Radiodiagnostiek periode 3
Hoofdstuk 7.3.1
storage phosphor radiography (SPR) is een detector. In Nederland heet het fosforplaten. Het
röntgenbeeld wordt tijdelijk opgeslagen in de vorm van aangeslagen atomen in een fosforescerende
laag, die vervolgens via een uitleesapparaat worden omgezet in digitale informatie. Andere
benamingen voor ditzelfde systeem zijn photostimulable phosphor (PSP) en computed radiography
(CR). Een nieuwere techniek is de flat-panel detector (FPD), waarbij detectie en uitlezing binnen de
detector zelf plaatsvinden. Dit systeem heeft in de praktijk de naam digital radiography (DR)
meegekregen. Een derde detector is de charged coupled device (CCD), een systeem dat ook veel
gebruikt wordt in de huidige digitale foto- en videocamera’s.
7.3.2
Elektronen bevinden zich binnen atomen in banen, elk met een eigen, specifieke bindingsenergie.
Door absorptie van energie kan een elektron binnen een atoom in een hogere energietoestand
geraken zonder het atoom te verlaten. Dit wordt een aangeslagen toestand of excitatie genoemd.
Normaal gesproken valt het betreffende elektron binnen een fractie van een seconde weer terug
naar de grondtoestand onder uitzending van elektromagnetische straling met een fotonenergie. Bij
sommige stoffen vallen de aangeslagen elektronen echter terug naar een intermediair energieniveau
en blijven in deze toestand tot ze voldoende energie krijgen om via het hogere niveau weer terug te
vallen naar de grondtoestand. Terugvallen naar de grondtoestand is namelijk alleen mogelijk via de
hogere energietoestand. De fotonenergie van de uitgezonden elektromagnetische straling ligt vaak in
het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum. Valt een elektron meteen na het aanslaan
rechtstreeks terug dan spreekt men van fluorescentie. Wanneer het terugvallen enige tijd op zich laat
wachten, dan wordt dit fosforescentie genoemd.
Electron-trap= intermediair niveau
Het CR-systeem bestaat uit een cassette met daarin een fosforplaat.
Tijdens het belichten van de fosforplaat zullen de invallende röntgenfotonen een aantal elektronen
in de aangeslagen toestand brengen. Op plaatsen die veel stralingsenergie absorberen, zullen veel
aangeslagen elektronen ontstaan en op andere plaatsen minder. Op die manier wordt het uittredend
stralencontrast uit de patiënt omgezet in latent beeld, omdat de variërende intensiteiten in de
röntgenbundel worden vertaald naar variërende excitaties in de fosforplaat.
De fosforplaat wordt uit de cassette gehaald en met behulp van een uiterst smalle laserbundel van
links naar rechts en vice versa gescand. Op die manier wordt de gehele plaat van boven naar
beneden uitgelezen. De golflengte van het laserlicht ligt in het rode deel van het zichtbare spectrum.
, door de laser krijgen sommige elektronen nog wat energie om toch terug te vallen naar de
grondtoeslag en die zenden dan ook weer magnetische straling uit het groen/blauwe licht. Dit wordt
opgevangen door een pmt.
Een PMT bestaat uit een buisvormig omhulsel met aan de ingang een fotokathode en aan de andere
zijde een anode. Ertussen ligt een aantal elektroden, die dynodes worden genoemd. Het opvallende
blauwgroene licht zorgt in de fotokathode via het foto-elektrisch effect voor het vrijmaken van
elektronen. Deze elektronen worden vervolgens door de eerste dynode versneld en bij botsing op de
dynode kunnen ze met de verkregen kinetische energie daarin meer elektronen vrijmaken. Deze
worden dan weer versneld in de richting van de tweede dynode en het proces herhaalt zich,
waardoor er weer meer vrije elektronen ontstaan. Het aantal dynodes en de spanning hierop bepaalt
de versterkende werking van de PMT. Na de laatste dynode zijn er voldoende elektronen vrijgemaakt
om in de anode een meetbaar signaal te genereren. Dit versterkte elektrische signaal wordt naar een
AD-converter geleid en omgezet in een digitale
Sommige elektronen zullen ook na het uitleesproces in de intermediaire energietoestand blijven.
Daarom wordt de fosforplaat in de reader vervolgens bestraald met wit licht van hoge intensiteit om
echt alle elektronen terug te brengen in de grondtoestand, het zogenoemde ‘resetten’ of ‘erasen’. De
plaat wordt teruggeplaatst in de cassette en is weer bruikbaar voor een volgende opname.
7.3.3
flat-panel detector (FPD). De detectie van röntgenstraling en de omzetting naar een elektrisch signaal
vinden vrijwel direct in de detector zelf plaats. Er is dus geen reader meer nodig.
De basis van alle flat-panel detectoren bestaat uit een glasplaat met daarop een tweetal specifieke
lagen. Direct op de glasplaat wordt de thin-film transistor (TFT) aangebracht en de toplaag wordt
gevormd door het systeem dat röntgenstraling omzet in elektrische lading. Deze omzetting kan op
twee verschillende manieren worden toegepast: directe en indirecte conversie.
Bij de indirecte conversie wordt de röntgenstraling in eerste instantie omgezet in zichtbaar licht via
een luminescentiescherm. Dit scherm is opgebouwd uit een kristallijne structuur van CsI. De energie
van de röntgenfotonen wordt via foto-elektrische en comptoninteracties grotendeels geabsorbeerd
in de CsI-kristallen en zorgt hier dus voor ionisaties. Ten gevolge van de ionisatieprocessen ontstaan
‘open plaatsen’ in de elektronenschillen. Bij het opvullen van de open plaatsen ontstaat
karakteristieke straling en bij CsI bestaat deze uit groenachtig licht. Licht dat binnen één naaldje
ontstaat, kan het kristal niet via de zijwanden verlaten, maar zal via interne reflecties pas aan de
Hoofdstuk 7.3.1
storage phosphor radiography (SPR) is een detector. In Nederland heet het fosforplaten. Het
röntgenbeeld wordt tijdelijk opgeslagen in de vorm van aangeslagen atomen in een fosforescerende
laag, die vervolgens via een uitleesapparaat worden omgezet in digitale informatie. Andere
benamingen voor ditzelfde systeem zijn photostimulable phosphor (PSP) en computed radiography
(CR). Een nieuwere techniek is de flat-panel detector (FPD), waarbij detectie en uitlezing binnen de
detector zelf plaatsvinden. Dit systeem heeft in de praktijk de naam digital radiography (DR)
meegekregen. Een derde detector is de charged coupled device (CCD), een systeem dat ook veel
gebruikt wordt in de huidige digitale foto- en videocamera’s.
7.3.2
Elektronen bevinden zich binnen atomen in banen, elk met een eigen, specifieke bindingsenergie.
Door absorptie van energie kan een elektron binnen een atoom in een hogere energietoestand
geraken zonder het atoom te verlaten. Dit wordt een aangeslagen toestand of excitatie genoemd.
Normaal gesproken valt het betreffende elektron binnen een fractie van een seconde weer terug
naar de grondtoestand onder uitzending van elektromagnetische straling met een fotonenergie. Bij
sommige stoffen vallen de aangeslagen elektronen echter terug naar een intermediair energieniveau
en blijven in deze toestand tot ze voldoende energie krijgen om via het hogere niveau weer terug te
vallen naar de grondtoestand. Terugvallen naar de grondtoestand is namelijk alleen mogelijk via de
hogere energietoestand. De fotonenergie van de uitgezonden elektromagnetische straling ligt vaak in
het zichtbare deel van het elektromagnetische spectrum. Valt een elektron meteen na het aanslaan
rechtstreeks terug dan spreekt men van fluorescentie. Wanneer het terugvallen enige tijd op zich laat
wachten, dan wordt dit fosforescentie genoemd.
Electron-trap= intermediair niveau
Het CR-systeem bestaat uit een cassette met daarin een fosforplaat.
Tijdens het belichten van de fosforplaat zullen de invallende röntgenfotonen een aantal elektronen
in de aangeslagen toestand brengen. Op plaatsen die veel stralingsenergie absorberen, zullen veel
aangeslagen elektronen ontstaan en op andere plaatsen minder. Op die manier wordt het uittredend
stralencontrast uit de patiënt omgezet in latent beeld, omdat de variërende intensiteiten in de
röntgenbundel worden vertaald naar variërende excitaties in de fosforplaat.
De fosforplaat wordt uit de cassette gehaald en met behulp van een uiterst smalle laserbundel van
links naar rechts en vice versa gescand. Op die manier wordt de gehele plaat van boven naar
beneden uitgelezen. De golflengte van het laserlicht ligt in het rode deel van het zichtbare spectrum.
, door de laser krijgen sommige elektronen nog wat energie om toch terug te vallen naar de
grondtoeslag en die zenden dan ook weer magnetische straling uit het groen/blauwe licht. Dit wordt
opgevangen door een pmt.
Een PMT bestaat uit een buisvormig omhulsel met aan de ingang een fotokathode en aan de andere
zijde een anode. Ertussen ligt een aantal elektroden, die dynodes worden genoemd. Het opvallende
blauwgroene licht zorgt in de fotokathode via het foto-elektrisch effect voor het vrijmaken van
elektronen. Deze elektronen worden vervolgens door de eerste dynode versneld en bij botsing op de
dynode kunnen ze met de verkregen kinetische energie daarin meer elektronen vrijmaken. Deze
worden dan weer versneld in de richting van de tweede dynode en het proces herhaalt zich,
waardoor er weer meer vrije elektronen ontstaan. Het aantal dynodes en de spanning hierop bepaalt
de versterkende werking van de PMT. Na de laatste dynode zijn er voldoende elektronen vrijgemaakt
om in de anode een meetbaar signaal te genereren. Dit versterkte elektrische signaal wordt naar een
AD-converter geleid en omgezet in een digitale
Sommige elektronen zullen ook na het uitleesproces in de intermediaire energietoestand blijven.
Daarom wordt de fosforplaat in de reader vervolgens bestraald met wit licht van hoge intensiteit om
echt alle elektronen terug te brengen in de grondtoestand, het zogenoemde ‘resetten’ of ‘erasen’. De
plaat wordt teruggeplaatst in de cassette en is weer bruikbaar voor een volgende opname.
7.3.3
flat-panel detector (FPD). De detectie van röntgenstraling en de omzetting naar een elektrisch signaal
vinden vrijwel direct in de detector zelf plaats. Er is dus geen reader meer nodig.
De basis van alle flat-panel detectoren bestaat uit een glasplaat met daarop een tweetal specifieke
lagen. Direct op de glasplaat wordt de thin-film transistor (TFT) aangebracht en de toplaag wordt
gevormd door het systeem dat röntgenstraling omzet in elektrische lading. Deze omzetting kan op
twee verschillende manieren worden toegepast: directe en indirecte conversie.
Bij de indirecte conversie wordt de röntgenstraling in eerste instantie omgezet in zichtbaar licht via
een luminescentiescherm. Dit scherm is opgebouwd uit een kristallijne structuur van CsI. De energie
van de röntgenfotonen wordt via foto-elektrische en comptoninteracties grotendeels geabsorbeerd
in de CsI-kristallen en zorgt hier dus voor ionisaties. Ten gevolge van de ionisatieprocessen ontstaan
‘open plaatsen’ in de elektronenschillen. Bij het opvullen van de open plaatsen ontstaat
karakteristieke straling en bij CsI bestaat deze uit groenachtig licht. Licht dat binnen één naaldje
ontstaat, kan het kristal niet via de zijwanden verlaten, maar zal via interne reflecties pas aan de
