Фпогл./Фпад. 3 страница

Что касается квантов рентгеновского или g-излучения, то далеко не каждый из них оставит свой след в таком приборе. Доля квантов, оставивших след в счетчике Гейгера, очень сильно зависит от энергии квантов.

Эффективностью детектора называется процентная доля частиц, им регистрируемых. Счетчик Гейгера имеет для рентгеновского и g-излучения низкую эффективность.

Сцинтилляционный датчик.

Высокая эффективность регистрации электромагнитных ионизирующих излучений. В них рабочим телом является крупный прозрачный цилиндр, сделанный из специально монокристаллов (NaI).

Схема сцинтилляционного датчика:

Квант, претерпевая в объеме кристалла многоступенчатое рассеяние, выбивает электроны на всех изломах своей причудливой траектории. Выбитые электроны, тормозясь, возбуждают атомы кристалла, и на пути кванта остается цепочка световых вспышек. Примесные атомы таллия делают эти вспышки более яркими.

В контакте с кристаллом находится электронный прибор, который называется фотоэлектронным умножителем (ФЭУ). Фотокатод этого устройства представляет собой тонкий слой металла щелочной группы, напыленный изнутри стеклянного корпуса.

Чем больше Е кванта, тем больше суммарная яркость вспышек V кристала

Больше число фотоэлектронов больше амплитуда электр. импульса на выходе ФЭУ.

Сцинтилляционный счетчик может не только фиксировать кванты, но и измерять их энергию.

Когда данные о составе и энергетическом спектре излучений известны, и необходимо регистрировать только интенсивность потока излучения, применяются простые и надежные приборы – ионизационные камеры.

Детектор, реагирующий на излучение – стеклянный корпус, в котором помещены 2 электрода. Пространство между электродами заполнено газовой смесью. Напряжение между электродами невелико, так что между обкладками этого конденсатора происходит несамостоятельный разряд: ток протекает только при наличии ионизатора; сила тока пропорциональна «производительности» ионизатора, т.е. интенсивности исследуемого потока излучения.

_______________________________________________________________________________________

№67. Дозиметрия. Понятие о поглощенной, экспозиционной и эквивалентной дозе и их мощности. Единицы их измерения. Внесистемная единица – рентген.

Дозиметрия - система единиц, применяемый для количественной оценки воздействия ионизирующих излучений на организм.

Сложились две параллельные системы единиц: энергетическая и ионизационная. Поглощённая доза – отношение поглощенной энергии к массе облученного вещества: D=E/m.

Энергетической характеристикой поглощенной дозы в системе СИ является грей:

1 Гр = 1 Дж/кг

Мощность поглощения дозы - в грей в секунду:

1 Гр/с = 1 Дж/кгс = 1 Вт/кг

Отношение поглощенной дозы ко времени ее получения: P=D/t

Экспозиционная доза – суммарный заряд ионов одного знака, возникший в единице массы облученного вещества:Dэксп=q/m; 1кл/кг.

Внесистемная единица экспозиционной дозы рентген (1Р). В аттестуемый поток радиации выставляется «на экспозицию» сухой воздух при н.у. Принимается, что облучаемый воздух получает экспозиционную дозу 1 рентген, если в 1 см³ образуется 2,08*10⁹ пар ионов имеющих суммарный заряд одного знака q= 3.33*10^-10 Кл/см3

Одному внесистемному рентгену соответствует 2,58*10^-4 Кл/кг «системных» единиц (Кл/кг для 1 кг воздуха).

Мощность экспозиционной дозы – экспозиционная доза полученная в единицу времени:

Pэксп= Dэксп/t (рентген/ч, рентген/с) 1P/ч, 1Р/с

Эквивалентная доза (Dэкв) – поглощенная доза излучения, пересчитаная с учетом биологического действия данного вида излучения Dэкв= Dпогл*f

Единица измерения 1 Зиверт (Зв) – количество излучения дающего тот же биологический эффект, что и доза в 1 Гр.

Мощность экв-й дозы- эквив. доза полученная в единицу времени.

Рэкв=Dэкв/t;Зв/с; для рентгеновского, гамма – излучения и естественного фона 1мкР/ч=10^-2МкЗв/ч

_______________________________________________________________________________________

№68. Суммарная поглощенная доза ионизирующих излучений. Предельно допустимая доза. Летальная доза. Защита от ионизирующих излучений.

Суммарная поглощенная доза (D)- произведение мощностей дозы на длительность облучения. D=Pt

Единицы измерения: Зв, Р, Кл/кг, Гр (с указанием за какое время доза получена.

Защита от ионизирующего излучения:

- от β и γ- излучения – передник со свинцом

- от нейтрального излучения- материалы с большим содержанием атомов водорода (Н2О парафин)

Средние значения коэффициента ослабления дозы радиации:

Транспортные средства -1

Железнодорожные платформы – 1,5

Автомобили, автобусы и крытые вагоны – 2

Танки – 10

Производственные и административные здания – 6

Подвал – 2,7

3вида защиты:

1) Временем

2) Расстоянием

3) Материалом

Чем больше время и меньше расстояние, тем больше экспозиционная доза.

Необходимо минимальное время находиться под воздействием иониз. излучения и на максимально возможном расстоянии от источника этого излучения.

Защита материалом основывается на различной способности веществ поглощать разные виды ионизир- го излучения.

Для защиты от β- излучений достаточно пластин из алюминия, плексигласа или стекла толщиной в несколько см.

Сложнее с защитой от нейтронов. Сначала нейтроны замедляют водородосодержащие в-ва, а затем уже другими веществами поглощают медленные нейтроны. В качестве поглотителя можно использовать кадмий.

_______________________________________________________________________________________

№69. Физические основы и диагностические возможности позитронно-эмиссионной томографии.

ПЭП- радионуклеидный томографический метод исследования внутренних органов.

В основе этого метода лежит возможность при помощи специального детектирующего оборудования отслеживать распределение в организме биологически активных соединений, меченных позитрон излучающими радиоизотопами. Потенциал ПЭП в значительной степени определяется арсеналом достигнутых меченых соединений – радиофармпрепаратов. Выбор подходящего препарата позволяет изучать с помощью ПЭП такие процессы, как метаболизм, транспорт веществ.

Главное преимущество позитронно-эмиссионной томографии - возможность не только получать изображения внутренних органов, но и оценивать их функцию и метаболизм, таким образом, удается выявлять болезнь на самом раннем этапе, еще до появления симптомов.

Особую роль ПЭП играет в онкологии, кардиологии и неврологии, где ранняя диагностика заболеваний является особенно важной.

С Технической точки зрения ПЭП измеряет локальную концентрацию следовых количеств радиоактивного изотопа введенного в объект, помещенный в поле зрения ПЭП-камеры. Вследствие неустойчивости ядра, в котором количество протонов превышает количество нейтронов, короткоживущий изотоп при переходе в устойчивое состояние излучает позитрон, свободный пробег которого заканчивается столкновением с электроном.

_______________________________________________________________________________________

№70. Ускорители заряженных частиц и их использование в медицине.

Ускоритель - устройство, при котором под действием магнитных заряженных полей формируется пучок заряженных частиц высокой энергии.

Различают линейные и циклические ускорители. В линейных ускорителях частицы движутся по прямолинейной траектории, в циклических по окружности или спирали.

В линейном – 80 тыс ускорений. Циклотрон – ускоритель по окружности (l = 2πR)

Ускорение электронов, электрическое поле заставляет е разгоняться. Циклотрон способен ускорять протоны до 20-25 М. Ограничение энергии ускоряемых частиц обусловлена зависимостью массы от скорости. Так как масса увеличивается с возрастанием скорости, то период вращения частиц будет также возрастать. Вследствие этого электрическое поле будет не ускорять, а замедлять частицы так как синхронность между движением частицы и изменением электрического поля нарушается.

Ускорители заряженных частиц применяют как средства лучевой терапии в двух основных направлениях.

Малое рассеяние протонов позволяет формировать узкие пучки и очень точно воздействовать на опухоль.

Наряду с лечебным применением ускорителей они используются в диагностике.

2 области:

1) Ионная медицинская радиография – получение сведений о средней плотности вещества.

- более низкая, чем в рентгенографии, контрастность, что позволяет лучше различать структуру мягких тканей.

2) Синхронное излучение.

- интенсивное ультрафиолетовое и мягкое рентгеновское излучение, которое испускают электроны, движущиеся по круговой орбите со скоростями близкими к скоростям света.

Применяют аналогично рентгеновскому излучению, также в лучевой терапии.

_______________________________________________________________________________________

№71. Электроника. Классификация медицинской электроники.

Электроника - область науки и техники, в которой рассматривается работа и применение электровакуумных, ионных и полупроводниковых устройств.

1) Вакуумная электроника, основана на применении электровакуумных приборов (рентгеновские трубки, электронные лампы, газоразрядные приборы и т. д.).

2)Твердотельная электроника – изучает полупроводниковые приборы, интегральные схемы.

3)Квантовая электроника, связана с лазерами.

Медицинская электроника - это разделы электроники, в которых рассматриваются устройство и работа соответствующей медицинской аппаратуры.

В медицинских электронных приборах неэлектрические характеристики типа температуры, давления, перемещения органов и т. д. преобразуют в электрический сигнал. Это связано с тем, что информацию, представленную электрическим сигналом, удобно регистрировать и передавать на расстояние.

МЕДИЦИНСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Дата добавления: 2014-12-16