етр визначає максимально можливу швидкість рахунку. Наприклад, для кристала NaI (Tl) вона складає близько 4 Г— 10 6 імп/с, що набагато більше зустрічається на практиці максимальної швидкості рахунку.
Технологія виготовлення сцинтиляційних кристалів вельми складна, і тому коштують вони дорого. Виробництво сцинтиляторів і детекторів для РН діагностики, і зокрема, для гамма-камер - надзвичайно наукомістка галузь. Випуском таких детекторів вже давно займається науково-виробниче об'єднання НДІ монокристалів (м. Харків). Його продукція успішно конкурує на світовому ринку і експортується в багато країн, у тому числі, США, Японію та ін
Розглянемо коротко технологію виробництва найпоширеніших кристалів NaI (Tl). Кристал NaI (Tl) вирощують в спеціальній вакуумній печі (камері). Її конструкція показана на рис.2. br/>В
Малюнок 2. Камера для вирощування кристалів NaI (Tl).
Кристал 1 витягають з розплаву суміші 99% NaI і 1% Tl. Вихідна сировина плавиться в платиновому тиглі 2. Застосування такого дорогого матеріалу пояснюється надзвичайною агресивністю розплаву NaI, якої не витримує жодної інший матеріал. Температура плавлення 924 К, або 650 про С, зазначена в табл.1, відноситься, взагалі кажучи, до NaI. Температура плавлення талію менше. У процесі плавки він випаровується і його доводиться постійно додавати.
Нагрівання печі забезпечується двома нагрівачами - бічними 3 і нижнім 4, вмонтованими в футеровку печі. Сировина надходить через живильник 5 в периферійну частину тигля, яка відокремлена від центральній частині ситом 6, відсіває сторонні включення.
Для формування кристала використовують затравки 7 - твердий кристал NaI (Tl), що прикріплюється до утримувача 8. Затравки призводять до зіткнення з розплавом сировини в момент термодинамічної рівноваги (коли рідка фаза не кристалізується, а тверда - Не плавиться). Крісталлодержатель і тигель обертаються в одну або в різні сторони для усереднення температурних полів. При цьому кристал повільно витягується з розплаву.
Після знаходження точки термодинамічної рівноваги управління передають системі автоматичного регулювання. Вона стежить за тим, щоб дотримувався баланс мас: маса сировини, надійшов в тигель повинна бути дорівнює приросту маси витягається кристала, інакше кажучи, рівень розплаву в тиглі повинен залишатися постійним. За цим стежить датчик контролю рівня 9. Він являє собою металевий електрод, нагрітий до температури розплаву (щоб при зіткненні з розплавом не створювати температурної неоднорідності). Цей електрод знаходиться в безпосередній близькості від поверхні розплаву. Коли рівень розплаву досягає електрода, припиняється подача сировини і навпаки - при зниженні рівня подача сировини поновлюється.
В
Діаметр кристалів NaI (Tl) досягає 500 мм, а вага - 550 кг. Їх вирощування триває близько двох тижнів. Готовий кристал поміщають в осушену вакуумну камеру. Потім його розпилюють на диски товщиною 9 - 10 мм. Розпилювання виробляють натягнутою синтетичною ниткою, смачиваемой дистильованою водою. Диск, призначений для детектора гамма-камери, шліфують з обох сторін і герметизують в спеціальному контейнері (рис.3).
Кристал NaI (Tl) 1 поміщають в контейнер 2 з алюмінію, закривають зверху (з боку установки ФЕУ) спеціальним склом 3, яка виконує функції світловода, і герметизують компаундом. Внутрішню поверхню контейнера покривають шаром MgO 4 білого кольору, що грає роль дифузного відбивача. Зовнішню поверхню скла, не зайняту ФЕУ, також покривають шаром MgO. Це дозволяє підвищити результуючу ефективність реєстрації. Виконаний таким чином детектор може служити десятки років. Крім круглих детекторів застосовують також детектори прямокутної форми. Для цього диск NaI (Tl) нагрівають до розм'якшення і під тиском формують з нього прямокутну пластину. Прямокутні детектори мають більше поле зору і володіють кращою однорідністю по краях. На закінчення цього розділу розглянемо ще один спосіб (оптичний) зменшення лінійних спотворень і поліпшення однорідності чутливості детектора. Він полягає в застосуванні відображають масок, накладених на світловод з боку, прилеглої до Сцинтилятори (рис. 4). Маски являють собою відображають покриття, пофарбовані чорною фарбою з боку ФЕУ. Вони обмежують кількість прямих влучень фотонів, що утворюються в результаті сцинтиляції, на фотокатоди ФЕУ. Більшість з них потрапляють на фотокатоди шляхом багаторазових відбитків від масок і дифузного відбивача на внутрішній поверхні контейнера сцинтилятора. Тим самим поліпшується форма амплітудно-просторових характеристик ФЕУ, вирівнюється чутливість за площею детектора, зменшуються лінійні спотворення. Візерунок маски залежить від місця розташування ФЕУ і зазвичай підбирається експериментально.
В
Малюнок 4. Відображають маски. p> 2. Пристрій і найважливіші аналогові вузли емісійного томографа
Емісійний комп'ютерний ...
