Электрохимические детекторы, страница 2

Для каждого типа излучения существует своя зависимость почернения фотоэмульсии от экспозиции - так называемая кривая почернения (Рис.1).

Рис.1Кривая почернения рентгеновской плёнки. D оптическая плотность, H-экспозиция.

Постоянная Ds вначале кривой не зависит от облучения.  Оно определяется не только конечной прозрачностью самой эмульсии, но и почернением, которое возникает при проявлении неэкспонированного слоя. Это почернение называют вуалью. В точке А почернение начинает увеличиваться и до точки В растёт с экспозицией не линейно. От точки В до С  наблюдается линейная зависимость. Далее рост почернения с экспозицией замедляется, а затем прекращается совсем. При максимальной оптической плотности  практически весь галогенид серебра в эмульсии  восстанавливается до металлического серебра. При больших экспозициях почернение вновь понижается, происходит так называемая соляризация.

Прямолинейная часть описывается зависимостью D-D=γ (lg{H}-lg{Hi}), где

lg{Hi} называется точкой инерции.  Наклон прямолинейного участка служит мерой достижимого контраста изображения. Его численная величина γ называется коэффициентом контрастности. Линейность зависит от энергии, нужна калибровка.

Зависимость почернения от экспозиции и длины волны регистрируемого излучения приведены на рис 2.

Чувствительность фотографического слоя определяют  как экспозицию, необходимую для того, чтобы добиться определённого почернения фотослоя (обычно D=0.1) над уровнем вуали. Например, для почернения D=0.2 на один мм² необходимо  8*10 квантов с длиной волны 1.54 Å или 2.3,6*10 квантов с длиной волны 23.6Å.

Рис.2 Зависимость почернения от экспозиции(а), и от длины волны излучения (б)

С ростом энергии рентгеновских квантов чувствительность быстро падает. Это связано с тем, что при прохождении чувствительного слоя поглощается всё меньшее количество квантов. Кроме того с ростом энергии кванта увеличивается энергия фотоэлектронов возникающих при взаимодействии кванта с атомами чувствительного слоя и доля ушедших из слоя электронов возрастает. Применение тонких экранов из тяжёлых элементов  позволяет скомпенсировать эти потери. Оптимальная толщина фольги связана с пробегом электронов в материале фольги.

Используются также рентгеновская плёнка  с люминофорным экраном. Люминофор поглощая рентгеновские кванты преобразует  их в кванты длинноволнового излучения. Этот эффект подробнее рассмотрен в разделе  3. Здесь отметим, что эффективность преобразования энергии рентгеновского кванта определяется конверсионной эффективностью люминофора.

Рис. 3 Спектры излучения рентгенолюминофоров, нормированные по максимуму 1-BaSO4;2-CaWO4;3-ZnS-Ag

 Спектр излучения некоторых люминофоров представлен на рис.3. Получение максимальной чувствительности системы рентгеновская плёнка-люминофор заставляет подбирать такой тип фотоплёнки, который имеет наибольшую чувствительность в спектральной области максимальной интенсивности свечения люминофора.

Рис.4 спектральная характеристика рентгеновских плёнок.1-медицинская рентгенографическая плёнка; 2-флюорографическая плёнка.

Для примера на рис.4 приведена нормированная чувствительность двух типов рентгеновской плёнки от длины волны излучения.

Другой важной характеристикой фотоматериалов  является их разрешающая способность-способность раздельно передавать мелкие участки объекта фотографирования. Она определяется наибольшей визуально различаемой пространственной частотой в фотографическом изображении специального тест –объекта.   Измеряется в количестве пар линий разрешаемых на 1 мм.