Радиографическая пленка

В качестве детекторов ионизирующего излучения в радиографии используется радиографическая пленка. Рентгеновская пленка обеспечивает постоянное видимое изображение теней, образованных проникающим излучением.

Рентгеновская пленка представляет собой тонкую прозрачную подложку из негорючей пластмассы (ее также называют основой), на которую с двух сторон нанесено эмульсионное покрытие из желатина, в котором диспергированы соли серебра (обычно бромид серебра AgBr). Эти соли очень чувствительны к электромагнитному излучению, особенно к рентгеновскому и гамма-излучению. Основа пленки обычно окрашена в синий цвет и имеет толщину около 0,2 мм. Эмульсионное покрытие имеет толщину около 10..20 мкм. Между эмульсионным слоем и основой наносится слой специального клея, называемый подслоем, который обеспечивает повышенную прочность соединения эмульсионного слоя с основой. Поверх эмульсионных слоев обычно наносят защитное покрытие из задубленной желатины, толщиной около 1 мкм, служащее для защиты от механических повреждений. Общая толщина пленки достигает 0,25 мм.

Нанесение эмульсионных слоев с двух сторон основы увеличивает чувствительность пленки, поскольку проникающее излучение действует на оба слоя эмульсии почти одинаково.

Когда электромагнитное излучение или электроны взаимодействуют с чувствительной эмульсией пленки, они производят скрытое изображение в эмульсии, которое не может быть обнаружено визуально или обычными физическими измерениями. Фотохимическая реакция протекает так:

Ag⁺Br^– + (hν) → Ag⁺ + Br + e → Ag + Br

Под влиянием кванта излучения hv отрицательный ион брома Br ^– теряет свой валентный электрон и становится нейтральным атомом Br. Этот атом перемещается к поверхности кристалла, где связывается желатином, а освободившийся электрон, взаимодействуя со свободным положительным ионом серебра, превращает его в нейтральный атом серебра.

Когда в результате действия излучения в кристалле бромистого серебра накапливается определенное число атомов восстановленного металлического серебра, в нем образуется так называемый цент скрытого изображения.

Когда пленка обрабатывается проявителем, химические реакции преобразуют экспонированные кристаллы бромида серебра в скрытом изображении в металлическое серебро. Металлическое серебро образует изображение на пленке. После проявления пленка обрабатывается в фиксаже, который переводит неэкспонированные кристаллы бромистого серебра в раствор. После проявления и фиксирования пленка промывается и высушивается.

Рентгеновская пленка бывает двух основных типов – прямого экспонирования (безэкранные пленки) и используемые с флюоресцентными экранами.

Большинство промышленных рентгеновских пленок относятся к пленкам прямого экспонирования и имеют большой диапазон чувствительности, контрастности и зернистости. Пленки прямого экспонирования можно применять с металлическими усиливающими экранами.

Экранные пленки были разработаны для медицинских исследований, но их применяют и в промышленности – например, при использовании низковольтных рентгенаппаратов экспозиция слишком велика для применения безэкранных пленок, поэтому применяют пленку с флуоресцентными экранами. Экранные пленки более чувствительны к видимому свету, чем к ионизирующему излучению и особо чувствительны к длинам волн, испускаемых флуоресцентными экранами (обычно сине-фиолетового участка спектра), с которыми они используются.

Рентгеновская пленка выпускается в упаковках различных типов и различных форматов – в рулонах, листовая, проложенная бумагой, листовая в отдельных конвертах, листовая со свинцовыми экранами и т.п. Листовую пленку применяют при радиографии отдельных участков, а рулонную – для радиографии панорамным способом стыковых соединений труб.

Выбор пленки и время экспозиции – два главных фактора в пленочной радиографии. Выбор рентгеновской пленки для определенного применения – это компромисс между желаемым качеством изображения и временем экспозиции. Качество снимка зависит главным образом от плотности пленки, градиента, зернистости и вуали, которые являются производными от типа пленки и процесса проявления. Время экспозиции главным образом зависит от чувствительности пленки и от интенсивности излучения на поверхности пленки.