PMID 12502037.
  3. ^ «Принцип методологии визуализации пластины». Fujifilm. Архивировано из оригинал 19 марта 2006 г.. Получено 27 июн 2017.
  4. ^ «Визуальная пластина». Fujifilm.
  5. ^ Gruner, S.M .; Eikenberry, E. F .; Тейт, М. В. (2006). «Сравнение рентгеновских детекторов». Международные таблицы для кристаллографии. F (7.1): 143–147. Дои:10.1107/97809553602060000667.
  6. ^ «Системы компьютерной радиографии (КР)» (PDF). Всемирная организация здоровья. 2012. Получено 27 июн 2017.
  7. ^ «Компьютерная рентгенография и цифровая рентгенография». Кампус МАГАТЭ по здоровью человека. Получено 27 июн 2017.
  8. ^ «Флюороскопия». Всемирная организация здоровья. Получено 27 июн 2017.
  9. ^ Дрейер, Кейт Дж .; Мехта, Амит; Тралл, Джеймс Х. (2013). PACS: Путеводитель по цифровой революции. Springer. п. 161. ISBN 9781475736519.