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How is a radiation image created?
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Wie wird ein Strahlungsbild erstellt?



Um die Auswirkungen von Strahlung auf ein Bild zu beeinflussen, werden Filter und Verstärkerschirme verwendet, um:
  • Die Strahlung zu filtern/zu härten, um den Kontrast zu beeinflussen und/oder

  • die Wirkung der Strahlung zu verstärken, um den Kontrast zu verbessern

Wie wird ein Strahlungsbild erstellt?

Die Intensität des Röntgen- oder Gammastrahls wird durch Absorption und Streuung lokal gedämpft, wenn der Strahl ein Objekt durchquert. Bei einem einheitlichen Objekt ist auch die Dämpfung des primären Strahls einheitlich und der Film wird gleichmäßig belichtet. Wenn ein Objekt Defekte enthält oder seine Dicke variiert, wird die Oberfläche des Films ungleichmäßig belichtet. So wird ein Schattenbild des Objekts und seiner Defekte erzeugt. Wenn der Film verarbeitet wird, zeigen sich die Unterschiede in der Strahlungsintensität als unterschiedliche Filmdichten; eine höhere Strahlungsintensität erzeugt eine höhere Filmdichte, was in einem Negativ-Röntgenbild wie in Abbildung 1-6 dargestellt resultiert.

Wird der primäre Strahl teilweise vom Objekt absorbiert, wird ein Teil der Strahlung wie in Abbildung 2-6 dargestellt gestreut und erreicht den Film über einen indirekten Pfad als Sekundärstrahlung. Diese Streustrahlung reduziert die Qualität des Röntgenbilds; es ist wichtig, diesen Effekt möglichst zu minimieren.

An jedem Punkt P auf dem Film besteht die Gesamtstrahlung, die den Punkt erreicht, aus einem Teil übertragener Primärstrahlung, die das Bild des Hohlraums (N) erzeugt, der "bildformenden" oder Direktstrahlung mit Intensität Ip und einem Teil nicht bildformender sekundärer Streustrahlung mit Intensität Is. Die Gesamt-Strahlungsintensität an Punkt P beträgt also (Ip + Is ).
Das Verhältnis Is/Ip wird als Streustrahlungs-Faktor bezeichnet und kann bei hohen Wandstärken bis zu 10 betragen; in diesem Fall liegt die Intensität der Streustrahlung zehn Mal höher als die Intensität der bildformenden Strahlung. Das Verhältnis (Ip+Is )/Ip = 1+Is/Ip wird als Zuwachsfaktor bezeichnet und ist für die Erkennbarkeit von Defekten sehr wichtig. Der Wert liegt hier üblicherweise bei 2 bis 20, je nach Strahlungsenergie und Objektdicke.

Es muss darauf hingewiesen werden, dass jedes Objekt in der Nähe eines untersuchten Objekts (Tisch, Wände, Boden usw.), auf das Gamma- oder Röntgenstrahlen treffen, diese Strahlung teilweise reflektiert. Dieser "Backscatter"-Effekt kann zu Trübungen des Films führen.

Backscatter vom untersuchten Objekt ist weicher als die Primärstrahlung, die diesen Backscatter ausgelöst hat und kann von einem Metallfilter zwischen Objekt und Film blockiert werden. Von Objekten in Nähe des Films gestreute Strahlung kann durch eine Schutzschicht aus Blei an der Rückseite der Filmkassette blockiert werden.

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How is a radiation image created?
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Scattered radiation in radiography of cylindrical objects

 

Streustrahlung tritt auch bei der radiographischen Untersuchung zylinderförmiger Objekte auf, wie in Abbildung 3-6 dargestellt.

Die Auswirkungen von Streustrahlung lassen sich folgendermaßen weiter reduzieren:

  • Beschränkung der Größe des Strahls auf ein Minimum, mit einer Membran vor der Öffnung der Röhre
  • Verwendung eines Konus zur Lokalisierung des Strahls, ein sogenannter Kollimator
  • Nutzung von Masken: Bleistreifen, die an den Rändern des Objekts angebracht werden.