Собственная эффективность

В тех случаях, когда γ-кванты испытывают многократное рассеяние в кристалле, генерируемые X и Y сигналы не точно отражают координаты первичного взаимодействия, так как свет создается в нескольких областях кристалла в пределах временного интервала, меньшего чем временное разрешение ФЭУ. Если существенная доля падающих фотонов испытывает многократное рассеяние, то это может привести к уменьшению пространственного разрешения до неприемлемого уровня. Наиболее эффективный прием борьбы с многократным рассеяниям заключается в уменьшении толщины кристалла, при этом возникает дополнительный положительный эффект, связанный с улучшением энергетического разрешения из-за уменьшения параллакса при распространении света. Но с другой стороны, уменьшение толщины кристалла приводит и к уменьшению собственной эффективности регистрации фотонов.

На рис. 3.7 проводится сравнение эффективностей регистрации фотонов разных энергий для двух толщин кристалла; 12,7 и 6,35 мм. Эта величина определяется как доля γ-квантов, падающих нормально на плоскую поверхность кристалла, которые полностью отдают свою энергию в кристалле либо вследствие фотоэлектрического поглощения, либо в результате многократного комптоновского рассеяния. Как видно из рис. 3.6 для основной γ-линии р/н ¹³¹I с энергией 364 кэВ собственная пиковая эффективность для толщины кристалла 12,7 мм равна 0,3, в то время как для 140 кэВ фотонов р/н ^99mТс она равна 0,9. Этот пример наглядно демонстрирует, что сочетание гамма-камеры Ангера с генераторами ^99mTc явилось важнейшим шагом в развитии инструментария радионуклидной диагностики.

Рис. 3.7. Сравнение зависимости от энергии фотонов собственной пиковой

эффективности кристалла NaI(TL) для двух толщин кристалла

Анализ распределения РФП, испускающих более высокоэнергетичное излучение, чем ^99mTc, требует применения кристаллов большей толщины, иначе произойдет уменьшение эффективности регистрации. Увеличение толщины кристаллов в гамма-камере приводит к ряду нежелательных эффектов. Тем не менее, имеются важные приложения (например, регистрация аннигилляционных фотонов с энергией 0,511 МэВ), в которых толщина кристалла повышается до 15 – 25 мм. С возникающими при этом отрицательными эффектами борются с помощью цифрового процессинга.

Дата добавления: 2015-10-24