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Naturaleza de la Radiación X y Gamma Unidades Realización de la radiografía Exposición radiográfica Calculo de la exposición Relación entre los parámetros.

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Presentación del tema: "Naturaleza de la Radiación X y Gamma Unidades Realización de la radiografía Exposición radiográfica Calculo de la exposición Relación entre los parámetros."— Transcripción de la presentación:

1 Naturaleza de la Radiación X y Gamma Unidades Realización de la radiografía Exposición radiográfica Calculo de la exposición Relación entre los parámetros fundamentales –Miliamperaje – distancia –Tiempo – distancia –Miliamperaje – tiempo –Indicador de calidad de imagen. –FACTORES GEOMETRICOS –Ley inversa de los cuadrados –Penumbra geométrica –Absorción de la Radiación –Pantallas reforzadoras –La película sencible –Tratamiento de la película –Revelado, baño de parada,lavado y secado, –DETECCION DE LA RADIACION –TECNICA DE LA EXPOSICION. –DETECCION DE FALLAS. RADIOGRAFIA

2 NATURALEZA DE LOS RAYOS X y GAMMA Los rayos X y gamma son radiaciones electromagnéticas cuyas longitudes de ondas están entre 10ˉ¹º y 10ˉ* cm. ( * es -7). Los rayos x (Rx) se producen cuando un haz de electrones animados de gran velocidad y por lo tanto de gran energia chocan contra un obstaculo material, en el caso de Rx se llama anticatodo. Los Rgamma en cambio no son producidos, son emitidos por el nucleo de un material radiactivo en forma continua. Ambas radiaciones son invisibles al ojo humano y se desplazan en linea recta a la velocidad de la luz c= 2,998 10¹º cm/seg. La diferencia esencial entre la luz, las radiaciones ultravioletas, infrarrojos, ondas de radio, Rx y Rgamma, es la longitud de onda.o su frecuencia. Ambas radiaciones tiene la propiedad de atravesar cuerpos opacos a la luz y ejercen una accion sobre las emulsiones fotograficas, muy parecida a la de la luz. Estas radiaciones atraviesan la materia mas facilmente cuanto menos densa es esta, dependiendo su poder de penetracion de su longitud de onda.

3 RADIOGRAFIA Tubo de radiacion de Rx o Tubo de Coolidge. En esencia es una ampolla de vidrio con un alto grado de vacio. Un filamento formado por un hilo de W, es llevado a una temperatura tal que emite electrones ( emision termoionica). Este haz de electrones se dirige desde el catodo al anodo (anticatodo) Cuando este electron con gran energia cinetica choca contra el anticatodo,se produce una transformacion de energia

4 RADIOGRAFIA Naturaleza de los Rx y Rgamma : En los tubos de Rx, la energía cinética de un electron, que parte de la superficie del catodo con una velocidad 0, alcanza en el momento de chocar con el anticatodo, cuando entre este y el catodo hay una diferencia de potencial de V (voltios) el valor: 1/2 m. V² c = e. V M: masa, Vc velocidad, V voltios Cuando un electron con esta energia cinetica choca contra el anticatodo, tiene lugar una transformacion de energia. Si el choque de electron se produce directamente sobre el nucleo de uno de los atomos del anticatodo, la energia del electron se transforma en un cuanta de radiacion, cuya longitud de onda minima es h =e.V = h. c/k donde c es la velocidad de la luz, k longitud de onda V es la tension de exitacion, h es la cte de Plank y e la carga de un electron kmin= h. c/ e.V La radiacion que se produce se llama radiacion de frenado El foton Rx producido tiene una energia menor que la energia cinetica original del electron, es decir tiene una longitud de onda mayor que kmin..

5 RADIOGRAFIA El filamento crea un paso de corriente cuya intensidad se mide en miliamperes mA, va alojado en la copa focalizadora para concentrar el flujo de electrones, va conectado al negativo del circuito de alta tensión. El ánodo ( anticátodo) esta constituido por un bloque de Cu, dentro del cual se coloca una placa de W, por su alto punto de fusión, esta inclinado entre 20 y 30° de la direccion de los electrones, para dirigir el haz energético.

6 La desintegración del núcleo de una sustancia radiactiva natural va acompañada de la emision de una o mas formas de radiacion que se denominan alfa, Beta, gamma La radiacion gamma es una radiacion electromagnetica que tiene menor longitud de onda que los Rx La transformacion de una sustancia radiactiva es un fenomeno absolutamente independiente de toda accion exterior, no puede ser acelerado o detenido por ningun agente fisico. Su radiactividad no es constante disminuye de acuerdo a una ley exponencial. En donde N es el numero de atomos de un elemento radiactivo al cabo de un tiempo t, contado a partir del momento inicial, la ley que rige la velocidad de desintegracion radiactiva es la siguiente: dN/dT = - AN donde A es la Constante radiactiva o constante de envejecimiento, Integrando esta funcion tendriamos N = N o. eˉ* (donde * es – A.T) Se designa con el nombre de Vida Media al valor del tiempo que duraria el atomo de un elemento radiactivo por unidad de tiempo La vida media es el valor reciproco de la constante de desintegracion o sea Tm=1/A RAYOS GAMMA

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8 Un elemento radiactivo se desintegra constantemente. Debe estar siempre encapsulado para que la radiación no perjudique la salud humana. La fuente de radiación esta constantemente irradiando.

9 RAYOS GAMMA El radio es un elemento radiactivo N/No = 1/2 de donde ½ = e ˉ* ( * es A.T) T m = 0,6931/A Para el radio A= 1,38 x 10ˉ¹¹ por segundo, por lo tanto A= 1/2300 por a ño. Significa que por cada 2300 atomos de radio, la probabilidad es que se desintegre uno por año. En cambio el periodo medio es T m = 0,6931 x 2300= 1590 años

10 GAMAGRAFIA

11 RADIOGRAFIA Unidades La longitud de onda de las radiaciones ionizantes se expresa en cm, se usa el Amstrong 1A° = 10ˉcm 8 La energia se mide en eV Es la energia adquirida por un electron cuando se mueve en un campo bajo una diferencia de potencial de un voltio. Su valor es 1eV= 1,6x 10ˉ¹² erg. La energia de la radiacion gamma se mide en Kiloelectron volts o megaelectron volts. La cantidad de radiacion se mide en Roentgens. El roentgen es la unidad de dosis de exposicion, definida internacionalmente como la cantidad de radiacion X o gamma que produce 0, gr. de aire, en condiciones normales. La unidad de absorcion de radiacion por una parsona es el rad, 1rad= 100 erg/ gr.

12 RADIOGRAFIA REALIZACION DE LA RADIOGRAFIA La placa sensible se coloca en un sobre (chasis) de material flexible opaco a la luz, y entre cada cara de la placa y el sobre, una pantalla intensificadora, que pueden ser de plomo o salina. Una vez armado el chasis, se coloca en contacto con la muestra a radiografiar y aplicando la radiación x o gamma atraviesa la muestra, impresionando la placa sensible, produciendo el efecto fotográfico La zona mas densa de la pelicula corresponde a la proyección del defecto, esto dará como resultado que pasara mas radiación a traves del defecto y por lo tanto se obtendrá una zona de mayor densidad sobre la película sensible.

13 RADIOGRAFIA La radiación emitida por un tubo de Rx depende de la corriente (mA) y de la diferencia de potencial (KV) y del tiempo de energizacion del tubo. Manteniendo constante el resto de las condiciones de operación, una variación del miliamperaje (mA) causa una variación en la intensidad de la radiación emitida. La intensidad de radiación será directamente proporcional al mA. En la figura se muestran las curvas del espectro de emisión de un tubo de Rx operando a 2 corrientes diferentes, una doble que la otra, debido a eso la longitud de onda será también el doble una que otra. La cantidad de radiacion emitida por el tubo de Rx, operando a determinado KV y mA es directamente proporcional al tiempo de energizacion del tubo E= mA. T E; exposicion, T: tiempo de exposicion, mA: tension del tubo ( catodo)

14 RADIOGRAFIA El KV aplicado al tubo afecta no solo a la calidad de radiación sino también a intensidad de la misma

15 RADIOGRAFIA Calculo de la exposicion: E= Mxt ( mA. Minuto) para Rx E= Mxt ( curie. Hora) para Rgamma RELACION ENTRE LOS PARAMETROS FUNDAMENTALES PARA EL CALCULO DE EXPOSICION. Relacion miliamperaje- distancia D:distancia foco - pelicula, M miliamperaje, T : tiempo de exposicion M1/M2= D² 1 / D² 2 M1= 5 mA D1= 304,8mm y para incrementar detalles de la imagen debemos aumentar la distancia foco-pelicula a 609,6 mm ( D2) cuanto vale M2? Relacion tiempo- distancia El tiempo de exposicion T requerido para una determinada exposicion es directamente proporcional a la distancia foco-pelicula ( D) T1/T2 = D²1/D²2 T2 = D²1/D²2/ T1 = ? D1= 762 mm, D2= 609,6mm, T1 = 10 minutos

16 RADIOGRAFIA Relacion miliamperaje – tiempo. El miliamperaje (M) requerido para una determinada exposicion es inversamente proporcional al tiempo (T). M1/M2= T2/T1 o M1.T1 = M2. T2 Para obtener una buena radiografia se aplica 15 mA (M1), en 30 seg. (T1) Cual es el tiempo necesario para bajar a 5 mA?

17 RADIOGRAFIA INDICADOR DE CALIDAD DE IMAGEN Los indicadores de calidad de imagen tienen por funcion verificar la calidad de la placa radiografica tomada Se usan varios distintos en cuanto a la forma pero todos con la misma funcion

18 RADIOGRAFIA

19 INDICADOR DE CALIDAD DE IMAGEN La deteccion de defectos en un material, depende de la diferencia de absorcion de La radiacion entre la parte sana y la defectuosa. Asi si la tecnica empleada nos permite detectar diferencias del 2%, detectaremos defectos de mas de esa diferencia, pero no detectaremos diferencias menores. Los indicadores de calidad de imagen consisten en alambres, plaquitas, agujeros, del mismo material a radigrafiar cuyos diametros, agujeros, etc, representan el 1%, 2%, 3% del espesor maximo del objeto. El indicador de calidad de imagen se coloca sobre la cara del objeto, que enfrenta la radiacion, en la parte que queda mas alejada de la pelicula ( zona de mayor espesor). El espesor mas delgado que se observe en la radiografia, es el que permite evaluar la calidad de la tecnica empleada. I.C.I % = Ae/e x 100 Donde I.C.I = sensibilidad del indicador de imagen E = espesor a radiografiar Ae = espesor del menor hilo,escalon, agujero visible. ( a menor espesor visible mayor calidad)

20 RADIOGRAFIA LEY INVERSA DE LOS CUADRADOS Cuando todos los parametros del ensayo se mantienen constante. La intensidad de la radiacion varia unicamente en funcion de la distancia foco-pelicula y varia con la inversa del cuadrado de la distancia. En la figura observamos que los Rx cubren una superficie de 4 cm², a una distancia desde el anodo a B 1 de 12 cm ( d 1 = 12cm). En una superficie B 2 ubicada a una distancia d 2 = a 24 cm del anodo los Rx cubren una superficie de 16 cm². La ley de la inversa de los Cuadrados se expresa I 1/ I 2 = d² 2/ d² 1 Siendo I 1 e I 2 las intensidades a las Distancias d 1 y d 2

21 RADIOGRAFIA PENUMBRA GEOMETRICA

22 RADIOGRAFIA PENUMBRA GEOMETRICA Todas las fuentes de radiacion Rx oRgamma, tienen dimensiones finitas. Cada punto del foco o fuente emisora de radiacion, se comporta como si estuviera aislado y da lugar a una sombra, que se denomina Penumbra geometrica. La distancia foco - pelicula debe ser lo mas grande posible, el foco debe ser lo mas pequeño posible. La distancia objeto – pelicula lo mas cerca posible y la radiacion debe ser perpendicular al objeto y a la pelicula. El valor de la penumbra viene dado por U g = F. t / d 0 donde U g = penumbra geometrica F = tamaño del foco t = espesor del objeto d 0 = distancia foco- pelicula

23 RADIOGRAFIA ABSORSION DE LA RADIACION Cuando los Rx o Rgamma lacanzan la muestra, parte de la radiacion es absorvida y otra porcion pasa a travez de la materia. Radiacion dispersa: Radiacion transmitida y desviada de su direccion original, no contribuye a formar imagen, sino a oscurecerla. Electrones en la muestra: parte de la energia, que no tiene importancia en la imagen

24 Si tenemos 2 muestras, de igual composicion, la mas densa absorvera mayor radiacion, y se necesitara mayor KV o exposicion o ambas para producir el mismo efecto fotografico. Pej. El Pb es mas denso que el Fe, 1,5 veces, pero a 200 Kv 0,1 de Pb equivale a 1,8 de Fe. RADIOGRAFIA ABSORSION DE LA RADIACION I = I o. e* ( donde * - µ.x ) I 0 = Intensidad del haz incidente I = Intensidad del haz luego de penetrar el material x= Espesor de la muestra µ= Coeficiente de absorsion lineal La intensidad del haz de Rx decrece con la densidad del material y el espesor de la muestra.

25 RADIOGRAFIA PANTALLAS REFORZADORAS Cuando un haz de Rx o Rgamma llega a la pelicula, generalmente absorve menos del 1% de la energia. A fin de aumentar el efecto fotografico sobre la pelicula, se utilizan pantallas reforzadoras de Pb o fluorecentes. Las pantallas de Pb en contacto directo con la pelicula tienen 3 efectos: 1)Incremento de la accion fotografica.- 2) Absorve la radiacion dispersa de larga longitud de onda.- 3) Intensifica la radiacion primaria. La absorsion de la radiacion secundaria y la intensificacion de la primaria, disminuye el defecto de la radiacion dispersa,y produce sobre la pelicula mayor contraste y claridad de imagen. Las pantallas fluorecentes, estan constituidas por una composicion salina de tugsteno de Ca. O de Sulfato de Ba. Estas pantallas, al absorver Rx o Rgamma producen cierta fluorecencia quimica, emitiendo una luz que es sencible a la pelicula radiografica. Son de pobre definicion respecto de la de Pb. Pero reducen mucho el tiempo de exposicion.

26 RADIOGRAFIA LA PELICULA SENCIBLE Las peliculas radiograficas estan compuestas por una emulsion formada por una gelatina que contiene un compuesto de plata y una base transparente de celulosa. En ambos lados lados de esta base esta depositada una capa de emulsion de 0,0259 mm los distintos tipos de pelicula difieren en velocidad, contraste y tamaño de grano.

27 RADIOGRAFIA TRATAMIENTO DE LA PELICULA La luz visible y las radiaciones Rx o Rgamma actuan sobre los halogenuros de Ag. Contenidos en la emulsion sensible de la forma siguiente: El cristal de halogenuro sensible, p/e. Bromuro de Ag. (Br Ag.) esta formado por un enrejado de iones de Ag. Positivos e iones de bromuros negativos. Este cristal no es perfecto y presenta discontinuidades en su superficie, debidos principalmente a la presencia de Sulfato de Ag. Estas discontinuidades constituyen los centros sensibles que favorecen la reaccion fotoquimica y daran luego en la pelicula expuesta la imagen latente

28 RADIOGRAFIA

29 FIJADO DE LA IMAGEN

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