Khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng chân anode đến phân bố độ đen và chất lượng hiển thị của phim tia X trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp

Bài viết trình bày khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng chân anode đến phân bố mật độ đen và chất lượng hiển thị của phim tia X trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp. Kết quả khi đặt phim theo hướng anode – cathode: SFD = 20 cm và 30 cm độ đen đạt giá trị lớn hơn phía cathode và thấp hơn phía anode, độ nhòe mép phim phía anode là khá lớn trong khi mép phim phía cathode có độ sắc nét tốt, với SFD = 60 cm độ đen phân bố đồng đều về cả hai phía anode và cathode.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng chân anode đến phân bố độ đen và chất lượng hiển thị của phim tia X trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp Tiểu ban D2: Ứng dụng kỹ thuật hạt nhân trong công nghiệp và các lĩnh vực khác Section D2: Application of nuclear techniques in industries and others KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA HIỆU ỨNG CHÂN ANODE ĐẾN PHÂN BỐ ĐỘ ĐEN VÀ CHẤT LƯỢNG HIỂN THỊ CỦA PHIM TIA X TRONG CHỤP ẢNH PHÓNG XẠ CÔNG NGHIỆP INVESTIGATED OF ANODE HEEL EFFECT ON DENSITY AND DISPLAY QUALITY OF X-RAY FILM IN INDUSTRIAL RADIOGRAPHY MAI XUÂN PHONG, PHẠM QUỲNH GIANG, PHẠM XUÂN HẢI Viện Nghiên cứu hạt nhân 01 Nguyên Tử Lực, Phường 8, Tp. Đà Lạt phongmaixuannri@gmail.com Tóm tắt: Trong báo cáo này chúng tôi khảo sát ảnh hưởng của hiệu ứng chân anode đến phân bố mật độ đen và chất lượng hiển thị của phim tia X trong chụp ảnh phóng xạ công nghiệp. Kết quả khi đặt phim theo hướng anode – cathode: SFD = 20 cm và 30 cm độ đen đạt giá trị lớn hơn phía cathode và thấp hơn phía anode, độ nhòe mép phim phía anode là khá lớn trong khi mép phim phía cathode có độ sắc nét tốt, với SFD = 60 cm độ đen phân bố đồng đều về cả hai phía anode và cathode. Khi đặt phim vuông góc với trục anode – cathode với SFD = 20 cm, 30 cm và 60 cm, kết quả cho thấy sự phân bố độ đen, độ nhòe, độ sắc nét của hai mép phim là khá đồng đều nhau. Để đạt cường độ và hiển thị độ sắc nét tốt nên đặt phim lệch về phía cực cathode, khuyết tật kích thước nhỏ nên đặt phim theo hướng vuông góc với trục anode – cathode để đạt được độ đồng đều về cường độ bức xạ. Phương pháp này có thể dùng để nghiên cứu ảnh hưởng của hiệu ứng chân anode đến liều bức xạ cho bệnh nhân trong chẩn đoán X-quang trong y tế. Từ khóa: Hiệu ứng chân anode, SFD, Trục anode - cathode, Độ đen, Độ nhòe. Abstract: In this paper, we investigated of anode heel effect on density and display quality of X-ray film in industrial radiography. Result of film density along anode – cathode axis at SFD = 20 cm, 30 cm is higher towards cathode side and lower towards anode side, the blurring at the edge of X-ray film towards anode side is quite large while the edge of film towards the cathode has better sharpness. SFD = 60 cm the density distribution tends to be uniform on both the anode and cathode sides. When film is placed on perpendicular to the anode – cathode axis, the results show that density distribution is quite uniform on both sides. The blurring, sharpness of the two edges of film are quite similar. To achieve good intensity and imaging of the defect is more clearly, the film should be placed in a position that is more inclined to the cathode side. For small defects, it should be placed in the direction perpendicular to the anode - cathode axis to achieve uniformity in the intensity of radiation. This method also used to study the influence of the anode heel effect on the radiation dose for patients in medical X-ray diagnosis. Keywords: Anode heel effect, SFD, Anode – cathode axis, Density, Blurring. 1. MỞ ĐẦU Chụp ảnh phóng xạ là phương pháp ứng dụng tính chất đâm xuyên mạnh của bức xạ tia X hoặc gamma để xác định khuyết tật bên trong các chi tiết, cấu kiện, linh kiện mà mắt thường không nhìn thấy được, đồng thời không phá hủy hoặc làm thay đổi hình dạng, tính chất của chúng [1]. Hiện nay, người ta sử dụng hai phương pháp để xác định khuyết tật trong chụp ảnh phóng xạ đó là phương pháp dùng phim tia X và phương pháp kỹ thuật số thông qua phần mềm hiển thị trên máy tính, trong nhiều trường hợp thì chụp ảnh phóng xạ dùng phim là phương pháp tiện lợi và được ưu tiên sử dụng trong thực tế. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hiển thị hình ảnh của khuyết tật trên phim, một trong những yếu tố đó là hiệu ứng chân anode [2], đây là nguyên nhân gây nên phân bố không đồng đều của trường bức xạ tia X sinh ra từ ống phát. Do ảnh hưởng của hiệu ứng, cường độ bức xạ có xu hướng cao hơn về phía âm cực (cathode) và thấp hơn về phía dương cực (anode), nguyên nhân là do sự tự hấp thụ bức xạ của bia anode, khi tăng giá trị góc nghiêng của bia anode thì sự chênh lệch cường độ bức xạ sẽ thấp hơn và ngược lại khi giảm giá trị góc nghiêng của bia thì sự chênh lệch có xu hướng tăng lên và có thể lên tới 45% [3]. Đối với hướng vuông góc với trục cathode - anode thì phân bố cường độ bức xạ trong trường tia X hầu như không có sự chênh lệch nhiều và có xu hướng đồng đều hơn, đối với hướng này thì cường độ bức xạ lớn nhất tại tâm trường chiếu và giảm dần về hai bên, thấp nhất về phái mép của trường chiếu [4]. Mặt khác, sự chênh lệch cường độ bức xạ theo trục cathode – anode cũng phụ thuộc vào khoảng cách từ tâm phát tia tới phim (Source to Flim Distance - SFD), với các khoảng cách gần hơn thì sự chênh lệch cường độ trong trường chiếu có xu hướng lớn hơn và ngược lại ở các khoảng cách xa hơn thì sự chênh lệch này có xu hướng nhỏ hơn [5]. 368 Tuyển tập báo cáo Hội nghị Khoa học và Công nghệ hạt nhân toàn quốc lần thứ 14 Proceedings of Vietnam conference on nuclear science and technology VINANST-14 Các nghiên cứu về hiệu ứng chân anode đã được khảo sát và công bố khá nhiều trước đây, tuy nhiên phần lớn được thực hiện trong lĩnh vực y tế [4],[6],[7],[8] với các kết quả cho thấy sự chênh lệch liều lượng bức xạ hấp thụ trên cơ thể bệnh nhân khi đặt họ nằm theo hai hướng khác nhau (hướng theo trục anode – cathode và hướng ngược lại) [9], sự chênh lệch này phụ phụ thuộc vào góc nghiêng bia anode và khoảng cách từ tâm bia phát tới bệnh nhân. Năm 2000, K.K.L.Fung và cộng sự thực hiện khảo sát hiệu ứng chân anode khi chụp ảnh phóng xạ cột sống với trường chiếu xạ là 52 cm  52 cm, các tham số phát là 80 kVp, 10 mAs, khoảng cách từ bia đến bàn đặt bệnh nhân là 100 cm, thu đ ...