Начало >> Статьи >> Архивы >> Авторадиография

Разрешающая способность авторадиографии - Авторадиография

Оглавление
Авторадиография
Области применения авторадиографии
Радиоактивные изотопы
Авторадиография в сравнении с другими методами обнаружения ионизирующих излучений
Ядерные фотоэмульсии и фотографический процесс
Кристаллы бромистого серебра
Желатин
Скрытое изображение
Проявление скрытого изображения
Физическое проявление
Фиксирование эмульсии
Специальные методики
Цветные эмульсии
Воздействие ионизирующего излучения на ядерные эмульсии
Бета-частицы
Другие виды ионизирующего излучения
Разрешающая способность авторадиографии
Факторы, определяющие разрешающую способность зернистых авторадиограмм
Разрешение в электронномикроскопической авторадиографии
Разрешающая способность трековых авторадиограмм
Эффективность авторадиографии
Эффективность при электронномикроскопической авторадиографии
Эффективность трековой авторадиографии
Эффективность макроскопической авторадиографии
Соотношение между факторами, определяющими разрешение и эффективность
Фон авторадиограмм
Хемография
Облучение внешними источниками
Уничтожение фона
Измерение фона
Микроскопия и микрофотография авторадиограмм
Оптическая система для освещения в темном поле
Микрофотография зернистых авторадиограмм
Исследование в темном поле
Исследование и фотографирование трековых авторадиограмм
Относительные измерения радиоактивности
Перекрестные эффекты
Факторы связанные с эмульсией и влияющие на относительные измерения
Относительные измерения в трековой авторадиографии
Счет зерен и треков
Фотометрическая оценка плотности зерен
Выбор визуального или фотометрического метода счета зерен
Необходимость абсолютных измерений
Абсолютные измерения радиоактивности с помощью трековой авторадиографии
Планирование и осуществление авторадиографических исследований
Выбор эмульсии
Эксперименты с двумя изотопами
Освоение новой методики
Контрольные процедуры, необходимые для каждого эксперимента
Проектирование и оборудование темной комнаты
Гистологическая техника и авторадиография
Выбор способа гистологической фиксации
Методика приготовления гистологических срезов
Непроницаемые пленки
Приготовление авторадиограмм для микроскопии
Авторадиография растворимых радиоизотопов
Способы авторадиографии растворимого материала
Хемография и артефакты от давления
Количественные исследовани растворимых радиоактивных изотопов
Методика съемной эмульсии
Недостатки методики съемной эмульсии
Подробное описание методики  съемной эмульсии
Методики жидкой эмульсии для авторадиографии с оценкой плотности зерен
Факторы, влияющие на толщину эмульсионного слоя
Выбор подходящей толщины эмульсии
Оценка и описание методики жидкой эмульсии для авторадиографии с оценкой плотности зерен
Методика жидкой эмульсии для трековой авторадиографии
Авторадиография с электронной микроскопией
Ограничения современных методик
Детальное описание методик
Авторадиография макроскопических объектов
Авторадиография  в макроскопических образцах
Описание методик авторадиографии макроскопических объектов
Послесловие

Любой β-излучатель испускает частицы в широком спектре энергий, и путь каждой β-частицы непредсказуем, так как могут быть многочисленные резкие изменения в его направлении. Начальное направление вылета излучаемой β-частицы едва ли определимо, поскольку любой курс равновероятен.
Если рассматривать точечный β-нзлучающнй источник, окруженный со всех сторон более толстым слоем ядерной эмульсии, чем максимальная длина трека частицы, то, очевидно, что источник будет находиться в центре сферы из проявленных зерен серебра, плотность которых уменьшается в направлении от источника к периферии сферы (рис. 15, о). Диаметр сферы определяется наибольшим трековым радиусом, который зависит от максимальной энергии испускаемых β-частиц. Распределение зерен серебра внутри сферы сложным образом зависит от многочисленных факторов и, в частности, от формы энергетического спектра изотопа.
При расчетах обычно предполагают, что с удалением от источника плотность зерен серебра уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния. Практически плотность падает быстрее, чем предполагается этим законом.
Если разрезать подобную сферу эмульсии пополам, то зерна серебра будут находиться только по одну сторону от источника (см. рис. 15,б). Таково положение, когда источник расположен на стеклянной подложке и покрыт эмульсионным слоем, более толстым, чем максимальный пробег излучаемых частиц. Позднее, при разборе трековой авторадиографии, эта модель будет обсуждаться более подробно. Необходимо отметить, что если источник расположен на стеклянной подложке и покрыт с одной стороны эмульсией, то распределение зерен серебра не идентично полусфере, показанной на рис. 15, а. Рассеяние β-частиц на поверхности раздела между стеклом и эмульсией отличается от рассеяния в одной эмульсии. Этот эффект слегка искажает картину распределения зерен серебра в полусфере, так что ее радиус в плоскости поверхности стекла будет несколько больше перпендикулярного к ней радиуса.
Случай тонкого слоя эмульсии, проходящего через центр сферы (см. рис. 15, в), более точно соответствует ситуации при обычной гистоавторадиографин.


Рис. 15. Диаграммы, иллюстрирующие наиболее общие соотношения источник — эмульсия:
а—источник со всех сторон окружен слоем эмульсии, толщина которого превышает максимальный трековый радиус, б — источник находится на подложке, обычно предметном стекле, и с одной стороны покрыт толстым слоем эмульсии; в — типичное положение для зернистой авторадиограммы, когда над источником находится тонкий, по сравнению с длиной трека, слой эмульсии.
При этом многие из образующихся β-частиц будут вылетать через тонкий эмульсионный слой в окружающий воздух. Если смотреть на эмульсию перпендикулярно плоскости подложки, то источник будет находиться в центре круга из проявленных зерен серебра. Подобно предыдущему случаю в связи с изменением плоскости среды —заменой части эмульсии в сфере воздухом—здесь происходит увеличение диаметра круга и уменьшение плотности зерен внутри него. Три модели, представленные в виде схем на рис. 15, практически демонстрируют любой тип авторадиограмм. Сферические и полусферические модели характеризуют трековые авторадиограммы, когда источники локализованы в самой эмульсии (см. рис. 15, а) или смонтированы на подложке и покрыты толстым слоем эмульсии только с одной стороны (см. рис. 15, б). Авторадиограммы трития представляют собой случай полусферической модели: максимальный пробег его β-частиц в ядерной эмульсии настолько невелик, что обычно используемые тонкие эмульсионные слои тем не менее достаточно толсты для регистрации всех треков. Третья модель (см. рис. 15, в) отражает гораздо более распространенный случай авторадиографии. Тонкий эмульсионный слой регистрирует только первые несколько микронов пути каждой β-частицы совместно с короткими участками треков тех частиц, которые возвратились в эмульсию в результате рассеяния в стеклянной подложке, в воздухе или в каком-либо другом газе за эмульсией. Этот тип препаратов известен как зернистые авторадиограммы.
Большинство опубликованных данных по разрешающей способности базируется на таких зернистых авторадиограммах. Поэтому эта модель будет подробно рассмотрена в первую очередь.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗРЕШАЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Если рассматривать способ приготовления, показанный на рис. 15,б, то распределение плотности зерен вдоль проходящей через источник линии имеет вид кривой на рис. 16.

Плотность зерен, наибольшая над источником, симметрично уменьшается с увеличением расстояния от него в обоих направлениях. Определение точного диаметра круга из проявленных зерен серебра представляет значительные трудности. Плотность зерен постепенно падает до естественного фонового уровня, в связи с чем невозможно с уверенностью установить конечную точку.

Рис. 16. Распределение зерен серебра вокруг источника на зернистой авторадиограмме.
В проходящей через источник плоскости пересечения эмульсии плотность зерен наибольшая непосредственно над источником и симметрично уменьшается и обоих направлениях от него. R — величина разрешения, определенного в данном случае как расстояние от источника, на котором плотность зерен падает до половины своего значения над самим источником.
Поэтому разрешающая способность обычно определяется через параметры некоторой другой функции плотности зерен, которые более удобны для измерения на практике.
В теории фотографии разрешающая способность, или разрешение, обычно определяется как минимальное расстояние, которое должно разделять два объекта для того, чтобы они могли быть различимы. Если два источника находятся очень близко, то зерна, образованные одним источником, перекрывают зерна от другого источника и, таким образом, дают кривую распределения плотности зерен с единственной вершиной, приведенную на рис. 16. При дальнейшем увеличении расстояния между источниками пик кривой расширяется и становится ниже, и в конце концов плотность зерен на середине расстояния между двумя источниками оказывается меньшей, чем над самими источниками.
Гомберг [2] определил разрешение авторадиографии как расстояние, разделяющее два источника равной интенсивности, при котором плотность зерен между ними снижается до половины уровня, наблюдаемого над каждым источником.
Более общее определение разрешения предложили Дониах и Пелк [3]. Пользуясь кривыми распределения плотности зерен, подобными представленной на рис. 16, они определяли разрешение как расстояние от любого источника, при котором плотность зерен равна половине значения, наблюдаемого над данным источником. Они представили ряд расчетов разрешения для точечного источника, а также линейного источника, расположенного под прямым углом к плоскости эмульсии.
Надлер [4] использовал примерно такое же определение. Он работал с плоскими протяженными источниками и рассчитал расстояние от конца источника, на котором плотность зерен снижалась до половины уровня, имеющего место над самим концом.
Иногда встречается и четвертое определение разрешения. В соответствии с ним разрешение — это радиус круга с источником в его центре, в котором содержится половина зерен серебра, образованных этим источником [11].
Необходимо подчеркнуть, что при одинаковых условиях величина разрешения, которая выражена как расстояние, требуемое для разделения двух ближайших источников, гораздо больше, чем полуширина кривой распределения плотности зерен от единичного источника.
Обсуждения факторов, влияющих на разрешение зернистых авторадиограмм, представлены в работах [3—6]. Стевенс [7] провел многочисленные фундаментальные эксперименты по определению разрешения, используя изотоп I131 и специальные контрольные таблицы. Хилл [8] исследовал разрешение, получаемое при работе с тритием и съемными эмульсиями Kodak AR-10, используя плоский источник в форме диска и определяя изменение оптической плотности с увеличением расстояния от края источника.



 
« Автоматизированный мониторинг больных сахарным диабетом детей и подростков   Актуальные проблемы низкорослости у детей »