Экспериментальная проверка метода спектрального

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА СПЕКТРАЛЬНОГО
ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ
РЕНТГЕНОДИАГНОСТИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
М.Г. Петрушанский
Оренбургский государственный университет
E-mail: [email protected]
Представлены результаты экспериментальной проверки метода спектрального преобразования для
измерения суммарной фильтрации, слоя половинного ослабления и анодного напряжения
рентгенодиагностических аппаратов.
Важную роль в достижении высокого качества рентгенодиагностики при
минимальной дозе облучения пациентов играет контроль параметров и
характеристик рентгенодиагностических аппаратов (РДА).
При испытании новых, отремонтированных и модернизированных РДА, а
также при проведении периодического контроля эксплуатируемых аппаратов
необходимо проверять суммарную фильтрацию пучка рентгеновского излучения,
точность выполнения уставок анодного напряжения и слой половинного
ослабления [1]. В условиях лечебно-профилактического учреждения эту работу
желательно делать без вмешательства в электрическую схему питающего
устройства РДА.
При измерении значений суммарной фильтрации, слоя половинного
ослабления и анодного напряжения РДА радиационными методами возникают
проблемы, связаные с взаимным влиянием измеряемых величин. В работе [2] был
предложен метод спектрального преобразования, свободный от указанного
недостатка. В основе метода лежит свойство добавочной фильтрации по-разному
преобразовывать исходные спектры рентгеновского излучения, соответствующие
разным условиям генерирования излучения. Физическая суть предложенного
метода может быть сформулирована следующим образом: для определенной
зависимости Eef = f (d f ,U a ) эффективной энергии Eef излучения от толщины d f
фильтра и величины анодного напряжения U a , для двух значений толщины общего
фильтра d f , отличающихся на толщину спектропреобразующего фильтра d р ,
можно поставить в соответствие два значения эффективной энергии Eef 1 , Eef 2 и
записать следующую систему уравнений:
 Eef 1 = f (d Σ ,U a )
.
(1)

 Eef 2 = f ((d Σ + d р ),U a )
где d Σ – значение суммарной фильтрации пучка рентгеновского излучения.
Решение системы уравнений (1) позволяет по измеренным величинам Eef 1 , Eef 2 и
d р найти действительные значения суммарной фильтрации d Σ и анодного
напряжения U a излучателя контролируемого РДА, используя которые можно
определить слой половинного ослабления. В зависимости от способа определения
эффективной энергии Eef возможны различные варианты реализации метода.
Результаты экспериментов подтвердили возможность определения
суммарной фильтрации, слоя половинного ослабления и анодного напряжения РДА
методом спектрального преобразования. Диапазон измеряемых значений
суммарной фильтрации составляет от 0,5 до 5 мм алюминиевого эквивалента,
диапазон измеряемых значений первого слоя половинного ослабления – от 0,5 до 5
мм алюминиевого эквивалента, диапазон измеряемых значений анодного
напряжения – от 50 до 125 кВ. Применение метода позволяет измерять
366
действительную величину суммарной фильтрации пучка рентгеновского излучения
при данном значении анодного напряжения. Границы относительной погрешности
измерений суммарной фильтрации составляют ±4 % при U a < 80 кВ и ±8 % при
U a > 80 кВ при доверительной вероятности 0,95. Границы относительной
погрешности измерений первого слоя половинного ослабления составляют ±3 %
при доверительной вероятности 0,95. Границы относительной погрешности
измерений анодного напряжения составляют ±3% при U a < 80 кВ и ±5% при
U a > 80 кВ при доверительной вероятности 0,95.
Проведенное исследование позволило разработать основные положения
методики измерения параметров излучателей РДА, включающие описания средств
измерений и вспомогательного оборудования, процедуры подготовки и выполнения
измерений, а также обработки результатов.
1. СанПиН 2.6.1.1192-03. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации
рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических
исследований. – М., 2003.
2. Петрушанский М.Г. Измерение анодного напряжения и собственной
фильтрации рентгеновских диагностических аппаратов методом изменения формы
энергетического спектра излучения. // II Евразийский конгресс по медицинской
физике и инженерии «МЕДИЦИНСКАЯ ФИЗИКА – 2005». Сборник материалов. –
М., 2005. – С.367-368.
EXPERIMENTAL CHECKING THE METHOD OF THE SPECTRAL
TRANSFORMATION FOR MEASUREMENT OF CHARACTERISTICS X-RAY
TUBE ASSEMBLIES DIAGNOSTIC EQUIPMENT
M.G. Petrushanskiy
Orenburgskiy state university
E-mail: [email protected]
The presented results of the experimental checking the method of the spectral transformation for
measurement of the total filtering, half value layer and anode voltage x-ray diagnostic equipment.
367