Усиливающий экран

Усиливающие экраны используются в рентгеновской кассете для усиления эффекта каждого рентгеновского фотона путем образования большего числа фотонов видимого света. Они снижают mAs, необходимое для достижения определенной оптической плотности, и тем самым значительно уменьшают лучевую нагрузку на пациента. Они также уменьшают динамическую нерезкость и нагрузку на рентгеновскую трубку за счет сокращения времени экспозиции. 

В кассетах с двухэмульсионной пленкой используются два экрана, расположенные по обеим сторонам кассеты. Однако в маммографии используется один экран на задней стенке кассеты и одноэмульсионная пленка.

Толщина усиливающего экрана составляет около 0,4 мм. Толщина экрана влияет на его чувствительность (скорость) и пространственное разрешение: более толстый экран повышает чувствительность, но снижает пространственное разрешение (из-за повышенного рассеяния света до формирования изображения).

Коэффициент усиления является мерой эффективности усиливающего экрана и представляет собой отношение экспозиции фотонов без усиливающего экрана к экспозиции с экраном, необходимой для достижения заданной оптической плотности плёнки. Эффективность поглощения и преобразования экрана напрямую влияют на коэффициент усиления.

Комбинация «плёнка — экран», обычно используемая для рентгенографии органов грудной клетки, имеет предельное разрешение шесть пар линий на мм, что в два раза выше, чем у стандартной цифровой рентгенографии (три пары линий на мм).

Слои

• основа (подложка)

• отражающий слой / поглощающий слой

• люминесцентный слой — поглощает рентгеновские фотоны и преобразует их в видимый свет, который регистрируется плёнкой. Он содержит флуоресцентные материалы, называемые люминофорами (фосфорами):

  • вольфрамат кальция (CaWO₄): синее свечение

  • оксибромид лантана (LaOBr): синий свет

  • оксисульфид гадолиния (Gd₂O₂S): зелёный свет

• защитный слой

В современных экранах используются редкоземельные элементы, так как они обладают более высоким быстродействием, а также более высокой эффективностью поглощения и преобразования:

• гадолиний: зелёный свет

• лантан: синий свет

• иттрий

Спектральное согласование

Важно отметить, что цвет излучаемого света (длина волны) должен соответствовать спектральной чувствительности используемой плёнки. Это называется спектральным согласованием:

• обычные плёнки: чувствительны к ультрафиолетовому и синему свету

• ортохроматические плёнки: чувствительны к ультрафиолетовому, синему и зелёному свету

Если длина волны света, излучаемого экраном, не попадает в диапазон спектральной чувствительности плёнки, излучение не будет поглощаться плёнкой.