دستگاه ایکس ری فلوروسانس
دستگاه ایکس ری فلوروسانس

تعمیر دستگاههای X-Ray

پرتو Xچیست

اشعه X يك نوع تششع الكترو مغناطيسي است كه از بسته هاي پر انرژي ، به نام فوتون تشكيل شده است كه در محدوده طيف فرکانس الکترومغناطيس ، دارای طول موجي حدود ده به توان منهای هشت تا ده به توان منهای دوازده ميباشد كه بين اشعه ، ماوراءبنفش و اشعه گاما قرارگرفته است و با توجه به خصوصیات فیزیکی آن میتواند برای انسان مضر باشد اما نه هر مقدار از آن ، زیرا بطور طبیعی ما همواره در معرض دریافت پرتو Xهستیم که شرح کامل آن در این مختصر مقدور نیست اما جدول ذیل بطور مختصر چگونگی دریافت پرتو Xدر زندگی روزمره را نشان می دهد .

مقدار دریافت پرتو Xدر سال
رادیولژی دندان پزشکی ۱۰ milli rem
رادیولژی سینه ۸ milli rem
کشیدن سیگار ۲۸۰ milli rem
سفر های هوایی ۵ milli rem
تابش مستقیم آفتاب ۵ – ۸ milli rem

مقدار پرتو در هربازرسی در داخل تونل دستگاه بستگی به ولتاژ منبع پرتو X مورد استفاده دارد اما مطابق استاندارد های بین المللی نشت اشعه در فاصله ۵ سانتیمتری از اطراف بدنه دستگاه نباید بیش از < 0.2 Sv باشد ، که معادل ۲ milli rem می باشد ، لذا دستگاه های گیت بازرسی با اشعه X تحت استاندارد های خاص بین المللی به گونه ای طراحی و تولید میگردند که از هر نظر بی خطر باشند بخصوص در مورد انتشار پرتو Xبه بیرون از سیستم ، به همین دلیل تولید کنندگان این دستگاه ها قبل از ارائه سیستم خود به بازار مصرف ، می بایست مدارک استاندارد خاصی از قبیل CE , TUV و . . . را از مراکز معتبر بین المللی دریافت و به خریداران خود ارائه نمایند ، همچنین در کلیه کشورها سازمانی مسئولیت کنترل و بازرسی این گونه دستگاه هارا بعهده دارد که در ایران این مهم به سازمان انرژی اتمی ( مدیریت حفاظت در مقابل اشعه ) واگذار شده است ، به نحوی که وارد کنندگان این سیستم موظف به اخذ مجوز قبل و بعد از ورود دستگاه به ایران می باشند .

اقسمتهای اصلی دستگاه گيت X-RAY

بطور کلی دستگاههای بازرسی با اشعه ايکس از نه قسمت اصلی تشکيل شده اند که عبارتند از :

  • بدنه دستگاه
  • کنسول اپراتور
  • بخش تونل وتسمه نقاله
  • سيستم سنسورهای نوری
  • قسمت توليد اشعه ايکس
  • قسمت دريافت اشعه ايکس
  • سيستم پردازش ونمايش تصوير
  • سيستم کنترل مركزي
  • قسمت پردازش و نمایش تصوير

اما تشريح کامل هریک از قسمت های فوق در اين مختصر مقدور نميباشد ، لذا به تشريح مختصر مهمترین قسمتهاي فوق می پردازيم .

بخش تونل وتسمه نقاله

بمنظور محدود کردن تشعشع پرتو Xدر محدوده مکانی بازرسی بسته ها ، از يک قسمت تونل شکل استفاده ميشود که ابعاد عرض و ارتفاع آن متناسب با ابعاد بسته های مورد بازرسی ساخته میشود و كليه قسمتهای داخلی آن کاملاً با لایه سربی پوشیده میشود تا از نشت تشعشع پرتو Xبه خارج از تونل جلوگیری گردد ، ( ميزان ضخامت لايه هاي سربي با توجه به شدت اشعه ايكس لامپ مورد استفاده تعيين ميگردد ) همچنین قسمتهای مختلف نوار نقاله توسط يك شاسي فلزي ، كه طول و عرض آن متناسب با ابعاد تونل ساخته ميشود به قسمت پایین بدنه تونل متصل شده است و موتور گرداننده آن ، تنظيم گردش تسمه دستگاه را در دو جهت نرمال ومعکوس ممکن ميسازد ، چراغ نشان دهنده فعال شدن تابش اشعه ايکس ودکمه توقف اضطراری نیز در قسمتهای بالای ورودی وخروجی تونل قرارگرفته است .

سيستم سنسورهای نوری

اين سنسورها که با استفاده ازامواج مادون قرمز کار ميکنند در ورودی تونل (در دستگاه هائي كه نوارنقاله آنها در يك جهت جهت كار مي كند ) و در ورودی و خروجی تونل (در دستگاه هائي كه نوارنقاله آنها در دو جهت جهت كار مي كند ) نصب شده اند و به محض اينکه بسته ای وارد تونل ميشود ، باقطع شدن شعاع نوری بين فرستنده وگيرنده آن ، سيگنالی به قسمت کنترل فرستاده ميشود تابرقراری اشعه ايکس جهت تابيده شدن به جسم شروع گردد

قسمت توليد اشعه ايکس

منبع اشعه ايکس که شامل : ترانسفورماتورهای افزاينده ، ترانسفورماتور کاهنده ، چند برابر کننده ولتاژ ، لامپ اشعه ايکس ، مقاومتهای نمونه گير و روغن خنک کننده می باشد به صورت یک بسته کامل توسط کارخانه سازنده ارائه و در دستگاه X-RAY نصب می گردد . با روشن کردن دستگاه ، ولتاژ دويست و بيست ولت برق شهر (۲۲۰ Vac) به ترانسفورماتورهای افزاينده اعمال مي شود ، سپس ولتاژ خروجی نهائي توسط يكسو كننده هاي مناسب به ولتاژ مستقيم (DC) تبديل و به چند برابر کننده ولتاژ ارسال میگردد ، حال ولتاژهای تقويت شده ( تاحدود چند ده کيلو ولت ، مثلاً ۷۰ KV ) بترتيب به آند وکاتد لامپ اشعه ايکس متصل گرديده تا اختلاف پتانسيل حدود دو برابر ( ۱۴۰ KV) را در دو سر لامپ ايجاد کند .

از طرف ديگر برق شهر (۲۲۰ Vac) توسط يك ترانس کاهنده تا حدود ده ولت (۱۰ Vac) جهت تغذيه فيلامان به كاتد لامپ متصل ميگردد ، خروجي اين ترانس باعث گرم شدن فيلمان ( درحد سرخ شدن ) وآمادگی لامپ جهت توليد اشعه ايکس ميشود ، حال اگر ولتاژ بيشتر از يکصدو چهل کيلو ولت (۱۴۰ KV) به دوسر لامپ اعمال گردد الکترونهای موجود درفيلامان کاملا گرم شده با سرعت بسيار زياد به سمت آند حرکت ميکنند که پس از برخورد به آند ، انرژی با طيف فرکانسی در حدود ۱۰۱۴ تا ۱۰۲۱ هرتز آزاد ميشود که اشعه ايکس را نيز شامل ميگردد .

قسمت دريافت اشعه ايکس

اشعه ايکس پس از تابش توسط کليماتور Collimator ) ( و عبور از جسم به يک سری آشکار ساز برخورد ميکند آشکارسازها شامل چند برد قابل تعويض ( مثلاً ده برد ) ميباشند که انرژی اشعه ايکس را به جريان الکتريکی تبديل می کنند ، برای اين منظور برروی هربرد تعدادی بطور مثال شصت وچهار عدد کريستال سينتيلا تور به همراه شصت وچهار عدد فتوديود و شصت وچهار عدد تقويت کننده ولتاژ وجود دارد ، از آنجا ئيکه بردهای آشکار ساز بصورت ال مانند در تونل قرارگرفته اند ومنبع اشعه ايکس هم از گوشه روبروی آنها تابيده ميشود ، لذا تمام قسمتهای تونل اسکن ميشود ، بعبارت ديگر اشياء بزرگ کاملاً بازرسی ميشوند .

سيستم پردازش ونمايش تصوير

اين سيستم از آشکارساز پرتو X ، يک برد رابط ويک برد جهت پردازش اطلاعات دريافتی تشكيل شده است تشخيص مواد با استفاده از یک یا دو رديف ( حسب نوع دستگاه ) آشکارساز پرتو X که به شکل ال ( L ) قرارميگيرند انجام ميشود ، عمل آشکارساز پرتو X برداشت کامل تصوير بسته ، بدون ايجاد سايه است كه دارای تابش قطری ميباشد ، هرآشکارساز شامل کريستال ، فتوديود و تقويت کننده سیگنال ميباشند ، اشعه ايکس پس از برخورد به جسم و نفوذ در آن ، از جسم خارج شده وبه آشکارسازها مي رسد ، چون اشعه ايکس از نوع امواج غير مرئی ميباشد ، نمی تواند توسط فتوديودها آشکار شود ، بنابراين بايستی توسط کريستالهای مخصوص ، فرکانس آن کاهش يافته تا به سطح نور مرئی برسد . تا توسط فتو ديود ها آشکار گردد ، در اين مرحله يك کامپيوتر كه ميتواند در داخل ويا در خارج از دستگاه قرار گيرد ، براي پردازش ، بازسازی ، حفظ و نمايش تصاوير ، مورد استفاده قرار میگیرد ، توجه نمایید که در بعضی از دستگاه های گيت X-RAY فقط ازیک ردیف آشکارساز استفاده میگردد (آشکارساز پرتو Xنرم ) به همین دلیل در این دستگاه ها پارامتر های نرم افزاری ذیل پشتیبانی نمی شود :

  • تفكيك مواد آلي و مواد غير آلي Organic/inorganic Objects Strip
  • نمايش لايه ها حسب قدرت نفوذ اشعه H/L Penetration
  • نمايش تصوير مواد حسب ضريب انرژي Multi-energy

اما در برخی از دستگاه های X-RAY به منظور افزایش ضریب دقت ارزیابی تصویر از دوسری آشکار ساز استفاده می گردد که برروی يکديگر قرارگرفته اند ، يکی برای آشکار کردن پرتوی پرتو X سخت با قدرت نفوذ بالا وديگری برای آشکار کردن پرتو X نرم با قدرت نفوذ کم ، پس در موقع اسکن کردن ، دو ولتاژ خروجی بدست مي آيد که حاصل آن بطور مختصر عبارتست از :

  1. ارزیابی دقیقتر تصویر دریافتی نسبت به دستگاه های که با یک ردیف آشکارساز کار می کنند .
  2. نمایش مواد مختلف با استفاده از سه رنگ نارنجی ، سبز و آبی برحسب چگالی آنها .

در واقع در این سیستم مواد وعناصر موجود در طبيعت به سه دسته کلی تقسيم ميشوند که عبارتند از :
مواد سبك
عناصری هستند که عدد اتمی آنها زير ده می باشد ، اين مواد دارای درجه جذب پائينی از اشعه ايکس می باشند و يا بعبارت ديگر اشعه ايکس براحتی در آنها نفوذ ميکند ، بيشتر اين عناصر همان مواد آلی (( Organic Material می باشند كه در سيستم ارزيابی تصوير) ( HI – MAT به رنگ نارنجی ديده ميشوند .
مواد نيمه سنگين
عناصری ميباشند که عدد اتمی آنها بين يازده تا هجده می باشد ، اين مواد که به آنها اصطلاحاً مواد نيمه سنگين گفته ميشود دارای جذب متوسطی از اشعه ايکس ميباشند ، آلومينيوم وشيشه مثالهايي از اين نوع مواد هستند که در سيستم مانيتورينگ بازرسی با اشعه ايکس به رنگ سبز ديده ميشوند .
مواد سنگين
دسته سوم شامل عناصر با عدد اتمی بيشتر از هجده ميباشد ، اکثر اين عناصر فلز هستند كه ميزان جذب اشعه ايکس آنها زياد ميباشد و در سيستم مانيتورينگ بازرسی با اشعه ايکس به رنگ آبی نشانداده ميشوند .

بايد در نظر داشت كه نفوذ اشعه ايكس در اينگونه مواد به جنس و ضخامت آنها بستگي دارد ، بعنوان مثال در فلزی مانند فولاد ، اشعه ايکس تا حدی ميتواند نفوذ کند ، بطوريکه حداکثر نفوذ اشعه ايکس حسب توان منبع پرتو Xدر فولاد حدود ۲۵ الی ۳۵ میلیمتر می باشد ، بنابراين قسمتهائي از جسم مورد بازرسی كه با فولاد ضخیم و یا با فلز سرب که جزو سنگين ترين فلزات است پوشیده شده باشد نميتواند مورد ارزیابی قرار گیرد و به همین دلیل این قسمت از تصویر در مونيتور سياه دیده می شود .

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

تماس با ما: