Величина суммарной фильтрации пучка рентгеновского излучения (СФ), согласно СанПиН 2.6.1.1192-03 «Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований», является одним из основных контролируемых параметров рентгеновских аппаратов [1, 2], поскольку эта величина оказывает существенное влияние на такие качественные характеристики рентгеновского излучения, как первый слой половинного ослабления излучения (СПО) [3, 4], его эффективная энергия [5, 6] и коэффициент пропускания излучения тестовым фильтром [7, 8]. Для нахождения СФ можно воспользоваться методом, согласно которому сначала определяются значения СПО и анодного напряжения рентгеновского аппарата, а затем по известным таблицам, связывающим величины СПО и СФ, производится определение последней [9, 10]. Однако разброс применяющихся в указанном методе табличных сведений достигает 65% [4].
Для уточнения данных о связи СФ, СПО и анодного напряжения рентгеновского аппарата можно воспользоваться полученным в работе [4] выражением, предназначенным для вычисления значения СПО по известным величинам СФ и анодного напряжения рентгеновского аппарата. С помощью этого уравнения по известным значениям СПО и анодного напряжения может быть найдена единственная неизвестная величина СФ.
Для оценки возможности применения полученной формулы были использованы экспериментальные результаты определения значений СПО для разных толщин дополнительных фильтров, представленные в работе [3].
В таблице 1 приведены значения СПО и рассчитанные для них величины СФ при разных значениях анодного напряжения и общей толщины дополнительных алюминиевых фильтров. Действительные значения СФ были получены как суммы толщин дополнительных фильтров (1, 2 или3 ммAl) и СФ для толщины фильтра, равной нулю.
Таблица 1 – Значения СПО и СФ при различных значениях анодного напряжения и толщины дополнительных фильтров
|
Анодное напряжение, кВ |
Толщина фильтров, мм Al |
СПО, мм Al |
СФ, мм Al |
|
|
расчетная |
действительная |
|||
|
52,4 |
0 |
1,09 ± 0,01 |
1,43 ± 0,02 |
1,43 ± 0,02 |
|
1 |
1,59 ± 0,02 |
2,48 ± 0,05 |
2,43 ± 0,05 |
|
|
2 |
1,95 ±0,01 |
3,43 ±0,03 |
3,43 ±0,03 |
|
|
3 |
2,23 ±0,01 |
4,30 ±0,03 |
4,43 ±0,03 |
|
|
54,2 |
0 |
1,12 ±0,01 |
1,43 ± 0,02 |
1,43 ± 0,02 |
|
1 |
1,67 ±0,02 |
2,53 ± 0,05 |
2,43 ± 0,05 |
|
|
2 |
2,02 ±0,01 |
3,46 ±0,03 |
3,43 ±0,03 |
|
|
3 |
2,34 ±0,01 |
4,42 ±0,03 |
4,43 ±0,03 |
|
|
61,1 |
0 |
1,23 ±0,01 |
1,45 ± 0,02 |
1,45 ± 0,02 |
|
1 |
1,82 ±0,01 |
2,52 ± 0,02 |
2,45 ± 0,02 |
|
|
2 |
2,27 ±0,01 |
3,52 ±0,02 |
3,45 ±0,02 |
|
|
3 |
2,64 ±0,01 |
4,50 ±0,03 |
4,45 ±0,03 |
|
|
66,0 |
0 |
1,32 ±0,01 |
1,49 ± 0,01 |
1,49 ± 0,01 |
|
1 |
1,94 ±0,02 |
2,53 ± 0,04 |
2,49 ± 0,04 |
|
|
2 |
2,43 ±0,01 |
3,54 ±0,02 |
3,49 ±0,02 |
|
|
3 |
2,85 ±0,01 |
4,57 ±0,03 |
4,49 ±0,03 |
|
|
71,2 |
0 |
1,41 ±0,01 |
1,52 ± 0,01 |
1,52 ± 0,01 |
|
1 |
2,08 ±0,01 |
2,58 ± 0,02 |
2,52 ± 0,02 |
|
|
2 |
2,57 ±0,01 |
3,51 ±0,02 |
3,52 ±0,02 |
|
|
3 |
3,00 ±0,01 |
4,47 ±0,02 |
4,52 ±0,02 |
|
|
76,9 |
0 |
1,53 ±0,02 |
1,58 ± 0,03 |
1,58 ± 0,03 |
|
1 |
2,22 ±0,01 |
2,61 ± 0,02 |
2,58 ± 0,02 |
|
|
2 |
2,79 ±0,01 |
3,63 ±0,02 |
3,58 ±0,02 |
|
|
84,2 |
0 |
1,61 ±0,01 |
1,57 ±0,01 |
1,57 ±0,01 |
|
1 |
2,41 ±0,02 |
2,67 ±0,03 |
2,57 ±0,03 |
|
|
2 |
3,07 ±0,01 |
3,77 ±0,02 |
3,57 ±0,02 |
|
|
91,5 |
0 |
1,89 ±0,01 |
1,79 ±0,01 |
1,79 ±0,01 |
|
1 |
2,73 ±0,03 |
2,91 ±0,04 |
2,79 ±0,04 |
|
|
2 |
3,46 ±0,02 |
4,09 ±0,04 |
3,79 ±0,04 |
|
|
99,1 |
0 |
2,01 ±0,02 |
1,81 ±0,02 |
1,81 ±0,02 |
|
1 |
2,96 ±0,01 |
3,00 ±0,01 |
2,81 ±0,01 |
|
|
2 |
3,74 ±0,01 |
4,12 ±0,02 |
3,81 ±0,02 |
|
|
114,1 |
0 |
2,27 ±0,03 |
1,87 ±0,03 |
1,87 ±0,03 |
|
1 |
3,39 ±0,01 |
3,10 ±0,01 |
2,87 ±0,01 |
|
|
121,2 |
0 |
2,41 ±0,04 |
1,91 ±0,04 |
1,91 ±0,04 |
|
1 |
3,60 ±0,03 |
3,14 ±0,04 |
2,91 ±0,04 |
|
Анализ данных таблицы 1 показывает, что большинство расчетных значений СФ отличаются от их действительных значений не более чем на ±4%, и только для величин анодного напряжения, превышающих 80 кВ, максимальное расхождение достигает ±8%. Эти погрешности соответствуют найденным в работе [11].
Кроме того, из таблицы 1 видно, что полученные для одинаковых толщин дополнительных фильтров значения СФ увеличиваются с ростом величины анодного напряжения, что соответствует норме [12].
Итак, получен и опробован расчетно-экспериментальный метод, позволяющий с достаточно низкой для практических применений погрешностью определять значения СФ по известным величинам СПО и анодного напряжения рентгеновского аппарата.
Библиографический список
- Петрушанский М.Г. Сравнительный анализ требований государственных стандартов к величинам суммарной фильтрации пучка рентгеновского излучения рентгенодиагностических аппаратов. // Медицинская техника. – 2011. – №5. – С. 11 – 14.
- Петрушанский М.Г. Оценка стандартных требований к защите от излучения в рентгеновских аппаратах. // Российский Электронный Журнал Лучевой Диагностики. – 2012. – Т. 2. – №2. – С. 402 – 403.
- Петрушанский М.Г. Метод измерения величины слоя половинного ослабления излучения рентгеновских аппаратов. // Медицинская техника. – 2013. – №6. – С. 18 – 20.
- Петрушанский М.Г. К вопросу определения первого слоя половинного ослабления рентгеновского излучения. // Медицинская техника. – 2009. – №5. – С. 16 – 18.
- Петрушанский М.Г., Корнев Е.А. К определению эффективной энергии смешанного пучка рентгеновского излучения. // Медицинская техника. – 2006. – №2. – С. 46 – 49.
- Петрушанский М.Г., Корнев Е.А., Пищухин А.М. Определение погрешности расчета эффективной энергии смешанного пучка рентгеновского излучения. // Медицинская техника. – 2006. – №3. – С. 20 – 22.
- Петрушанский М.Г. Расчёт коэффициента пропускания тормозного рентгеновского излучения тестовым фильтром. // Медицинская техника. – 2008. – №6. – С. 27 – 31.
- Петрушанский М.Г. Разработка метода спектрального преобразования и аппаратно-программных средств для измерения параметров излучателей рентгенодиагностических аппаратов: дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук. – Москва, 2006. – 129 с.
- Петрушанский М.Г. Требования к контролю и методы определения суммарной фильтрации пучка рентгеновского излучения рентгенодиагностических аппаратов. // Медицинская техника. – 2009. – №1. – С. 18 – 21.
- Петрушанский М.Г. Методы определения суммарной фильтрации пучка рентгеновского излучения рентгеновских диагностических аппаратов. // Вестник ОГУ. – 2006.– №2. – С. 106 – 108.
- Петрушанский М. Г. Экспериментальная проверка метода спектрального преобразования для измерения параметров излучателей рентгенодиагностических аппаратов. // Альманах клинической медицины. – 2008. – №17–1. – С. 366 – 367.
- Петрушанский М.Г. Расчет радиационных параметров рентгеновского аппарата по спектру его излучения. // Медицинская техника. – 2012. – №5. – С. 29 – 31.