Cos'è la radiografia computerizzata (CR)?

La radiografia digitale che usa lastre di fosforo per la conservazione è chiamata “Computed Radiography”
(radiografia computerizzata) o CR. Questa tecnica senza pellicola è un'alternativa quando si usano pellicole raggi X di grana media o grossa. Oltre ad avere una gamma dinamica estremamente larga in confronto alla pellicola convenzionale, la tecnica CR è molto più sensibile alle radiazioni, richiedendo una dose minore, vedi figure 6-16 e 13-16. Il risultato è un tempo di esposizione più corto e una zona di sicurezza ridotta.
La CR è un procedimento a due fasi. L'immagine non è formata direttamente, ma attraverso una fase intermediaria
come nelle pellicole raggi X convenzionali. Piuttosto che conservare l'immagine latente in
cristalli di alogenuro d'argento e svilupparla chimicamente, l'immagine latente con CR è conservata (la
fase intermediaria) in uno strato di fosforo sensibile alle radiazioni.
L'informazione dell'immagine è convertita in luce dopo in un altro luogo, nello scanner CR da
stimolazione laser e soltanto allora viene trasformata in immagine digitale.
Lo strato di fosforo, che consiste di grani fini, è stato applicato a un supporto flessibile trasparente
coperto con uno strato protettivo.
Un ulteriore strato laminato definisce soprattutto le proprietà meccaniche come la flessibilità, che non è altrettanto flessibile di una pellicola raggi X.
La figura 2-16 mostra la struttura a strati di questo tipo di lastra, che si chiama normalmente
"lastra per acquisizione d'immagini", o erroneamente anche "schermo per imaging".
Nota: Gli schermi utilizzati dalla CND, che sono fatti di piombo o altro metallo, sono usati per intensificare
l'effetto della radiazione incidente o per ridurre l'effetto della radiazione (diffusa).

Come risultato delle radiazioni dei raggi X o radiazioni dei raggi gamma incidenti sul fosforo di stoccaggio, una parte dei suoi
elettroni vengono eccitati e intrappolati in uno stato semi-stabile ad alta energia. Questo crea l'
immagine latente. Questi elettroni intrappolati possono essere rilasciati con l'energia del raggio laser, causando
l'emissione di luce visibile, che può essere catturata da un PMT (Tubo foto-moltiplicatore).
La lunghezza d'onda del raggio laser e quella della luce visibile generata sono
diverse per separare le due.

La scansione (sviluppo) dell'immagine latente è eseguita con un dispositivo di scansione laser, contenente il PMT e la sua elettronica, che digitalizza il segnale luminoso analogico che viene prodotto. Questo procedimento avviene nel scanner a lastre di fosforo, chiamato “CR-scanner”. Ci sono diversi tipi di scanner. Nella maggior parte degli scanner professionali, basta inserire una cassetta nel vassoio di entrata e la macchina effettua il ciclo di elaborazione automaticamente. Quando questa procedura è completata, inclusa la cancellazione dell'immagine latente, la cassetta viene rilasciata dallo scanner CR ed è pronta per essere utilizzata di nuovo. La figura 3-16 mostra uno scanner a torre tipico - grandezza uomo- automatizzato.

Nei modelli più piccoli di scanner portatili da tavolo
creati per essere utilizzati da postazioni remote (piattaforme in mare, la lastra CR d'immagine viene rimossa manualmente dalla cassetta e inserita nello
scanner, cosa che aumento leggermente il rischio
di danni alle lastre.
Per questo motivo, la cassetta può essere aperta, come mostrato
nella figura 4-16.

Le lastre CR possono essere esposte alla luce tenue per
qualche minuto senza conseguenze sulla qualità
dell'immagine. L'immagine scansionata diventa
visibile su un monitor ad alta risoluzione (monitor del computer )
della stazione di lavoro, vedere la figura 18-16.

La lastra viene scansionata in un modello lineare identico alla formazione di un'immagine televisiva.
Secondo la distanza di linea scelta, tipicamente di 50 o 100 micron, la velocità di scansione sarà di
5 a 10 mm al secondo. Questa velocità è simile alla velocità di digitalizzazione di una radiografia.
Nello scanner, l'immagine latente viene letta poi cancellata (reset), e
perciò la lastra CR-imaging è immediatamente disponibile per l'esposizione seguente.

La cassetta CR flessibile puoò essere usata tante volte ( > 1000 volte), a condizione di
vmaneggiarla con cura. Le cassette sono disponibili sia con che senza gli schermi di piombo.

Quelle sviluppate specialmente per il mercato NDT sono fornite con schermi di piombo di intensificazione incorporati alla
sorgente, e un secondo schermo di piombo dietro per assorbire le radiazioni causate dalla
retrodiffusione. Queste cassette multi-strato non sono più flessibili ma possono essere usate più
volte delle cassette flessibili (qualche migliaio di volte).

La Figura 5-16 mostra una sezione trasversale della lastra di imaging CR in una cassetta. L'acciaio e
le lastre magnetiche assicurano che i vari strati siano pressati in modo uniforme e ravvicinato.

I cristalli di fosforo su una lastra CR reagiscono in modo quasi lineare alla radiazione incidente, mentre
con una pellicola convenzionale i cristalli di alogenuro d'argento reagiscono in modo esponenziale, vedere la figura 6-16. Di conseguenza,
la gamma dinamica di una lastra CR è molto più ampia di quella di una pellicola convenzionale, il che
rende i tempi di esposizione meno critici (riducendo le riprese) e permettendo di esaminare contemporaneamente diversi spessori di materiale. Inoltre, la sensibilità alla dose (velocità)
è da cinque a dieci volte superiore, se si confrontano i punti A e B con una densità di 2 (si veda anche la figura
13-16). che consente tempi di esposizione più brevi o sorgenti più deboli, riducendo l'area controllata,
o addirittura, per alcune esposizioni su pareti sottili, applicare altre sorgenti, ad esempio l'Iridio192 in sostituzione del
Cobalto60, il che può essere un vantaggio dal punto di vista della sicurezza dalle radiazioni.
Purtroppo la qualità dell'immagine si riduce. L'iridio192, con un'energia inferiore rispetto
al cobalto60, richiede un tempo di esposizione più lungo e questo riduce la qualità dell'immagine a causa della
maggiore quantità di radiazioni diffuse.

Nota: le lastre CR sono più sensibili a questa dispersione (più rumore) rispetto alle pellicole convenzionali.

Per le applicazioni on-stream l'Iridio
può sostituire il cobalto per tubi con
diametro fino a 6" (150 mm), con una qualità d'immagine ancora
accettabile, o addirittura
8" (200 mm) in caso di tubi a parete sottile.
La regola generale è: più breve è il
tempo di esposizione, minore è la dispersione e quindi
migliore è la qualità dell'immagine.

Grazie agli sforzi di miglioramento in corso
la qualità relativa dell'immagine
della lastra ai fosfori fosforo è, nel frattempo,
pari alla qualità ottenibile con una pellicola radiografica convenzionale a grana media,
vedi figura 13-16. Nelle pellicole a grana fine la granulosità è di pochi micron, mentre nelle lastre di fosforo attuali
(2006) è ancora notevolmente superiore (25 micron).

Dopo l'esposizione l'intensità delle
informazioni memorizzate nello strato di fosforo semi
stabile, diminuisce nel
tempo. I risultati migliori si ottengono con la scansione entro un'ora dall'esposizione
, ma in genere la metà delle informazioni si perde dopo
24 ore. Per evitare questo sbiadimento,
la scansione della lastra CR non dovrebbe essere
ritardata più del necessario.

Per ottimizzare l'uso delle lastre per l'imaging CR
nella pratica, un piccolo terminale manuale
è stato sviluppato come mostrato nella figura 7-16
, per sovrapporre alle immagini informazioni specifiche sul progetto e sull'esposizione. A tal fine, la cassetta contiene un
microchip che può ricevere informazioni (senza fili) dal terminale. Sul posto e prima
dell'esposizione, le informazioni pertinenti vengono inviate da questo terminale al microchip sulla
cassetta. I dati specifici vengono aggiunti all'immagine nello scanner CR.
Una volta cancellati i dati dal microchip, la cassetta è pronta per essere riutilizzata.