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用于乳房摄影和放射学的医用 X 射线探测器

该探测器系统设计用于同时测量 X 射线管峰值电位(kVp)和乳腺 X 射线管频谱图。

特点

  • 直接测量频谱
  • 终点能量(kVp)
  • 查看患者数据:
  • 自校准系统
  • 直接对准 X 射线管,同时记录频谱和峰值电位(kVp)
  • 火星探路者技术现在也被用于放射学!
  • 每个放射科必备的探测器
  • 适用于射线照相和荧光透视系统的质量保证

所需设备

图 1.X-123CdTe 上的 EXVC 准直器套件

设计目标

该探测器系统设计用于同时测量 X 射线管峰值电位(kVp)和乳腺 X 射线管频谱图。

测量的意义

  • 射线管频谱和峰值电位(kVp)都是影响胶片屏幕和乳腺 X 射线摄影中图像质量的重要参数。
  • 在现代乳房摄影系统中自动选择合适靶区/滤光片组合的过程可能会受到不当 kVp 的影响。
  • 在传统设备中,用户依赖于中央实验室校准,因此在使用过程中很难对仪器进行校准。

完整系统包括:

  • 探测器 – X-123CdTe
  • 准直器套件 – EXVC
  • 逃逸峰调整软件 – XRS-FP

输出频谱示例


图 2.乳房摄影机的 X 射线管监测


图 3.放射机的 X 射线管监测

以上频谱由马萨诸塞州伍斯特市马萨诸塞大学医学院 Andrew Karellas Ph.D 博士提供。01655 USA

图 4.Mini-X X 射线管的直接输出 X 射线光谱(Ag 靶 – 顶部,W 靶 – 底部)。

系统描述

X-123CdTe

Amptek 的专长是 X 射线和伽马射线光谱仪,它们小巧、功耗低、性能高且操作简单。X-123CdTe 将 Amptek 的以下标准高性能 X 射线光谱测量组件集成在一个封装中:XR-100CdTe 探测器和前置放大器、DP5 数字脉冲处理器和 MCA 以及 PC5 电源。这就构成了一个可拿在手里的完整集成系统。在许多市售系统中,仅前置放大器的尺寸、质量和功率就比此集成系统大。它只需要 2 个接口即可运行:+5 VDC 电源和标准 RS-232、USB 或以太网接口。使用 X-123CdTe,任何人都可以快速获得高质量的 X 射线和伽马射线光谱。

准直器套件

Amptek 开发了 EXVC 准直器套件,用于准直初级 X 射线束。准直器外壳最多可容纳两个钨准直器片,这些准直器片被放置在探测器前面的卡口支座内。通过选择适当的钨准直器片,用户可以减少入射的 X 射线通量,并允许探测器和电子器件处理 X 射线光谱。我们提供了七种不同的钨准直器片,它们有不同尺寸的孔(孔径从 25 µm 到 2,000 µm 不等),适用于广泛的应用。准直器外壳由不锈钢制成。

图 5.EXVC 准直器套件。它可以滑过 X-123 的 1.5 英寸延长管。

套件包括
  • 不锈钢准直器外壳
  • 三脚架和安装板
  • 激光笔
  • 黄铜间隔管
  • 7 种钨(W)准直器片:
    • 1 mm 厚,带 25 µm 孔
    • 1 mm 厚,带 50 µm 孔
    • 2 mm 厚,带 100 µm 孔
    • 2 mm 厚,带 200 µm 孔
    • 2 mm 厚,带 400 µm 孔
    • 2 mm 厚,带 1000 µm 孔
    • 2 mm 厚,带 2000 µm 孔

所有钨片均由 HD17 合金(90% W、6% Ni、4% Cu)制成。

所有钨片和间隔管的直径均为 0.625 英寸。

可选:EXVC-W-SPACER
此钨(W)间隔管/准直器厚 36 mm,有 300 µm 的孔。它设计用于阻止和准直由高能量射线管产生的大于 100 keV 的 X 射线。

使用 XRS-FP 软件进行逃逸峰调整

XRS-FP 软件可用于调整 CdTe 探测器逃逸峰的输出频谱。这可能会对在 Cd 和 Te 吸收限上方运行的高能量 X 射线管产生显著的效果。

有关更多信息,请参阅应用指南 ANCDTE1: CdTe 测量的X 射线管谱图:逃逸事件


图 6.该图显示了使用 CdTe 探测器采集的钨(W)X 射线管输出频谱在去除逃逸事件后的谱图。灰色迹线为原始频谱。绿色迹线表示原始频谱中的逃逸事件。这些事件在计算正确的能量(通过添加逃逸的能量)之前会从原始频谱中扣除。蓝色迹线表示校正后的逃逸事件,它们将与灰色迹线相加。深黑色迹线表示处理后的最终结果,各事件都在正确的通道中。


参考文献

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    摘要:本文介绍了一种在临床条件下进行乳腺 X 射线光谱分析的对准方法。针孔、荧光屏、激光装置和探测器外壳用于对准焦点、准直器和探测器。该方法通过射线照相法确定 X 射线场中焦点和感兴趣点之间的线。该方法可对中心轴和离轴方向进行对准。
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    摘要:在常规应用中,有关 X 射线管光子通量的信息通过曝光测量和编目频谱获得。这种方法主要依赖于这样一个假设,即如果射线管的主要特性(如电压、靶物、阳极角度和滤光片)被考虑在内,那么编目频谱就非常接近实际频谱。在实践中,并非总能获得所有这些信息。此外,具有相同特性的 X 射线管可能有不同的频谱。我们描述的是一种在医院中进行质量控制和对新射线照相系统进行表征的仪器。本仪器分析了由乳腺 X 射线摄影装置产生的频谱。它由 AMPTEK Inc. 的商用 CZT 和一组钨准直器片组成。为了获得更快的响应,我们对 CZT 的电子器件进行了修改。信号使用采样频率高达 20 MHz 的模数转换器进行数字化。X 射线管产生的整个信号被离线采集和分析,以便准确识别堆积事件并重建发射的频谱。能量分辨率已使用经校准的 X 射线源确定。频谱通过比较使用电离室测得的 HVL 进行验证。© 2004 年美国医学物理学家协会。
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