Томографическая визуализация рентгеновских изображений с субмиллиметровым пространственным разрешением на основе импульсных источников

• Автор: Стучебров, Сергей Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.20
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 124 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Получение цифровых рентгеновских изображений с помощью многоканального линейного полупроводникового детектора

1.1. Микростриповый полупроводниковый детектор СаА5-640-0.

1.2. Рентгеновский аппарат РАП

1.3. Цифровая рентгеновская установка на базе линейного полупроводникового детектора ОаАя-640-0.
1.4. Синхронизация установки на базе линейного полупроводникового детектора СаАя-640-0.
1.5. Получение снимков и повышение их качества на установке на базе линейного полупроводникового детектора СаАя-640-0.

1.6. Стриповый твердотельный детектор ваАя-б 12-0.

1.7. Проекционные снимки на установке на базе детектора ОаАз-512-0.1..

Глава 2. Получение цифровых рентгеновских изображений с помощью сканирующего многоканального газоразрядноГо детектора
2.1. Линейный сканирующий газоразрядный детектор ПРИЗ-1
2.2. Рентгеновская установка на базе сканирующего газоразрядного детектора
2.3. Исследование внутренней структуры объектов без синхронизации с рентгеновским источником
2.4. Синхронизация рентгеновской установки
2.5. Определение разрешения установки и оптимального положения исследуемого объекта
2.6. Результаты рентгеновского исследования биологических объектов в синхронизованном режиме
2.7. Результаты эксперимента на установке с линейкой газоразрядных детекторов

Глава 3. Томографическая визуализация с субмиллиметровым пространственным разрешением
3.1. Установки для рентгеновской визуализации
3.2. Геометрия установки на базе детектора GaAs-512-O.l при получении синограмм
3.3. Геометрия установки на базе детектора ПРИЗ-1536 при получении синограмм
3.4. Используемые методы томографическй реконструкции
3.5. Результаты съемок на установке с полупроводниковым линейным детектором
3.6. Результаты съемки на установке с газоразрядным детектором
Глава 4. Дозовые нагрузки на объекты от импульсной рентгенвской трубки и бетатрона
4.1. Разработка методики измерения мощности дозы от импульсного источника
4.2. Оценка эквивалентных доз при рентгеновских визуализациях
4.3. Пространственные дозовые характеристики бетатрона ОБЬ-
Заключение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Список литературы

ВВЕДЕНИЕ
8 ноября 1895 года в Вюрцбурге (Германия), работая над исследованием электрического разряда в стеклянных вакуумных трубках, Вильгельм Конрад Рентген обнаружил новый вид излучения, которое проходило через непрозрачные слои вещества, вызывало свечение флюоресцирующих веществ и почернение фотопластинок [1]. Неизвестные лучи были названы икс-лучами. В некоторых странах, включая Россию, в знак благодарности первооткрывателю их также называют рентгеновскими.
Впоследствии это открытие изменило все представления о шкале электромагнитных волн. За фиолетовой частью оптического спектра оказались не только ультрафиолетовые лучи, но и более коротковолновое икс-излучение, за которым следуют гамма-лучи.
Рентген сразу понял перспективность своего открытия. Способность икс-излучения проникать сквозь непрозрачные материалы, не отражаясь и не преломляясь, привела к идее использовать это явление для исследования внутренней структуры непрозрачных объектов, в том числе и в медицинских целях. К первой же статье «О новом типе лучей» [2] Рентген приложил снимок кисти своей жены с обручальным кольцом на пальце.
Применять рентгеновские лучи начали чрезвычайно быстро и повсеместно. Почти сразу, 13 января 1896 г., через неделю после выхода упомянутой публикации Рентгена [2], открытие было применено для обнаружения иголки в руке женщины двумя врачами из Бирмингема (Великобритания). Полученный снимок являлся первым в истории клиническим применением рентгеновского излучения, а последующая операция по удалению иглы была первой проведенной с использованием результата рентгеновской съемки [3]. Это редкий случай, когда фактически открытие еще не было завершено, как уже началось его широкое применение, позже названное рентгенодиагностикой. Открытие имело широчайший резонанс среди физиков, медиков и простых обывателей.

Здесь указывается интегральное значение тока в силу того, что трубка является импульсным источником.
Выбор этого устройства был определен его невысокой стоимостью, возможностью широкой регулировки параметров излучения и наличием выхода, позволяющего реализовать синхронизацию с другими устройствами, такими, как детектор.
1.3. Цифровая рентгеновская установка на базе линейного
полупроводникового детектора СаА$-640-0.
Для упрощения механической части прототипа в реализованной схеме движется не детектор, а объект исследования.
На рисунке 1.7 изображена схема описываемой установки.
1 - рентгеновский аппарат; 2 - исследуемый объект;
3 - полупроводниковый детектор; 4 - щелевой коллиматор; 5 - персональный компьютер
Рисунок 1.7- Схема рентгеновской установки на базе линейного полупроводникового детектора СаА8-640-0.