Что такое рентгеновская пленка
Радиографическая плёнка – самый распространённый тип детекторов для рентгенограмм
Промышленная радиографическая плёнка фиксирует теневое изображение объекта, которое формируется по мере проникновения ионизирующего излучения. Это один из главных расходных материалов для радиационной дефектоскопии. От его качеств зависит чёткость, контрастность, оптическая плотность снимков. После экспонирования, проявки и сушки рентген-плёнку просматривают (выполняют расшифровку) при помощи негатоскопа. На рентгенограмме, подсвеченной мощными лампами, относительно легко разглядеть скрытые дефекты, определить их местоположение, размеры, форму. В зависимости от природы и площади несплошностей принимается решение о допуске либо отбраковке. Наличие наглядного снимка существенно упрощает последующий ремонт.
Если немного углубиться в физику вопроса, то изображение на радиографической плёнке формируется в процессе рентгеновского контроля следующим образом:
1) плёнку режут под необходимый размер и «заряжают» в специальную кассету. Это гибкий (либо, реже, жёсткий) резиновый или пластиковый «чехол» («футляр» или «конверт», если можно так выразиться), который выполняет две функции. Первая – защита плёнок от света, царапин, порезов, надрывов и пр. Вторая – обеспечение плотного прилегания к поверхности объекта. Вместе с плёнкой в кассеты помещают усиливающие экраны и маркировочные знаки (литеры и цифры для обозначения и разметки сварного соединения). Последние, правда, могут крепиться непосредственно на объект;
2) в процессе просвечивания объекта на плёнку падает доза излучения;
3) под его действием в эмульсионном слое (из галогенидов) высвобождаются электроны, нейтрализующие положительные ионы в кристаллах серебра;
4) в результате фотохимической реакции образуются нейтральные атомы серебра (так называемые скрытые центры изображения);
5) уже на этапе проявки вокруг этих центров восстанавливаются ионы облучённых кристаллов в нейтральные атомы серебра;
6) на стадии фиксирования растворяются непроявленные кристаллы (содержащие менее 4-х атомов), после чего на плёнке остаётся металлическое серебро (чем его больше, тем выше непрозрачность).
Типы рентгеновских плёнок
Фотохимическая обработка и расшифровка рентгеновских снимков
1) собственно, проявления (5-10 минут в щелочном растворе для преобразования зёрен с центрами проявления в металлическое серебро);
2) стоп-ванны (1-2 минуты в кислом растворе для нейтрализации проявителя);
3) фиксирования (30–45 минут в кислом растворе для растворения неэкспонированных зёрен бромида серебра и выведения их из плёнки);
4) промывки (30–45 минут для удаления с плёнки химических реагентов);
5) сушки (30–45 минут для удаления воды из эмульсионных слоёв).
Нормальная температура для сушки – 40 ˚С, а вот первые четыре стадии должны выполняться при температуре 20–24 ˚С. Если она выше, то к реактивам нужно добавить противовуалирующее вещество и больше времени тратить на промывку. Связано это с тем, что если раствор перегрет, то желатин набухает интенсивнее и поглощает больше проявителя. Без восстанавливающих присадок в фиксаж попадает много щёлочи, из-за чего кислотность быстро снижается, и раствор утрачивает свою активность. Во время сушки рекомендуется выдерживать температуру 40 ˚С.
Фотохимическая обработка может проводиться вручную (в танковых проявочных машинах, лотках или обычных тазиках) либо автоматически (в автоматизированных проявочных и сушильных машинах). Как бы то ни было, лучше всего использовать химикаты, изготовленные тем же предприятием, которое выпустило саму плёнку. У большинства производителей плёнок есть своя линейка реактивов – концентраты фиксажных растворов, проявителей, стартеры и пр. Такой подход гарантирует совместимость материалов и снижает риск получения некачественных снимков на выходе.
По каким параметрам подбирают радиографические плёнки
Наконец, как и при выборе оборудования НК, нельзя забывать про сертификаты и заключения Ростехнадзора и материаловедческих организаций (ЦНИИ КМ «ПРОМЕТЕЙ», ФГУП «ВИАМ», ЦНИИТМАШ, «НИКИМТ-Атомстрой» и др.). Опять же – реестры «Газпрома», «Транснефти» и прочих крупных заказчиков, о которых мы говорили уже не раз. Расходные материалы для РК (РГК) должны пройти экспертизу на высоком уровне и быть официально допущены к применению.
Плёночная и цифровая радиография
1) ограничения, продиктованные руководящей документацией. Для любого объекта, где предусмотрено проведение радиационной дефектоскопии, найдётся методика (технологическая карта), в которой предписывается использовать плёнку. Применение цифровых детекторов пока прописано в небольшом количестве документов. А поскольку в неразрушающем контроле всё должно опираться на НТД, то от плёночных технологий отказываться рано;
2) деньги. Казалось бы, сама радиографическая плёнка стоит немало, плюс тянет за собой дополнительные затраты – на кассеты, реактивы, проявочную машину, негатоскоп (и периодическую замену ламп), неактиничные фонари. Для фотохимической обработки понадобится проявочная (фотолаборатория). Ещё одно отдельное помещение – для хранения архива. Плоскопанельные детекторы и запоминающие пластины избавляют от этих расходов, но сами стоят не дёшево. Не каждой ЛНК это по карману;
3) сложная геометрия объектов контроля. Радиографическая плёнка хороша своей гибкостью. Её можно без проблем закрепить на кольцевом сварном шве трубопровода или сосуда. Сцинтилляционные детекторы имеют жёсткий корпус. Далеко не на каждом объекте можно добиться плотного прилегания к просвечиваемой стенке.
Впрочем, компьютерная радиография всё равно постепенно берёт своё. Не случайно, например, в «Транснефти» от лаборатории могут потребовать не только сами экспонированные плёнки, но и их оцифрованные копии. По этой причине многие ЛНК либо сами обзаводятся дигитайзерами (сканерами), либо пользуются услугами тех организаций, у которых такое оборудование уже есть. Плоскопанельные детекторы неплохо себя показывают в цеховых условиях и внедряются, например, на предприятиях по производству арматуры, труб, парогенераторов и пр.
Какой из двух векторов развития технологий РК в итоге возобладает – покажет время.
Что такое рентгеновская пленка
Рентгенограммы грудной клетки обычно регистрируются на рентгеновской пленке с высокой разрешающей способностью. При хорошей технике и у контактного пациента, способного задержать дыхание после глубокого вдоха, в результате исследования можно довольно точно и четко описать очень мелкие структуры, например контур небольших легочных артерий. Попадающие на рентгеновскую пленку рентгеновские лучи (и рассеянные фотоны) преобразуют кристаллы йодида серебра в эмульсии.
При проявлении пленки эти изменения приводят к появлению изображения в той степени, в которой рентгеновские лучи взаимодействуют со специфическими зонами пленки. Кристаллы йодида серебра имеют очень маленький размер и большую чувствительность к проникающим рентгеновским фотонам, поэтому для пленки характерна высокая разрешающая способность.
В настоящее время все чаще рентгенограммы грудной клетки пациентов хранят на цифровых носителях. Для этого существует два основных метода. Первый, более дешевый метод — компьютерная рентгенография (КР). По сути, это процесс цифрового преобразования стандартных рентгенограмм грудной клетки. С помощью этого метода рентгеновские лучи записываются на экран многократного использования, который очень похож на флюороскопический, но обладает большей разрешающей способностью; затем изображение преобразуется в цифровой формат, в котором происходят последующая обработка, просмотр и хранение.
Второй метод — цифровая рентгенография (ЦР), т.е. беспленочная рентгенография. Это прямая запись изображения цифровым способом без преобразования аналоговой информации в цифровую. Во втором методе исключены потеря информации и дополнительные помехи, которые могут возникать при преобразовании аналоговой информации в цифровую. ЦP выполняют разными способами. Самой перспективной является технология плоской пластины из-за лучшего разрешения, практичности и стоимости. При этой технологии используют пластины, воспринимающие изображение, которые преобразуют энергию фотонов в цифровой сигнал напрямую и точнее, чем при временном преобразовании с усилителем изображения, с пластиной многократного использования или преобразовании кристаллов йодида серебра в эмульсии пленки.
ЦР действительно беспленочный метод, при классической рентгенографии грудной клетки информация попадает на пленку, которую затем экспонируют и проявляют.
Разрешающая способность при ЦР незначительно ниже, т.к. размер пикселя (минимальный элемент изображения) больше, чем кристалл йодида серебра в эмульсии рентгеновской пленки, но при ЦР функционирует специальная система, работающая так же хорошо, как факторы экспозиции. Если уменьшить изображение, то разрешение полученного снимка станет ниже разрешающей способности глаза, а диагностическая ценность не ухудшится. В настоящее время оборудование ЦР значительно дороже, чем стандартные рентген- или КР-кабинеты.
И ЦР, и КР имеют определенные преимущества. Во-первых, широко распространены коммуникационные системы архивирования изображений (PACS), где хранятся снимки в цифровом формате либо преобразованные в цифровой формат, легкодоступные для просмотра в любом месте, где есть рабочая станция с поддержкой PACS. У этой системы нет проблем с потерей пленок (все снимки в цифровом архиве) и отсутствуют затраты времени для просмотра снимка.
Любой снимок доступен для просмотра сразу после получения и сохранения. Доза облучения индивидуальна для каждого пациента и зависит от его конституции и особенностей системы изображения. Тем не менее общая лучевая нагрузка на пациента уменьшается, т.к. исчезает необходимость повторять снимки из-за неправильного положения больного или экспозиции. Это стало возможным благодаря тому, что ЦР дает возможность изменять изображение после того, как оно получено; относительная плотность (окно и уровень), размер и даже расположен-пит внутри участки могуч быть изменены без повторного снимка, что дает важную дополнительную информацию для исследования.
Хранение традиционных рентгеновских пленок довольно несложно, но требует затрат времени и места. Хранение цифровых изображений — сложная система, но она лишена большинства проблем, связанных с хранением обычных рентгеновских пленок. Большинство PACS в настоящее время вместо автономной системы используют большие локальные запоминающие устройства и Интернет для получения доступа к изображению. Объединение с внутрибольничными информационными системами облегчает доступ и сравнение с данными даже десятилетней давности.
Рентгеновские пленки
Воздействие рентгеновских лучей на эмульсию радиографической пленки через узлы, изделия, конструкции, вызывает реакцию кристаллов бромида серебра, в результате чего появляется изображение, показывающее скрытые дефекты и повреждения, сохраняя при этом объект неразрушающего контроля неповрежденным. Для неразрушающего контроля разработаны и выпускаются стационарные и портативные модели рентгеновских аппаратов, фиксирующих результаты прохождения пучка лучей на содержащей серебро специальной пленке, оптическая плотность которой располагается в пределах прямолинейного участка характеристической кривой.
Методы рентгенографического неразрушающего контроля используется для проверки качества отливок, поковок и сварных швов во многих отраслях:
Правильность расшифровки изображений на рентгеновских снимках узлов и деталей, а также степень детализации обнаруженных в них дефектов и повреждений во многом зависит от технических характеристик, обоснованной экспозиции и правильности обработки рентгеновской пленки. Каждый производитель выпускает несколько разновидностей пленок, имеющей различные показатели, в т.ч. обоснованную характеристической кривой величину экспозиции, содержание серебра, и используемые при неразрушающем контроле определенного вида изделий и конструкций.
Рентгеновская пленка AGFA NDT
Действующие российские нормативы предписывают в ходе неразрушающего контроля радиографическими методами использовать рентгеновскую пленку AGFA NDT. На этот материал получено заключение Ростехнадзора о его применимости в различных отраслях промышленности. Рентгеновская пленка AGFA NDT внесена в реестр материалов, используемых предприятиями и подрядчиками ПАО «Газпром».
Эта популярная на рынке рентгеновская пленка, благодаря постоянному совершенствованию технологии обеспечивает высококачественное изображение на снимках. Использование инновационных эмульсий с кристаллами бромида серебра повышает при экспозиции показатели чувствительности и контраста, что делает дефекты более заметными при любой толщине контролируемого изделия. Технология нанесения защитных слоев с высокой адгезией к содержащему кристаллы бромида серебра чувствительному слою эмульсии придает пленке антистатические свойства, устраняет блики, а также позволяет обеспечить ее сохранность при распаковке и обработке.
Обработка пленок AGFA NDT производится с использованием химии для фотообработки. Востребованность рентгеновской пленки этой фирмы обусловлена ее свойствами:
Рентгеновская пленка AGFA NDT обеспечивает высококачественные изображения на рентгенографических снимках любых объектов.
 |  |  |
| AGFA NDT | Carestream (Kodak) INDUSTREX | ТАСМА |
Рентгеновская пленка Carestream (Kodak) INDUSTREX
Рентгеновские пленки Carestream (Kodak) INDUSTREX изготавливаются с использованием патентованной технологии нанесения эмульсии с кристаллами бромида серебра T-Grain, что обеспечивает высокий уровень их чувствительности и оптической плотности, а также четкость получаемого изображения. Эти пленки обладают высокой прочностью.
Рентгеновские пленки Carestream INDUSTREX подлежат обработке фирменным проявителем. Они позволяют обеспечить высокую степень достоверности изображений на рентгенографических снимках при высокой производительности работ и их экономичности.
Рентгеновская пленка серии Р
Рентгеновская пленка серии Р выпускается двух видов:
Содержащие серебро рентгеновские пленки, оптическая плотность которых располагается в границах прямолинейного участка характеристической кривой, обеспечивают качественные изображения на рентгенографических снимках всевозможных узлов, соединений, деталей и элементов.
Рентгеновская пленка ТАСМА
Рентгеновские технические пленки ТАСМА выпускаются размерами 30×40 см и пакуются в коробки по 75 листов. Представлены:
Рентгеносенситометрические характеристики содержащих серебро рентгеновских пленок ТАСМА, плотность зачернения которых находится в границах прямолинейного участка характеристической кривой, позволяют получать снимки высокой контрастности, практически любых соединений, конструкций и изделий.
Что такое рентгеновская пленка
Медицинские рентгеновские пленки, в зависимости от области их использования, обычно разделяют на радиографические пленки общего назначения, радиографические пленки специального назначения и флюорографические пленки. В данной инструкции рассмотрены вопросы, связанные с применением двух самых распространенных классов: радиографических пленок общего назначения и флюорографических пленок.
Радиографические пленки общего назначения используют (за редкими исключениями) для получения изображения объекта исследования в натуральную величину. Эти пленки имеют два светочувствительных слоя, т.е. являются двусторонними, и применяются в комбинации с двумя усиливающими рентгеновскими экранами. Их выпускают в виде листов различных форматов.
Независимо от назначения медицинские рентгеновские пленки различаются спектральной чувствительностью. Пленки, чувствительные только к синему свету и ультрафиолету, обычно являются несенсибилизированными, т.е. в них используется способность поглощения света непосредственно молекулами галогенидов серебра. Для того, чтобы увеличить чувствительность в синей области или распространить ее на другие области спектра, в эмульсию пленки вводят специальные красители (сенсибилизаторы). Пленки, сенсибилизированные к зеленой области спектра, называют ортохроматическими. Иногда из-за специфики использованных красителей сенсибилизация не ограничивается зеленой областью спектра, и пленки обладают также чувствительностью к красному свету.
Важно отметить, что в прямой радиографии существует две системы формирования изображения. Классическая (или «синяя») система исторически основана на применении несенсибилизированных радиографических пленок и усиливающих экранов из вольфрамата кальция. В настоящее время эта система включает в себя все синечувствительные пленки и пополнена большим ассортиментом усиливающих экранов из различных люминофоров, обладающих синим свечением. В другой, «зеленой», системе применяются усиливающие экраны из оксисульфида гадолиния с зеленым свечением в комбинации с ортохроматическими радиографическими пленками. Во флюорографии традиционно используют только «зеленую» систему формирования изображения.
1. Экспонирование рентгеновских пленок
1.1. Рентгеновские кассеты и экраны. Радиографические пленки общего назначения экспонируют в рентгеновских кассетах с комплектами рентгеновских усиливающих экранов. Рентгеновские кассеты должны быть светонепроницаемыми и обеспечивать плотное прилегание пленки к экранам по всей поверхности.
Практически все радиографические пленки общего назначения, используемые в России, являются синечувствительными пленками. В зависимости от требований, предъявляемых конкретным рентгенологическим исследованием, их можно применять в комбинации с отечественными усиливающими экранами типа ЭУ-В1К (высокой разрешающей способности), ЭУ-В2А (среднего усиления), ЭУ-И3 и ЭУ-Л3К (повышенного усиления и повышенной резкости изображения), ЭУ-И4 и ЭУ-Л4 (высокого усиления), а также с комплектами зарубежных экранов, излучающих свет в синей области спектра.
Флюорографы отечественного производства ранее комплектовались рентгеновскими экранами типа ЭРС-С-1А. В последнее время начат выпуск новых более эффективных экранов для флюорографии типа ЭРС-С-2А и ЭРС-Г-2В.
Для обеспечения необходимого в медицине качества изображения рентгеновские экраны не должны иметь механических повреждений: царапин, трещин, надломов, а также других дефектов, отображающихся на снимках. При появлении в процессе эксплуатации таких дефектов необходимо заменить экраны на новые. По мере загрязнения рабочие поверхности усиливающих экранов следует протирать ватным тампоном, смоченным в специальном моющем средстве или мыльном растворе. Применение для этой цели спирта, ацетона или других органических растворителей не допускается.
2. Химико-фотографическая обработка рентгеновских пленок
Таблица 1 Зависимость времени проявления от температуры
О применении «синей» и «зеленой» систем визуализации изображения в рентгенографии
Однако низкий уровень теоретической подготовки 2 подавляющего большинства рентгенолаборантов, которых никто не обучал даже элементарным представлениям о принципах формирования рентгеновского изображения, приводит к тому, что при переходе на «зеленую» систему возникают непредвиденные проблемы и трудности. Вспомним, к примеру, хотя бы широко используемую (при ручной обработке) практику переэкспонирования и недопроявления пленок, которая в случае современных рентгеновских пленок на плоских кристаллах становится принципиально неприменимой. Многие рентгенологи также имеют довольно приблизительные представления об этом предмете, поэтому они не в состоянии помочь лаборантам при решении возникших вопросов. Данная статья призвана оказать помощь и разъяснить основные трудности, связанные с внедрением «зеленой» системы.
1. Усиливающие экраны
Самыми распространенными усиливающими экранами в составе «синей» системы в течение почти 80 лет являлись вольфраматные, т.е. на основе относительно слабо светящегося люминофора из вольфрамата кальция
Рис.1 Спектр излучения люминофора Gd2O2S:Tb
преимущественно фиолетовым или синим свечением: лантановый
— высокая эффективность поглощения люминофором рентгеновского излучения в диагностическом диапазоне энергий;
— высокая энергетическая эффективность (перевода рентгеновского излучения в световое), близкая к теоретическому пределу (до 19%);
— высокая яркость свечения при небольшом размере зерен люминофора;
В начале 60-х и в 70-х годах прошлого века в СССР были предприняты попытки создания «своей» «зеленой» системы, которые не увенчались успехом по ряду причин. Во-первых, в качестве «зеленочувствительной» пленки предлагалась не ортохроматическая, а панхроматическая пленка РМ-6, которую надо было обрабатывать в полной темноте, аналогично пленкам РФ-3 и РФ-У. Причиной являлось отсутствие в стране эффективного сенсибилизатора для ортохроматических пленок. Во-вторых, в качестве усиливающих экранов предлагались сульфидные, изготовленные на основе цинк-кадмий-сульфидного люминофора, активированного серебром <(Zn,Cd)S:Ag>. Гранулометрические свойства этого вещества не позволяют получить экраны с необходимым разрешением, достаточно высокой резкостью и низкой зернистостью изображения. Попытки промышленного изготовления современного гадолиниевого люминофора
Одним из важных для практического применения свойств гадолиниевых экранов является отличный от других, широко применяемых традиционно в России экранов «ход с жесткостью», т.е. зависимость эффективности от энергии рентгеновского излучения, которая определяется составом используемого в экране люминофора. В то время как универсальность применения вольфраматных экранов отчасти обусловлена их относительно ровным (т.е. нерезким) «ходом с жесткостью», эффективность редкоземельных (иттриевых и гадолиниевых) экранов в большей степени зависит от анодного напряжения. Экраны из оксисульфида иттрия, в основу которого входят только легкие элементы, высокоэффективны при относительно низких и теряют свои преимущества при высоких анодных напряжениях, а гадолиниевые экраны, наоборот, благодаря своему составу особенно эффективны при
анодных напряжениях выше 60-70 кВ. Именно по этой причине иттриевые экраны рекомендуются для
2. Радиографические пленки
Рентгеносенситометрические показатели (особенно контрастность) традиционных синечувствительных радиографических пленок, эмульсии которых содержат объемные микрокристаллы бромида серебра без добавления сенсибилизаторов, обычно существенно зависят от условий обработки. Общеизвестно, что многие из таких пленок при ручной обработке в традиционных для нашей страны проявителях («Рентген-2», «Ренмед-В-Ф», «Формат» и др.) обладают недостаточной контрастностью [5,11]. В то же время при использовании современных по составу проявителей («Формат+», «Ренмед-Плюс», «Ренмед-Супер», «Ренмед-К», «ТРМ-110ПМ»), а также при автоматической обработке эти пленки удовлетворяют значениями среднего градиента, требуемыми для отечественных пленок по Техническим условиям завода «Тасма»: не менее 2,4 при выпуске (не менее 2,0 в конце срока годности) для пленки РМ-1.
В этой связи необходимо напомнить авторам работ [1] и [3] о том, что конкретные нормы по рентгеносенситометрическим показателям, заложенные в отечественные заводские стандарты, связаны с определенным методом экспонирования, а именно, по ОСТ 6-17-54-80. Они могут не согласоваться со значениями, определенными при экспонировании другими методами, как, например, при световой сенситометрии (даже двухсторонней, с сенситометром типа 394 фирмы X-RITE), рентгеносенситометрии по стандарту ИСО 9236
ИСО 9236-1, тот же метод используется в России: средний градиент определен как тангенс угла наклона прямой, соединяющей точки 0,25+Dmin и 2,0+Dmin на характеристической кривой. Эта величина в какой-то степени отражает совокупность таких показателей, как максимальная плотность, нижний и верхний градиенты, коэффициент контрастности, хотя, конечно, заменить их не может.