Che cosa determina la sfumatura geometrica nelle radiografie?
1. Effetti geometrici:
- Dimensione della sorgente
- Distanza sorgente-oggetto
- Distanza difetto-pellicola
2. Proprietà pellicola (governare qualità immagine):
- Granulosità
- Contrasto
- Nebbia
- Mancanza di nitidezza intrinseca
3. Qualità di radiazioni applicate.
Cosa determina la mancanza di nitidezza geometrica nelle radiografie?
Mancanza di nitidezza geometrica
Tubi a raggi X e sorgenti radioattive producono sempre radiografie con una certa sfocatura - la "mancanza di nitidezza geometrica", Ug in fig. 1-11, grazie alle limitate dimensioni della macchia focale o della sorgente.
L'entità di questa mancanza di nitidezza, Ug , è data dalle seguenti equivalenze:
Il massimo valore di Ug, correlato ad un difetto situato alla massima distanza dalla pellicola (per cui a=t) può essere calcolata con la formula:
In questo caso le immagini non nitide di ciascuno dei due bordi del difetto potrebbero sovrapporsi, come mostrato in esempio C. Il risultato è non solo che l'immagine C diventa sfocata, ma subisce anche una riduzione del contrasto confrontandola all'immagine A, fatta con un punto sorgente e un'immagine B presa con una sorgente relativamente piccola.
Mancanza di nitidezza intrinseca
Non sono soltanto i cristalli di alogenuro d'argento si trasformano in grani d'argento quando sono direttamente esposti ai raggi X, ma anche (anche se di meno) il volume di emulsione circostante. Questa area rappresenta la “sfocatura inerente” o “mancanza di nitidezza della pellicola” Uf .
Perciò, anche nell'assenza di sfocatura geometrica, se l'energia di radiazione è abbastanza alta, la sfocatura della pellicola può succedere: quello che viene chiamato "sfocatura inerente". Se una lastra di prova in acciaio con una netta transizione di spessore viene radiografata con raggi X ad alta energia, ci sarà una transizione graduale della densità della pellicola attraverso l'immagine del passaggio da A a B,
Senza la sfocatura inerente, la pellicola mostrerebbe una netta transizione tra le due densità, come mostrato nella figura 3a-11. In pratica, la variazione di densità attraverso l'immagine è quella mostrata nelle figure 3b, 3c e 3d-11.
Lo spessore di questa area di transizione ( (Uf), espresso in mm, è una misura della sfocatura della pellicola.
La tabella 1-11 e la figura 4-11 mostrano i valori determinati sperimentalmente della sfocatura inerente per una pellicola esposta a diversi livelli di energia di radiazione. Questi valori si basano sull'utilizzo di filtri e di schermi sottili di piombo per l'intensificazione; schermi più spessi producono valori maggiori. Se non si usano gli shermi di piombo, il valore di Uf risulta da 1,5 a 2 volte più piccolo. Uf è soprattutto influenzato dall'intensità della radiazione e dal tipo di schermo d'intensificazione; il tipo di pellicola non conta quasi per nulla.
La distanza tra la pellicola e lo schermo d'intensificazione è di grande importanza per il valore del Uf.
Un buon contatto tra la pellicola e lo schermo d'intensificazione è essenziale e può essere ottenuto con il confezionamento sottovuoto della pellicola e dello schermo insieme.
Dall'informazione di cui sopra, si può dedurre che il Uf cresce alle più alte energie di radiazione
Totale assenza di nitidezza
L'assenza totale di nitidezza della pellicola Ut, è determinata dalla combinazione di Ug e Uf . Non si possono semplicemente addizionare i due valori per trovare una cifra per il Ut.
In practica, la formula seguente produce la migliore approssimazione per la sfocatura di pellicola Ut:
In grandi linee, se uno dei valori della sfocatura (Ug o Uf ) è più del doppio dell'altro, la totale assenza di nitidezza è uguale al valore massimo tra i due; se i due valori di sfocatura sono uguali, la sfocatura totale è di circa √2 = 1,4 volte il valore singolo.
Se necessario, il valore di Ug può essere ridotto con l'aumento della distanza tra la messa a fuoco e la pellicola. Questo può essere fatto soltanto limitatamente, perché il tempo di esposizione diventerebbe molto lungo, per via della legge del quadrato inverso. Come compromesso, viene scelta una distanza ottimale F tra la messa a fuoco e la pellicola dove Ug = Uf.
Di conseguenza, l'Ug può essere ridotto a un valore richiesto aumentando la distanze dalla sorgente alla pellicola. Tuttavia, per via della legge dell'inverso del quadrato, questa distanza non può essere aumentata senza limiti, perché ne risulterebbero dei tempi di esposizione molto lunghi. Questa formula indica che la mancanza di nitidezza geometrica (Ug) diventa gradualmente più importante con la distanza tra difetto e pellicola.
Tuttavia, un caso speciale si presenta quando si usa un tubo a raggi x micro fuoco con un punto focale spot tra 10-50 µm. Con una misura focale cosi piccola, l'immagine può essere ingrandita usando una corta distanza sorgente-a-campione, e una grande distanza campione-a-pellicola, mantenendo un piccolo valore Ug.
Il vantaggio di questa tecnica, che si chiama "projective magnification method" (metodo a ingrandimento proiettivo), è che la granulosità che è sempre presente in una immagine fotografica, disturba meno nella chiarezza di piccolissimi difetti.
La Figura 2-11 mostra l'effetto della mancanza di nitidezza geometrica sull'immagine di un difetto più piccolo della grandezza focale.
