світло у видимому діапазоні (або поблизу нього) при поглинанні енергії іонізуючого випромінювання. Вони використовуються як для реєстрації (рахунку) частинок, так і для візуалізації за допомогою радіоізотопів. У Табл.1 представлені неорганічні сцинтиляторі з великим атомним номером Z і, отже, з хорошою гальмівної здатністю для фотонів. Якщо світлові емісійні характеристики сцинтилятора узгоджуються зі спектральной чутливістю фотоумножителя (ФЕУ) і сцинтиляторі прозорий для випромінюваного ним світла, то детектори іонізуючого випромінювання, що використовують комбінацію сцинтилятор - ФЕУ, забезпечують високу чутливість.
Таблиця 1. Фізичні властивості неорганічних матеріалів для сцинтиляторів
Матеріал сцінтіллятораПлотность, г/см 3 Ефективний атомний номер ZОтносітельний світловий виходПостоянная часу розпаду, нсДліна хвилі випромінювання, нмІодістий натрій (NaI) 3,6750100230410Германат вісмуту (BGO) 7,137412300480Фторід барію (BaF 2) 4, 89545 150,7 620195, 200, 310
Світовий вихід для більшості неорганічних сцинтиляторів пропорційний поглинається ними енергії. Отже, при цьому можна не тільки реєструвати m -кванти, використовуючи сцинтиляційний лічильник, але також і визначати їх енергію. Роздільна здатність по енергії в діапазоні 100 - 200 кеВ для цих лічильників становить зазвичай 10 - 15%, завдяки чому сцинтиляційний лічильник дозволяє відокремлювати m-кванти, що випромінюються організмом без розсіювання, від тих квантів, які зазнали розсіювання з втратою енергії. Обмеження в застосуванні сцинтиляторів для цілей візуалізації пов'язані в основному з їх розмірами.
Більш поширені монокристали малого діаметра (10 см) і малої товщини (10 см); монокристали ж великого діаметра (40 - 50 см) і товщиною більш ніж 1 1,5 см важкі в виготовленні.
Сцинтиляційні лічильники можна використовувати в якості детекторів для візуалізації за допомогою радіоізотопів в області енергій 50 - 100 кеВ.
. 2 Гамма-камера
Гамма-камера - основний інструмент сучасної радіонуклідної діагностики. Гамма-камери призначені для візуалізації та дослідження кінетики радіофармпрепаратів у внутрішніх органах і фізіологічних системах організму пацієнта з метою ранньої діагностики онкологічних, серцево-судинних та інших захворювань людини. Гамма-камери застосовуються в лабораторіях радіоізотопної діагностики міських клінічних лікарень, науково-дослідних медичних інститутів, онкодиспансерах та інших медичних закладів.
Крім діагностичних досліджень щитовидної залози, нирок, печінки і жовчного міхура, головного мозку, легенів, серця та ін., сучасні гамма-камери повинні забезпечувати сканування всього тіла пацієнта (скелета) і комп'ютерну томографію внутрішніх органів для отримання тривимірної інформації.
Сучасна гамма-камера містить багатоканальний коліматор, кристал NaI (Tl) з великою площею поверхні, світловод для оптичного зв'язку кристала з гексагональної матрицею ФЕУ і блоку аналогових електронних пристроїв, що забезпечують визначення координат і амплітуд сигналів. Всі вказаний компоненти укладені в свинцевий екран достатньої товщини, щоб звести до мінімуму фон від джерел радіації, що знаходяться поза увагою камери.
Коліматор служить для селекції у напрямку m -квантів, падаючих на камеру. У коліматорі з паралельними отворами (каналами) на сцинтилятор потрапляють лише ті m-кванти, які рухаються перпендикулярно поверхні коліматора. Коліматор визначає також геометричне полі зору камери і обумовлює просторовий дозвіл і чутливість всієї системи. Для побудови розподілів радіонуклідів з різною енергією m-випромінювання і досягнення прийнятного компромісу між просторовим дозволом і чутливістю застосовують набір з коллиматоров декількох типів. Крім коллиматоров з паралельними отворами існують і коліматори з єдиним отвором малого розміру, призначені для візуалізації малих, приповерхневих органів, а також коліматори зі сходяться або розходяться отворами для отримання зображень всього тіла і органів середніх розмірів.
Просторовий дозвіл і ефективність конструкції коліматора з паралельними отворами можна пов'язати з розмірами коліматора. Якщо L - довжина отвори, d - його діаметр, а z - відстань від джерела до коліматора, то просторовий дозвіл коллиматора R c дається виразом:
(1)
Звідси випливає, що просторовий дозвіл поліпшується зі збільшенням довжини отворів або їх числа на одиницю площі коліматора при оптимальній товщині септи. Таким чином, чим більше число отворів меншого діаметра можна розмістити на одній і тій же площі, тим вище дозвіл. Крім того, вельми істотно те, що просторове дозвіл можна підвищити, якщо зменшити відстань між джерелом і поверхнею коліматора.
...
