2) увеличивается размер фантома
3) к окошку камеры присоединяется дополнительная фольга из вольфрама
4) к окошку камеры присоединяется дополнительная пластиковая фольга (+)
При напряжении рентгеновской трубки свыше 50 кВ фотоны формируют вторичные электроны, пробег которых уже не ограничивается тонким входным окном и полостью ионизационной камеры. Если у окна недостаточно вещества, часть электронов покидает чувствительный объём, а равновесие между числом электронов, входящих в объём и выходящих из него, нарушается. Это приводит к неполному сбору ионизационного заряда и занижению показаний дозиметрической системы.
Дополнительная пластиковая фольга выполняет функцию наращивающего, или build-up-, слоя. Она обеспечивает необходимую толщину вещества перед чувствительным объёмом, способствует формированию вторичных электронов и приближает условия измерения к электронному равновесию. Пластик выбирают как материал, близкий по эффективному атомному составу к мягким тканям и воздуху: он в меньшей степени искажает спектр пучка, чем материалы с высоким атомным номером. Толщина фольги должна соответствовать качеству излучения и конструкции камеры, поскольку чрезмерный слой увеличивает ослабление и может изменить энергетический состав пучка.
Остальные способы не решают задачу корректно: удаление части окна усиливает выход электронов, увеличение размеров фантома не устраняет локальное нарушение равновесия непосредственно у камеры, а вольфрамовая фольга чрезмерно поглощает излучение и вызывает выраженное спектральное изменение и дополнительное тормозное излучение.
| Конструкция или условие | Влияние на электронное равновесие | Дозиметрическое значение |
|---|---|---|
| Тонкое входное окно без дополнительного слоя | Вторичные электроны частично покидают чувствительный объём | Возможна недооценка ионизации и измеряемой дозы |
| Пластиковая наращивающая фольга | Создаёт слой образования электронов и компенсирует их выход через окно | Повышает соответствие измерения условиям электронного равновесия |
| Материал, эквивалентный мягким тканям | Минимально изменяет взаимодействие фотонов и распределение вторичных электронов | Предпочтителен для измерений в диагностических и терапевтических пучках |
| Слишком тонкая фольга | Не обеспечивает полного установления электронного равновесия | Сохраняется зависимость показаний от толщины окна и качества пучка |
| Слишком толстая фольга | Увеличивает поглощение фотонов и может сместить энергетический спектр | Возникает систематическая погрешность, несмотря на достаточное наращивание |
| Вольфрамовая фольга | Материал с высоким атомным номером резко усиливает поглощение и спектральную фильтрацию | Не является стандартным тканеэквивалентным решением для данной задачи |
| Изменение размеров фантома | Может влиять на рассеяние и геометрию поля, но не устраняет дефект у входного окна | Не заменяет наращивающий слой на ионизационной камере |
Электронное равновесие является условием корректной связи между ионизацией газа и поглощённой дозой в малом объёме. В практической дозиметрии его оценивают с учётом энергии фотонов, пробега вторичных электронов, материала стенки и толщины наращивающего слоя. Для воспроизводимых измерений фольга должна быть прочно и однородно установлена на окне камеры. После её установки необходима калибровка или применение соответствующего поправочного коэффициента, если это предусмотрено методикой.