V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
Vojtěch Ullmann: Radioisotopová scintigrafie
Detekce záření stanovení místa jeho vzniku
Mějme (modelový) vyšetřovaný objekt němž jsou tři lokalizovaná ložiska zvýšené
koncentrace γ-radioindikátoru.2008 12:15:17]
.RNDr. obr.2 jsou pro jednoduchost
nakresleny jen dva fotonásobiče F2.cz/Scintigrafie. Tyto impulsy zesílení vedou vychylovací
destičky osciloskopické obrazovky, kde určují polohu záblesku stínítku. Zde umístěn tenký velkoplošný scintilační krystal.
Pro správné radiometrické měření každém spektrometrickém přístroji totiž základní
podmínkou nastavení okénka analyzátoru fotopík záření gama použitého radionuklidu. fotonásobič F1, který je
blízko místa scintilace, dopadne tohoto záblesku poměrně velký počet fotonů, takže impuls na
jeho výstupu bude mít vysokou amplitudu, zatímco vzdálený fotonásobič obdrží jen nepatrnou porci
z těchto fotonů jeho impuls bude velmi nízký.
*) Princip úloha amplitudového analyzátoru při spektrometrii záření popsána §2.4 "Scintilační detektory". každého místa depozice radioaktivity izotropně všechny
strany emituje záření které díky své pronikavosti vychází objektu ven. rovnoběžně osami otvorů),
je pohlcen přepážkách mezi otvory kolimátoru.
Sledujme nyní "osud" jednotlivých fotonů vyzářených nitra vyšetřovaného objektu Především,
každý foton, který letí jiném směru něž přesně kolmo čelu kolimátoru (tj.
http://astronuklfyzika.2. fotonu g
B
z místa nastane scintilace zhruba
uprostřed mezi fotonásobiči F2, takže amplituda jejich impulsů bude přibližně stejná.2. Dosáhneme
toho tak, vycházejícímu záření dáme cesty olověnou desku, provrtanou velkým
množstvím drobných rovnoběžných otvorů. Kolimátor tak vytvoří rovinnou projekci distribuce radioindikátoru
do modře označené roviny obr.
Amplitudový analyzátor
Kromě souřadnicové analýzy impulsy všech fotonásobičů vedou ještě sumační obvod -
z pohledu tohoto obvodu celá scintilační kamera chová jako velký scintilační detektor záření γ. Ostatní fotony, které jdou "šikmo" pohltí na
olověných přepážkách mezi otvory.
Vidíme tedy, porovnáním amplitud impulsů jednotlivých fotonásobičů lze vypočítat
polohu záblesku krystalu, tím místo těle pacienta, odkud byl foton vyzářen. U
scintilační kamery je, kromě detekční účinnosti, správné nastavení okénka analyzátoru nutné pro
potlačení comptonovsky rozptýleného záření zajištění sladění fotonásobičů pro dosažení dobré
homogenity zorného pole (viz níže pasáž "Nepříznivé vlivy scintigrafie jejich korekce").4.4.2. Scintilace krystalu jsou snímány elektrické impulsy převáděny
soustavou fotonásobičů, opticky přilepených krystal. fotonu
g
C
(vyzářeného ložiska C), který dopadne vyvolá scintilaci poblíž fotonásobiče F2, dostane
mnohem více světla fotonásobič F2, než fotonásobič F1, stejný bude poměr amplitud jejich impulsů. Foton g
A
, který vyletí "správným směrem" místa
A, proletí otvorem kolimátoru vyvolá místě krystalu scintilaci. Aby mohlo pomocí
tohoto záření vzniknout zobrazení, nutno nejdříve provést jeho kolimační projekci.htm 50) [15. Tímto kolimátorem mohou projít pouze fotony γ,
které pohybují přesně směru osy otvorů. Impulsy
z jednotlivých fotonásobičů (kterých velký počet 16(u starších kamer menším krystalem), 32, více)
jsou vedeny elektrický obvod zvaný komparátor (jeho základem odporová matrice), kde se
provádí porovnávání amplitud impulsů vytvářejí výsledné souřadnicové impulsy již
nesou přímou informaci poloze scintilace krystalu tím poloze místa organismu, něhož
byl příslušný foton vyzářen.
Každý foton záření který projde kolimátorem, vyvolá krystalu scintilační záblesk velkého počtu
fotonů (viditelného)světla.10.
Tyto sumační impulsy, jejichž amplituda úměrná energii absorbovaného záření pak vedou
na amplitudový analyzátor *), jehož okénko nastavuje tak, aby propustilo pouze impulsy
odpovídají fotopíku totální absorbci záření krystalu
