RADIOGRAFIA
•
•
•
•
•
•
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
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.
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
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 . V²c = 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.
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.
RAYOS GAMMA
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 = No . 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
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.
RAYOS GAMMA
El radio es un elemento
radiactivo
N/No = 1/2 de donde
½ = eˉ* ( * es A.T)
Tm = 0,6931/A
Para el radio A= 1,38 x 10ˉ¹¹
por segundo, por lo tanto
A= 1/2300 por año.
Significa que por cada 2300
atomos de radio, la probabilidad
es que se desintegre uno por
año.
En cambio el periodo medio es
Tm = 0,6931 x 2300= 1590 años
GAMAGRAFIA
RADIOGRAFIA
Unidades
La longitud de onda de las radiaciones ionizantes se expresa en cm, se usa el
8
Amstrong 1A° = 10ˉcm
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 0,001293 gr. de aire, en condiciones normales.
La unidad de absorcion de radiacion por una parsona es el rad, 1rad= 100 erg/ gr.
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.
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)
RADIOGRAFIA
El KV aplicado al tubo afecta no solo a la calidad de radiación sino también a
intensidad de la misma
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= D²1/D²2
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
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?
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
RADIOGRAFIA
RADIOGRAFIA
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)
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 B1 de 12 cm ( d1 = 12cm).
En una superficie B2 ubicada a una
distancia d2 = a 24 cm del anodo los Rx
cubren una superficie de 16 cm².
La ley de la inversa de los
Cuadrados se expresa I1/ I2 = d²2/d²1
Siendo I1 e I2 las intensidades a las
Distancias d1 y d2
RADIOGRAFIA
PENUMBRA
GEOMETRICA
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
Ug = F. t / d0
donde Ug = penumbra geometrica
F = tamaño del foco
t = espesor del objeto
d0 = distancia foco- pelicula
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
RADIOGRAFIA
ABSORSION DE LA RADIACION
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.
I = Io . e* ( donde * - µ .x )
I0= 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.
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.
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.
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
RADIOGRAFIA
RADIOGRAFIA
FIJADO DE LA IMAGEN
Descargar

Diapositiva 1 - Ciencia de los Materiales