Россия
В работе рассмотрены принципы реализации неклассических спектрометров излучения. Приведены схемы формирования пространственных распределений полей излучения и выполнена постановка задачи восстановления спектров по кривым ослабления и профилям полей вторичного излучения. Представлен обзор аппаратных решений и предложена систематизация неклассических спектрометров излучения по принципу получения информации о первичном пучке излучения. Описана методика определения условий излучения по восстановленным спектральным распределениям.
неклассические спектрометры излучения, спектр излучения, условия излучения
1. Колеватов Ю.И., Семенов В.П., Трыков Л.А. Спектрометрия нейтронов и гамма-излучения в радиационной физике. М.: Энергоатомиздат, 1991, 296 c.
2. Леонов А.С. Решение некорректно поставленных задач. Изд. 2-е. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2013, 336 с.
3. Косарев Е.Л. Методы обработки экспериментальных данных. 2-е изд., перераб. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008, 208 с.
4. M. Stampanoni et al, «Validation of reconstructed bremsstrahlung spectra between 6 MV and 25 MV from measured transmission data», Medical physics. Vol. 28. no. 3, pp. 325-327, 2001.
5. S. Tominaga, «A singular-value decomposition approach to X-ray spectral estimation from attenuation data», Nucl Instrum Methods, A243:580-86, 1986.
6. B. Armbruster, R.J. Hamilton, A.K. Kuehl, «Spectrum reconstruction from dose measurements as a linear inverse problem», Physics in Medicine & Biology, vol. 49, no. 22, pp. 5087, 2004.
7. C. Leinweber, J. Maier, M. Kachelrieb, «X-ray spectrum estimation for accurate attenuation simulation», Medical physics, vol. 44, no. 12, pp. 6183-6194, 2012.
8. J.M. Dinten et al, «X-Spectrum Determination Applied to Flash Radiography», Advances in X-ray Analysis, vol. 35, no. B, pp. 1091-1095, 1991.
9. Y. Du et al. «Measurement of synchrotron radiation spectra using combined attenuation method and regularized inversion», Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, vol. 565, no. 2, pp. 855-860, 2006.
10. S. Gallardo, J. Rodenas, G. Verdu, «Unfolding X-ray spectra using a flat panel detector. Determination of the accuracy of the method with the Monte Carlo method», Radiation Physics and Chemistry, vol. 155, pp. 233-238, 2019.
11. V. Delgado, «Determination of X-ray spectra from Al attenuation data by imposing a priori physical features of the spectrum: Theory and experimental validation», Medical physics., vol. 36, no. 1, pp. 142-148, 2009.
12. J.W. Twidell, «The determination of X-ray spectra using attenuation measurements and a computerprogram», Physics in Medicine & Biology, vol. 15, no. 3, pp. 529, 1970.
13. S. Tominaga, «The estimation of X-ray spectral distributions from attenuation data by means of iterative computation», Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, vol. 192, no. 2-3, pp. 415-421, 1982.
14. R.G. Waggener et al., «X-ray spectra estimation using attenuation measurements from 25 kVp to 18 MV», Medical physics, vol. 26, no. 7, pp. 1269-1278, 1999.
15. J.M. Boone, «X-ray spectral reconstruction from attenuation data using neural networks», Medical physics, vol. 17, no. 4, pp. 647-654, 1990.
16. S. Hussain, «Artificial neural network model for spectral construction of a linear accelerator megavoltage photon beam», International Conference on Intelligent Systems, 2010, Modelling and Simulation, IEEE, pp. 86-91, 2010.
17. O.I. Nedavnii, S.P. Osipov, «Approximate energy spectrum of a high-intensity bremsstrahlung source derived from attenuation curve by method of moments», Russian journal of nondestructive testing, vol. 37, no. 9, pp. 667-671, 2001.
18. E.Y. Sidky et al., «A robust method of X-ray source spectrum estimation from transmission measurements: Demonstrated on computer simulated, scatter-free transmission data», Journal of applied physics, vol. 97, no. 12, pp. 124701, 2005.
19. M. Endrizzi, P. Delogu, P. Oliva, «Application of an expectation maximization method to the reconstruction of X-ray-tube spectra from transmission data», Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy, vol. 102, pp. 42-47, 2014.
20. X. Duan et al., «CT scanner X-ray spectrum estimation from transmission measurements», Medical physics, vol. 38, no. 2, pp. 993-997, 2011.
21. A. Lelyukhin, T. Piskaryova, E. Kornev, «Monitoring the spectral composition of bremsstrahlung during the exposure», Applied Radiation and Isotopes, vol. 148, pp. 45-48, 2019.
22. Тараско М.З. Метод минимума направленного расхождения в задачах поиска распределений: Препринт№№ 1446. 1983.
23. Лелюхин А.С., Муслимов Д.А. Восстановление спектральных распределений по данным о пространственном распределении фотонов вторичного излучения//Прикладная физика. 2020. № 5. С. 10-15.
24. Кульбак С. Теория информации и статистика. М.: Наука, 1967. 408 с.
25. Теребиж В.Ю. Введение в статистическую теорию обратных задач. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2005. 376 с.
26. E.L. Kosarev, V.D. Peskov, E.R. Podolyak, «High resolution soft X-ray spectrum reconstruction by MWPC attenuation measurements», Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. vol. 208, no. 1-3, pp. 637-645, 1983.
27. L. Silberstein, «Determination of the spectral composition of X-ray radiation from filtration data», JOSA, vol. 22, no. 5, pp. 265-280, 1932.
28. A.P. Cracknell et al., «The determination of the photon energy spectrum of a flash X-ray tube», Radiation Effects, vol. 2, no. 4, pp. 233-242, 1970.
29. Баловнев А.В., Визгалов И.В., Салахутдинов Г.Х. Диагностика аномальной электрон-электронной эмиссии в автоколебательном режиме пучково-плазменного разряда при помощи метода фильтров и термолюминесцентных детекторов//Прикладная физика. 2015. № 1. С. 40.
30. Баловнев А.В. и др. Исследование рентгеновского излучения микропинчевого разряда при помощи термолюминесцентных детекторов //Прикладная физика. 2013. № 4. С. 23-26.
31. J. Cao et al., «Spectral reconstruction of the flash X-ray generated by Dragon-I LIA based on transmission measurements», Nucl. Sci. Tech., vol. 26, pp. 040403, 2015.
32. J.P.O. Manrique, A.M. Costa, «Reconstruction of X-rays spectra of clinical linear accelerators from transmission data with generalized simulated annealing», Radiation Physics and Chemistry, vol. 155, pp. 4-8, 2019.
33. J. Cao et al., «A novel X-ray tube spectra reconstruction method based on transmission measurements», Nuclear Science and Techniques, vol. 27, no. 2, p. 45, 2016.
34. S. Gallardo et al., «Unfolding X-ray spectra using a flat panel detector», 2013, 35th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC). IEEE, 2013. pp. 2384-2387. DOI:https://doi.org/10.1109/EMBC.2013.6610018. /
35. E.Y. Sidky et al., «A robust method of X-ray source spectrum estimation from transmission measurements: Demonstrated on computer simulated, scatter-free transmission data», Journal of applied physics, vol. 97, no. 12, pp. 124701, 2005.
36. L. Yu, E.Y. Sidky, X. Pan, «A novel method for determining source spectrum/detector spectral response in X-ray imaging», 2003 IEEE Nuclear Science Symposium. Conference Record (IEEE Cat. No. 03CH37515). IEEE, vol. 4, pp. 2964-2967.
37. V. Raspa, C. Moreno, «Radiographic method for measuring the continuum hard X-ray output spectrum of a Plasma Focus device», Physics Letters A, vol. 373, no. 40, pp. 3659-3662, 2009.
38. V. Raspa et al., «Plasma focus based flash hard X-ray source in the 100 keV region with reproducible spectrum», Physics Letters A, vol. 374, no. 46, pp. 4675-4677, 2010.
39. Косарев Е.Л., Песков В.Д., Подоляк Е.Р. Восстановление спектра ультрамягкого рентгеновского излучения из измерений его поглощения в газе//ЖТФ. 1983. Том 53. Вып. 6. С. 1101-1114.
40. Микеров В.И., Кошелев А.П. Рентгеновский анализатор. Патент на изобретение № 2504756. Россия. Опубликовано: 20.01.2014. Бюл. № 2.
41. Лелюхин А.С., Корнев Е.А. Спектрозональный рентгеновский детектор. Патент на изобретение № №2262720. Россия. Опубликовано: 20.10.2005. Бюл. № 29.
42. Муслимов Д.А., Лелюхин А.С. Восстановление спектра излучения рентгеновской трубки по абсорбционной кривой//Материалы III Евразийского конгресса по медицинской физике и инженерии «Медицинская физика-2010». Сб. материалов. Том 2. М., 2010. С. 97-99.
43. Муслимов Д.А., Лелюхин А.С. Гамалей К.А. Определение практического пикового напряжения по восстановленным спектральным распределениям тормозного излучения//Медицинская техника. 2011. №№5. С. 34-39.
44. R.T. Mainardi, E.V. Bonzi, «An indirect method of X-ray spectra measurement by simultaneous attenuations of the scattered beam», Radiation Physics and Chemistry, vol. 77, no. 5, pp. 537-544, 2008.
45. R.T. Mainardi, R.A. Barrea, «X-ray spectral determination by successive modifications of the beam intensity», Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment, vol. 280, no. 2-3, pp. 387-391, 1989.
46. W.T. Jalbout, N.M. Spyrou, «Spectral reconstruction by scatter analysis for a linear accelerator photon beam», Physics in Medicine & Biology, vol. 51, no. 9, pp. 2211, 2006.
47. Муслимов Д.А., Лелюхин А.С., Зацепин А.А., Татаров А.В. Устройство для определения высокого напряжения на рентгеновской трубке. Патент на изобретение № 2633801. Россия. Опубликовано: 19.10.2017. Бюл. № 29.
48. Лелюхин А.С., Муслимов Д.А., Пискарева Т.И., Межуева Л.В., Татаров А.В., Яловой С.К., Стуров А.С. Устройство для измерения анодного напряжения и определения суммарной фильтрации рентгеновского излучения. Патент на изобретение № 2672253. Россия. Опубликовано: 13.11.2018. Бюл. № 32.
49. СанПиН 2.6.1.1192-03. Гигиенические требования к устройству и эксплуатации рентгеновских кабинетов, аппаратов и проведению рентгенологических исследований. М.: ФЦГСЭН, 2003. 76 с.
50. Блинов Н.Н. Основы рентгенодиагностической техники. Учебное пособие. М.: Медицина, 2002. 392 с.
51. Владимиров Л.В., Владимиров Ю.Л., Козлов А.А. Радиационные методы контроля параметров рентгенодиагностических аппаратов//Медицинская техника. 2007. №№5. С. 35-37.
52. Нурлыбаев К., Синников Л.Л., Ярына Д.В. Метрологическое обеспечение средств контроля электрических и радиационных параметров рентгеновских аппаратов//АНРИ. 2007. №№2. С. 53-57.
53. Зеликман М.И. Цифровые системы в медицинской рентгенодиагностике. М.: ОАО «Издательство «Медицина», 2007. 208 с.
54. ГОСТ Р МЭК 61267-2001. Аппараты рентгеновские медицинские диагностические. Условия излучения при определении характеристик.
55. International Electrotechnical Commission, Medical Diagnostic X-Ray Equipment - Radiation Conditions for Use in the Determination of Characteristics. Rep. IEC-61267, IEC, Geneva, 2005.
56. ГОСТ IEC 61676-2011. Медицинское электрическое оборудование. Дозиметрические приборы, используемые для неинвазивного измерения напряжения на рентгеновской трубке в диагностической радиологии. М.: Стандартинформ, 2013 г.
57. Владимиров Л.В., Владимиров Ю.Л., Козлов А.А. Радиационные методы контроля параметров рентгенодиагностических аппаратов//Медицинская техника. 2007. № 5. С. 35-37.
58. Муслимов Д.А., Лелюхин А.С. Методы и средства измерения анодного напряжения рентгеновских аппаратов//Медицинская техника. 2011. № №5. С. 15-18.
59. Лелюхин А.С. Определение характеристик рентгеновского пучка по профилю поля вторичного излучения//Медицинская техника. 2019. № 2. С. 32-34.
60. Лелюхин А.С. Определение параметров рентгеновского пучка по восстановленным спектральным распределениям//Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине - 2014: материалы Всерос. школы-семинара. Саратов: Изд-во Саратовский источник, 2014. С. 24-26.
61. H.M. Kramer, H.J. Selbach, W.J. Iles, «The practical peak voltage of diagnostic X-ray generators», The British journal of radiology, vol. 71, no. 842, pp. 200-209, 1998.
62. Y. Baorong et al., «Experimental determination of practical peak voltage», The British journal of radiology, vol. 73, no. 870, pp. 641-649, 2000.
63. Муслимов Д.А., Лелюхин А.С. Методы и средства измерения анодного напряжения рентгеновских аппаратов//Медицинская техника. 2011. № 5. С. 15-18.
64. Муслимов Д.А., Лелюхин А.С. Определение практического пикового напряжения по скорости затухания тормозного излучения в полупроводниковом детекторе//Медицинская техника. 2012. № 1. С. 18-22.
65. Зацепин А.А., Татаров А.В., Калугин Е.Я., Лелюхин А.С. Использование информации о форме полей вторичного излучения при определении режимов работы рентгеновских аппаратов//Приборы. 2017. № 8. С. 29-33. Methods and Devices for Reconstruction Radiation Spectra from Spatial Distributions
