5. „příčné vlnění elmg pole
elmg záření lze popsat jako vlnu nebo proud částic
je charakterizováno
rychlostí šíření (šíří se rychlostí světla (ve vakuu))
vlnovou délkou
frekvencí
ve vodiči může indukovat napětí (antény)
pokud je pohlcováno může se měnit na teplo
částicí je foton
elektromagnetické záření
6. elmg záření o vlnové délce λ má frekvenci f a jemu
připisovaný foton má energii E
vztah mezi tím lze vyjádřit
λ=c/f
E=h.f
c - rychlost světla (3×108 m/s)
h = 6,6252×10−34 J·s = 4,1 μeV/GHz (Planckova
konstanta)
elektromagnetické záření
8. podle místa vzniku
X záření
vzniká v elektronovém obalu
energie – E= 40 – 150 keV
vlnová délka λ = 10 – 0,1 nm
pronikavost
záření
vzniká při jaderných reakcích
„nejtvrdší“ elmg záření – E > 100 keV
velká pronikavost
velmi silně ionizuje
elektromagnetické záření
9. energie – [J]
radiační fyzika – [eV]
1 eV = 1,60217653 . 10−19 J
zdroje nejsou monoenergetické
spektrum spojité
spektrum čárové
energie
11. záleží na Z materiálu, ρ
větší Z => větší absorpce
záleží na hustotě a tloušťce materiálu
různá absorpce různými
tkáněmi => podstata
medicínského využití
diferencovaná obsorpce
13. nepřímo ionizuje
ionizuje vzduch a plyny
energie rtg záření je dostatečná k ionizaci
vyražený elektron opouští atom – mění se
elektrická rovnováha
využití v dozimetrii
ionizační efekt
14. při interakci s vhodným materiálem
(CaWo4, ZnS, CdS, oxidy gadolinia a
lanthanu, …)
vyvolání vzniku viditelného světla
fluorescence
fosforescence
luminiscenční efekt
15. zčernání filmu nebo fotografické desky
čím větší intenzita => větší zčernání
fotochemický efekt
19. kruhový urychlovač částic (e+, e-)
elektrony urychleny v LINAC
zrychleny v BOOSTER
uchovány v STORAGE RING
vysokoenergetické rentgeny (MeV)
vznik záření při prudké změně směru urychlené
částice
synchrotron
20. uvolnění e- z katody
žhavení katody
urychlení e-
VN mezi A a K
přeměna Ep na Ek
vznik: Ep=U.e
těsně před dopadem: Ek=Ep=1/2mv2
reakce na anodě
vznik - rentgenka
21. elektrony interagují s jádry nebo s
elektrony obalu
vyšší obaly => vznik tepla
nižší obaly, jádro – brzdné a
charakteristické záření
interakce e-
22. brzdění e-
zpomalení vlivem odpuzování letícího e-
elektrony atomů anody
+ náboj jádra zpomalí a změní směr
zachování energie - vznik fotonů
spojité brzdné záření – rozdílné
zpomalení elektronů
brzdné záření
24. vysoké Z terčíku => vysoká tvorba
brzdného záření
kVp – peak – max hodnota energie
spojité = energie 0 – kVp
ne všechny urychlené elektrony kVp
více interakcí = méně energie
filtrace
brzdné záření
25. excitace atomů anody
přeměna Ek letícího e- na Ep e- atomu anody –
excitace
vysoké Z = silná interakce – velké
energetické rozdíly hladin
deexcitace atomů anody
vyzáření „přebytečné energie“ –
charakteristické záření
charakteristické záření
28. vazebná energie elektronů
energie jednotná - závislá na materiálu
anody – spektrum spojité
charakteristické záření
vrstva wofram molybden rhodium
K 69,5 20 23,2
L 12,1/11,5/10,2 2,8/2,6/2,5 3,4/3,1/3
M 2,8 - 1,9 0,5 - 0,4 0,6 - 0,2
wofram molybden rhodium
Kα1 59,32 17,48 20,22
Kβ 67,24 19,61 22,72
41. nejdůležitější hodnota!
velikost napětí mezi A a K
diagnostika: 40 – 140 kVp
udává pronikavost záření
udává kontrast snímku
částečně ovlivní i množství záření
při ↑kVp více fotonů projde až k snímači
expoziční hodnoty - kVp
42. ? stane při zvýšení kVp
zvýší se energie fotonů
méně fotonů se absorbuje v objektu
více fotonů prochází na snímač
dochází k většímu zčernání filmu/zvýšení
signálu
pro konstantní expozici
15% zvýšení kVp by mělo být kompenzováno
snížením mAs na polovinu
expoziční hodnoty - kVp
43. ↑efektivní energie = ↑prostupnost záření
prostupnost vyjadřuje vzdálenost kterou
může záření projít v hmotě
velká prostupnost = tvrdé záření
malá prostupnost = měkké záření
tvrdost záření
44. prostupnost lze vyjádřit číselně – HVL
šířka absorpčního materiálu, která sníží
intenzitu záření na polovinu
charakteristika rtg záření
diagnostika: HVL 3 – 5 mm Al
↑ kVp = ↑ HVL
HVL
45. mA
množství proudu dodávaného rentgence
množství vyprodukovaných fotonů
diagnostika 10 – 1200 mA
čas
jak dlouho potrvá produkce záření
diagnostika 0,001 – 6 s
elektrické množství
mAs = mA x s
automaticky je voleno max mA a min s
expoziční hodnoty mAs
46. množství fotonů je proporcionální k mAs
2x mAs = dvojnásobné množství elektronů z
K => A
300 mA @ 1/30 s = 10 mAs
200 mA @ 1/20 s = 10 mAs
100 mA @ 1/10 s = 10 mAs
100 mA @ 1/20 s = 5 mAs
všechny kombinace se stejným mAs
vyvolají stejnou densitu
expoziční hodnoty mAs
47. dávka je proporcionální k mAs
změna mAs nevyvolá žádnou změnu v
kinetické energii elektronů
expoziční hodnoty mAs
48. čas vždy tak krátký jak je možné
↑ čas = ↑ pohybová neostrost
jedno 1 pulsní - 17 ms
jedno 2 pulsní – 8 ms
VF - <1 ms
expoziční hodnoty čas
49. intenzita záření klesá se 2 vzdálenosti
na energii má vzdálenost malý vliv
nutná změna mAs
příklad
změna vzdálenosti ze 100 cm na 180 cm
mAs se zvýší 3,5 x
vzdálenost
50. např. 0,6 mm; 1mm
velikost ohniska limituje množství
dopadajících elektronů – je nutné na úkor
mA zvýšit čas
malé ohnisko – končetiny, C páteř
velké ohnisko – plíce, břicho
volba ohniska
