방사선 사진의 기하학적 불선명도를 결정하는 것은 무엇인가요?
1. 기하학적 영향:
- 소스의 크기
- 소스-물체의 거리
- 결함-필름의 거리
2. 필름 특성(영상 품질에 중요)
- 입자성
- 대조
- 포그
- 고유한 불선명도
3. 사용된 방사선의 품질.
방사선 사진의 기하학적 불선명도를 결정하는 것은 무엇인가요?
기하학적 불선명도
X-선 튜브와 방사성 광원이 항상 어느 정도 흐릿한(그림 1-11의 Ug) "기하학적 불선명도"가 포함된 방사선 사진을 생성하는 이유는 초점이나 소스의 크기가 유한하기 때문입니다.
이 불선명도의 크기 Ug는 다음 방정식으로 표현됩니다.
필름에서 최대 거리에 있는 결함과 관련된 Ug의 최대값(a = t)은 다음 공식으로 계산할 수 있습니다.
이러한 경우 예 C와 같이 결함의 각 두 가장자리의 선명하지 않은 영상이 겹칠 수 있습니다. 따라서 영상 C는 선명하지 않고 포인트 소스로 생성한 영상 A와 상대적으로 작은 소스로 생성한 영상 B에 비해 대조가 감소합니다.
고유한 불선명도
X선에 직접 노출된 할로겐화은 결정이 은 알갱이로 형성되며 주변의 에멀젼 부피도 함께 형성됩니다(정도는 낮음). 이 단면적은 "고유한 불선명도" 또는 "필름 불선명도" Uf를 나타냅니다.
따라서 기하학적 불선명도가 없더라도, 복사 에너지가 충분히 높으면 필름의 불선명도가 발생할 수 있는데, 이를 "고유한 불선명도"라고 합니다. 두께 변화가 급격한 강철 시험판을 고에너지 X-선으로 촬영할 경우, A에서 B의 "단계" 영상에서 점진적인 필름 밀도 변화가 발생합니다.
고유한 불선명도가 없으면, 필름에 그림 3a-11와 같이 두 밀도 간의 급격한 전환이 나타납니다. 실제 영상 전체의 밀도 변화는 그림 3b, 3c, 3d-11에 나와 있습니다.
mm 단위로 표시되는 이 변환 영역(Uf)의 너비가 필름 불선명도의 척도입니다.
표 1-11과 그림 4-11은 다양한 방사선 에너지 수준에서 노출된 필름에서 실험을 통해 결정된 고유한 불선명도 값을 보여줍니다. 이 값은 필터와 얇은 납 증감지의 사용을 기준으로 합니다. 스크린이 두꺼울수록 값이 약간 더 높아집니다. 납 스크린이 사용되지 않을 경우, Uf는 1.5~2배 정도 작습니다. Uf는 주로 방사선 강도와 사용되는 증감지 유형의 영향을 받습니다. 필름의 유형은 일반적으로 중요하지 않습니다.
필름과 증감지 사이의 거리는 Uf의 값에 매우 중요합니다.
필름과 증감지 간의 양호한 접촉은 필수적이며, 필름과 화면을 함께 진공 포장하면 됩니다.
위 정보에 따라, Uf가 더 높은 방사선 에너지에서 증가한다는 것을 알 수 있습니다.
전체 불선명도
전체 필름 불선명도 Ut는 Ug와 Uf의 조합으로 결정됩니다. 두 값을 합산하는 것만으로는 Ut의 값을 구할 수 없습니다.
다음 공식을 사용하면 필름의 선명도 Ut에 대한 최고 근사치를 구할 수 있습니다.
일반적으로 한 개의 불선명도 값(Ug 또는 Uf)이 다른 값의 두 배보다 큰 경우, 전체 불선명도는 하나의 가장 큰 값과 같습니다. 두 개의 불선명도 값이 동일할 경우, 전체 불선명도는 하나의 값의 약 √2 = 1.4배입니다.
Ug는 필요 시 초점과 필름 사이의 거리를 줄일 수 있습니다. 역제곱 법칙에 따라 노출 시간이 극도로 길어지기 때문에, 제한된 범위에서만 가능합니다. 대신 최적의 초점-필름 거리 F를 선택하면 Ug = Uf가 됩니다.
따라서 Ug는 소스와 필름 간의 거리를 필요한 값으로 늘릴 수 있습니다. 그러나 역제곱법칙에 따라 노출 시간이 극도로 길어지기 때문에 거리를 무제한으로 늘릴 수는 없습니다. 이 공식에서는 결함과 필름 간의 거리가 증가할수록 기하학적 불선명도가 더 중요해집니다.
그러나 초점 크기가 10~50 µm 범위인 마이크로포커스 X-선 튜브를 사용하는 특수한 경우가 있습니다. 이렇게 초점 크기가 작으면, 짧은 소스와 견본 간의 거리와 큰 견본 필름 거리를 사용하여 영상을 의도적으로 확대할 수 있고, 이때 허용 가능한 Ug 값은 작습니다.
"투사배율법(projective magnification method)"이라고 하는 이 기술의 장점은 사진 영상에 항상 존재하는 입자성이 매우 작은 결함 식별 시 방해가 적다는 것입니다.
그림 2-11은 초점 크기보다 작은 결함 영상에 대한 기하학적 불선명도의 영향을 보여줍니다.