Общее рассмотрение

При прохождении через вещество фотоны испытывают взаимодействие с сильно связанными электронами, т.е. с атомом как с целым (фотоэлектрический эффект, когерентное рассеяние) с полем ядер (образование электроно-позитронных пар) или со свободными электронами (эффект Комптона, образование триплетов).

В контексте фотонных взаимодействий связанный электрон – это орбитальный электрон с энергией связи на оболочке порядка или немного выше, чем энергия фотонов, в то время как свободный электрон – это электрон с энергией связи много меньшей, чем энергия фотона.

В области энергий фотонов от нескольких кэВ до нескольких МэВ, представляющих наибольший интерес для ЯМ основными процессами взаимодействия фотонов с веществом являются фотоэлектрический эффект, комптоновское рассеяние и образование электронно-позитронных пар. Значительно меньшую роль играют когерентное (или томсон-релеевское рассеяние) на связанных электронах и фото-ядерные реакции. Во время взаимодействия фотоны могут полностью исчезнуть (фотоэффект, образование пар и триплетов) или рассеяться когерентно(когерентное рассеяние) или некогерентно (эффект Комптона). Поперечные сечения взаимодействия фотонов зависят от их энергии E_γ и от атомного номера среды Z.

2. Yandex.RTB R-A-252273-3
   Содержание

   • Физика ядерной медицины
   • Предисловие
   • Введение
   • Список литературы
   • Оглавление
   • Соотношение между единицами измерения физических величин
   • Классификация излучений
   • Строение атома и ядра
   • 2.1. Основные определения атомной структуры
   • Модель атома Резерфорда
   • Модель атома водорода Бора
   • Многоэлектронные атомы
   • Строение ядра
   • Ядерные реакции
   • Радиоактивность
   • Виды радиоактивного распада
   • Генераторные системы
   • Характеристики поля излучения
   • 3.1. Флюенс и плотность потока
   • Керма и поглощенная доза
   • Взаимодействие излучений с веществом
   • 4.1. Сечения взаимодействия
   • Взаимодействие заряженных частиц с веществом
   • 4.2.1. Общее описание взаимодействия
   • 4.2.2. Взаимодействие с орбитальными электронами
   • 4.2.3. Взаимодействие с ядрами атомов
   • 4.2.4. Тормозная способность
   • 4.2.5. Ограниченная массовая тормозная способность и поглощенная доза
   • 4.2.6. Угловое распределение рассеянных электронов и массовая рассеивающая способность
   • Взаимодействие фотонов с веществом
   • Общее рассмотрение
   • Фотоэлектрический эффект
   • Комптоновское (некогерентное) рассеяние
   • Когерентное (релеевское) рассеяние
   • Образование электронно-позитронных пар
   • Фотоядерные реакции
   • Полные микроскопические и макроскопические сечения взаимодействия фотонов
   • Производство радионуклидов
   • 5.1. Общее рассмотрение
   • Радионуклиды, наиболее широко используемые в ядерной медицине и некоторые их свойства
   • Производство р/н в реакторах
   • Производство р/н на циклотронах
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 2. Методы регистрации и детекторы ионизирующего излучения, применяемые в ядерной медицине
   • Газовые ионизационные детекторы
   • Вводные замечания
   • 1.2. Основы теории работы газонаполненного ионизационного детектора
   • 1.2.1. Область рекомбинации
   • 1.2.2.Область ионизационного насыщения
   • 1.2.3. Область пропорциональности
   • 1.2.4. Плато Гейгера-Мюллера
   • 1.2.5. Область непрерывного разряда
   • 1.3. Ионизационные радиационные детекторы в ядерной медицине
   • Сцинтилляционные детекторы и системы регистрации
   • Общие требования к детекторам
   • Сцинтилляторы
   • Характеристики неорганических сцинтилляторов, наиболее часто применяемых в ядерной медицине и пэт
   • Фотоэлектронные умножители и электронные устройства в сцинтилляционном методе
   • Спектрометрия с кристаллом NaI(Tl)
   • Вводные замечания
   • Аппаратурная форма линии спектрометра
   • Общие характеристики сцинтилляционных детекторов с кристаллом NaI(Tl)
   • Детектирование совпадений
   • Счетчик с колодцем
   • 3. Полупроводниковые детекторы
   • 3.1. Общие замечания
   • 3.2. Физика полупроводниковых детекторов
   • 3.3. Захват носителей заряда
   • 3.4. Теорема Рамо и индукция сигнала
   • 3.5. Транспорт заряда и мобильность дрейфа
   • 3.6. Коррекция захватов
   • Статистика регистрации ионизирующих излучений
   • 4.1. Погрешность, точность и воспроизводимость
   • Распределение вероятности
   • Распространение (передача) ошибок
   • Передача погрешностей в арифметических операциях
   • Тестирование гипотез
   • Часто используемые формулы статистики отсчетов
   • Доверительный интервал
   • Значения вероятностей для критерия хи-квадрат в зависимости от числа степеней свободы [9]
   • Статистики и анализ изображения
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 3. Гамма-камера
   • Краткая история
   • Принцип работы гамма-камеры Ангера
   • Основные физические характеристики медицинских гамма-камер
   • Собственная эффективность
   • Эффективность коллиматора
   • Системная чувствительность
   • Пространственное разрешение
   • Собственное энергетическое разрешение
   • Рассеяние в пациенте и коллиматоре
   • Пространственная однородность, линейность и энергетическая чувствительность
   • Собственная пространственная однородность
   • Коррекция энергетической чувствительности
   • Нелинейность и ее коррекция
   • Автоматическая настройка фэу
   • Эффекты высокой скорости счета
   • Многокристальные и полупроводниковые гамма-камеры
   • Тесты контроля качества работы гамма-камер
   • Ежедневные тесты
   • Еженедельные тесты
   • Ежегодные тесты
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 4. Коллиматоры гамма-камеры: характеристики и проектирование
   • Параметры конструкции коллиматоров
   • Общее рассмотрение
   • Системные параметры
   • Базовые конструкционные параметры коллиматора
   • Подстроечные параметры геометрии коллиматора
   • Визуализационные свойства коллимационных систем
   • Геометрическое разрешение коллиматора
   • Чувствительность коллиматора
   • Компромисс между чувствительностью и разрешением
   • Проблема видимости схемы расположения отверстий
   • Прохождение через септу
   • Оптимизация конструкции коллиматоров с параллельными каналами
   • Некоторые нерешенные проблемы в конструктивном решении коллиматоров
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 5. Получение изображений в гамма-камерах
   • Представление в компьютере изображений, создаваемых гамма-камерами
   • Дискретизация аналоговых данных
   • Структура цифрового изображения
   • Сбор цифровых данных
   • Статическое исследование
   • Динамическое исследование
   • Ждущий режим обследования
   • Формат dicom, архивация изображений и система коммуникации
   • Физические факторы, влияющие на качество изображения
   • Пространственное разрешение
   • Комптоновское рассеяние фотонов
   • Шум изображения и контраст
   • Некоторые математические преобразования, используемые при обработке изображений
   • Анализ в частотном пространстве
   • 3.2. Теория выборки
   • 3.3. Свертка функций
   • 3.4. Дискретные преобразования Фурье
   • 3.5. Графическое изображение дискретного преобразования Фурье
   • 3.6 Модель процесса визуализации
   • Фильтрация цифрового изображения
   • 4.1. Линейная и нелинейная фильтрация
   • 4.2. Стационарные и нестационарные фильтры
   • 4.3. Низкочастотные фильтры и восстанавливающие фильтры
   • Проектирование оптимального фильтра
   • 5.1. Фильтр Метца
   • 5.2. Фильтр Винера
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 6. Применение планарных изображений для количественного определения активности in-vivo
   • Процесс ослабления γ-излучения
   • Метод геометрического среднего
   • Накопление рассеянного излучения
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 7. Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (офэкт)
   • Системы однофотонной эмиссионной томографии на базе гамма-камер
   • 1.1. Получение томографических данных
   • . Разрешение и чувствительность
   • . Коллиматоры
   • 1.3.1. Коллиматоры с параллельными каналами
   • 1.3.2. Фокусирующие коллиматоры
   • Типы орбит
   • Корректировка ослабления
   • Трансаксиальная томография
   • Реконструкция изображений
   • 3.1 Простое обратное проецирование
   • 3.2. Обратное проецирование с фильтрацией
   • 3.2.1. Метод свертки
   • 3.2.2. Метод преобразований Фурье
   • 3.3. Метод итеративной реконструкции
   • Количественная офэкт
   • 4.1. Количественное определение
   • 4.2. Факторы, влияющие на количественную офэкт
   • 4.2.1. Факторы пациента
   • 4.2.2. Физические факторы
   • 4.2.3. Технические факторы
   • 4.3. Методы компенсации ослабления
   • 4.3.1. Методы компенсации для однородного ослабления
   • 4.3.2. Методы компенсации для неоднородного ослабления
   • 4.4. Методы компенсации отклика детектора
   • 4.5. Методы компенсации рассеяния
   • Тесты контроля качества для офэкт
   • 5.1. Ежедневные тесты
   • 5.2. Еженедельные тесты
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Глава 8. Производство радионуклидов
   • 1. Уравнения производства радионуклидов
   • 2. Производство радионуклидов на ядерных реакторах
   • Перечень наиболее важных для ям радионуклидов, производимых на ядерных реакторах [1]
   • 3. Производство радионуклидов на ускорителях
   • 3.1. Циклотрон
   • Перечень наиболее важных для ям р/н, производимых на циклотронах [1]
   • 3.2. Линейный ускоритель
   • 4. Генераторы
   • 4.1. Общая концепция
   • Перечень полезных для ям р/н, производимых на линейных ускорителях [1]
   • 4.2. Математические соотношения
   • 4.2.1. Вековое равновесие
   • 4.2.2. Временное равновесие
   • 4.2.3. Неравновесие
   • Перечень некоторых наиболее важных для ям генераторных систем [1]
   • 4.3. Практическое применение
   • 5. Мишени
   • 5.1. Физическая и химическая форма
   • 5.2. Тепловые свойства
   • 5.3. Химическая стабильность, реактивность и чистота
   • 5.4. Капсулирование
   • Контрольные вопросы
   • Список литературы
   • Список основных сокращений
   • Физика ядерной медицины
   • 115409, Москва, Каширское шоссе, 31

   Yandex.RTB R-A-252273-4