Физика элементарных частиц и атомного ядра. Том 17 - Боголюбов Н.Н.
Скачать (прямая ссылка):
[71]:
1 - газовый радиатор; 2 - кварцевое окно; з - конверсионно-дрейфовый
промежуток
отделенного кварцевым окном от координатного детектора с газовым
наполнением смесью, например, СН4 (80 %), С4Н10 (20 %) и ТМАЕ. Подобные
приборы создаются для спектрометра ОМЕГА [83] в ЦЕРНе и для установки
ДЕЛФИ [84].
В качестве ВПД с улучшенными временными свойствами и пространственным
разрешением предложена многоступенчатая плоскопараллельная камера, схема
которой показана на рис. 26. Электрод
Дрейф 11 ММ
Усиление 4мм
ооооооооо о о о о о
/мм
Рис. 26. Многоступенчатая плоскопараллельная камера [85]:
1-4 - электроды детектора. Регистрируемая частица взаимодействует с
газовым наполнением детектора в дрейфовом промежутке
4 выполнен на фольгированном стеклотекстолите и позволяет определять X- и
Y-координаты, остальные электроды проволочные. Газ - аргон (90 %) и метан
(10 %). Полное газовое усиление детектора составляет 3-105, из них 104
достигается в первом зазоре (2-3) и 30 во втором (3-4). Эффективность
перехода электронов лавин во второй зазор - 50 %. Регистрируемый сигнал
определяется быстрой электронной компонентой, ширина сигналов по
основанию около 8 не. Пространственное разрешение детектора для мягкого
рентгеновского излучения а = 150 мкм. Двухтрековое разрешение около
1 мм [85].
4. МЕДИЦИНСКАЯ ДИАГНОСТИКА
Гамма-камеры. Способность многих органов избирательно поглощать
химические вещества, обогащенные радионуклидами, широко используется при
функциональной диагностике в ядерной медицине. Так как корпускулярное
излучение полностью поглощается в орга-
МЕТОДИКА ГАЗОНАПОЛНЕННЫХ КООРДИНАТНЫХ ДЕТЕКТОРОВ Ю59
нах, для радиофармацевтических препаратов (РФП) используются нуклиды с
моноэнергетическим у-излучением. Наличие более жесткого, чем основное,
излучения при регистрации его электронными детекторами дает эффект,
аналогичный вуали фотопленки, ухудшая контрастность изображения. Одно из
основных направлений современной радиофармацевтической химии - создание
новых РФП, меченных коротко- и ультракороткоживущими радионуклидами [86].
Малый период полураспада и -другие ядерно-физические свойства их
позволяют уменьшать до минимума дозу облучения пациента, изучать
динамические процессы, проводить, при необходимости, повторные
обследования. Все это требует наличия единых комплексов: циклотрон -
радиохимическая лаборатория - клиника, а также быстродействующих
детектирующих устройств.
Для визуализации внутренних органов при функциональных исследованиях
используют классические гамма-камеры, в которых излучение регистрируется
кристаллом Nal(Tl) диаметром до 400 мм и толщиной около 10 мм, а
координаты сцинтилляций определяются с помощью матрицы фотоумножителей.
Распределение РФП в исследуемом органе проецируется через коллиматор на
всю чувствительную поверхность детектора одновременно. Пространственное
разрешение, определяемое как ШПВ изображения точечного источника,
удаленного от поверхности коллиматора на расстояние Ь, равно [87] r" = d
(6 + с -f а - 2}х-1)/ (а - 2}!-1), где d - размер отверстий коллиматора,
а - толщина его, с - расстояние между ближайшей поверхностью коллиматора
и "эффективной" плоскостью детектора, ]ы - линейный коэффициент
ослабления в материале. Геометрический аксептанс Q - [kd2l (а - 2jli-х)
(d + ?)]2, где t - толщина стенок между отверстиями коллиматора, К (<С1)
- коэффициент, зависящий от формы отверстий и характера их расположения.
Системное пространственное разрешение определяется в основном
коллиматором, так как г% = Гд + Гк, где гд - собственное разрешение
детектора, гк - разрешение коллимации. Время обследования определяется
эффективностью системы'. При малой плотности информации статистические
флуктуации могут исказить изображение. Если плотность информации в
соседних ячейках детектора N и N -f- AN, стандартная погрешность разности
счета между ними Од = У2N. Для уверенной регистрации глазом изменения в
плотности счета с систем изображения оно должно составлять 10 % [88]. Из
условия А N = go д плотность информации на ячейку площади N = 200 g2
событий, где g = 1, 2, 3, задает число стандартных отклонений ад, т. е.
68,3; 95,3 или 99,7 %. Время обследования
5,4-10-" g*S AQe
где S - площадь органа с накопленной активностью А (~10 мКи); Q -
геометрический аксептанс (определяемый коллиматором); е - эффективность
детектора.
В традиционных гамма-камерах используется большое количество (до 91 шт.)
ФЭУ [89], системы обладают невысоким быстродействием. Типичное
энергетическое разрешение для квантов с энергией
15*
1060 ПЕШЕХОНОВ В. Д.
140 кэВ - 15 % [4], гд = 9 -г- 4,4 мм [89], с уменьшением энергии квантов
эти параметры резко ухудшаются. Так, энергетическое разрешение кристаллов
большой площади для у-квантов с энергией 50-
100 кэВ около 30-35 % [90].
Создание быстрых гамма-камер на основе МПК [91-94] позволяет использовать
РФП, энергия излучения которых ниже 100 кэВ: 197Hg, 133Хе, 178Та, 201Т1 и
