Система регистрации.

Из-за недостаточного малого диаметра отверстий, коллиматор пропускает кванты в некотором диапазоне углов отклонения от нормали, часть гамма квантов проходят через материал коллиматора, создавая фон изображения.

Коллиматор.

Стандартная гамма камеры состоят из коллиматора, сцинтиллятора (чаще NaJ(Tl) большого размера), световода, матрицы ФЭУ, электронику для определения координат гамма квантов, давших вспышку в сцинтилляторе, а также компьютор для сбора, обработки и хранения данных, обработки и дисплей для их представления.

Гамма камера

Отверстия в коллиматоре могут быть круглыми, квадратными, треугольными или гексагональными. Гексагональные отверстия применяются чаще. В большинстве коллиматоров имеются параллельные отвер­стия, но есть коллиматоры, у которых отверстия сходятся или расходятся.

Коллиматор с параллельными каналами – основной.

Параллельные каналы или высверлены или отлиты в свинце или сформированы их свинцовых фольг. Свинцовые стенки между каналами называются septa (перегородка). Их толщина выбирается из условия предотвращения проникновения гамма-квантов из одного канала в другой. Толщина перегородок определяет допустимую энергию гамма квантов источника (около 600 кэВ). Минимальная длина пути кванта через перегородку должна быть не менее 5 длин пробега. Меньше диаметр отверстий – выше разрешение, ниже эффективность и выше фон.

Двукратное увеличение пространственного разрешения за счёт двукратного уменьшения диаметра требует восьмикратного увеличения интенсивности при сохранении отношения эффект/фон. Увеличение расстояния до объекта ухудшает разрешение, поскольку через каждое отверстие видна большая площадь, при этом чувствительность (эффективность) меняется незначительно так как число фотонов, попавших в канал коллиматора пропорционально этой площади и обратно пропорционально квадрату расстояния до неё.

Низкоэнергетические коллиматоры сконструированы для таких радионуклидов, как 57Со (Eg = 122 кэВ), 1231 (Eg = 159 кэВ), 99mТс (Eg = 140 кэВ) и 201Т1 (Eg от 69 до 81 кэВ); среднеэнергетические — для таких радионуклидов, как 67Ga (Eg = 93 кэВ, 184 кэВ и 296 кэВ) и Ш1п (Eg = 172 кэВ и 247 кэВ), а высокоэнергетические — для таких радионуклидов, как 1311 (Eg = 284 кэВ и 364 кэВ).

Чувствительность коллиматора определяют как вероятность прохождения гамма квантов через коллиматор. Её величина около 10-4.

В клинике используют и другое определение чувствительности: отношение числа импульсов, зарегистрированных детектором за одну минуту при активности радионуклида в источнике, равной 1 мкКюри. Таким обра­зом, чувствительность типичного коллиматора, несколько сотен отсч/мин×мкКюри.

Задача. Оценить толщину свинцового коллиматора детектора при ослаблении 102.

mPb(140 кэВ) @ 20 см-1 x < 3 мм