Интегрирующая ионизационная камера

В настоящее время все более широко используемым становится обследование пациентов методом компьютерной томографии (КТ), при этом необходимо знать дозу облучения, получаемую ими. В КТ-сканерах используются рентгеновские лучи, сколлимированные в расходящийся веерообразный пучок, ширина которого в направлении, перпендикулярном плоскости веера (ось z) составляет несколько миллиметров. В точках, где пучок пересекает пациента, желательно измерять дозу излучения, формируемую относительно узким пучком рентгеновских лучей. Вдоль ширины пучка интенсивность излучения распределена неравномерно в форме близкой к колоколообразной, как показано на рис. 5.12. В ходе обследования несколько таких пучков воздействует на пациента, причем каждый последующий пучок смещен относительно предыдущего вдоль оси на расстояние, примерно равное толщине пучка . Комплексную дозу, полученную в определенной точке от суммарного воздействия всех этих лучей, трудно измерить. Однако можно показать, что если доза излучения от отдельного пучка проинтегрировать вдоль оси , результат будет пропорционален средней дозе от нескольких пучков одинаковой толщины с шагом .

Рис. 5.12. Вытянутая ионизационная камера, используемая в КТ-сканерах

Цилиндрическая камера, длина которой значительно больше диаметра позволяет интегрировать дозу по толщине отдельного пучка. Такая «карандашная» камера располагается перпендикулярно вееру излучения так, чтобы центр камеры примерно совпадал с центром пучка, как показано на рис. 5.12. Ионизационная камера собирает ток, образованный неравномерным пучком излучения, причем суммарный ток пропорционален средней дозе, получаемой пациентом во время обследования в результате действия нескольких смежных пучков.

Этот пример отличается от обычных условий использования ионизационных камер. В большинстве приложений ионизационных камер задачей является измерение относительно протяженных и равномерных полей излучения в значительно меньшем объеме ионизационной камеры. В случаях, когда интенсивность пучка излучения изменяется от места к месту, размер камеры часто увеличивается так, чтобы интенсивность стала относительно постоянной вдоль протяженности измерительного объема. В случае КТ-карандашной камеры, размер целенаправленно увеличен вдоль направления , что позволяет измерять интегральную интенсивность.