بررسی اثر نوسانات ولتاژ بر کیفیت پرتوهای اشعه ایکس در محدوده انرژی رادیولوژی تشخیصی

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی شاهرود

2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد پرند

چکیده

هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثر نوسانات ولتاژ حاصل از دستگاه های تولید کننده اشعه ایکس بر کیفیت پرتوهای اشعه ایکس می‌باشد. برای رسیدن به این موضوع باید ابندا طیف انرژی حاصل از تیوب های تولید کننده اشعه ایکس در محدوده رادیوگرافی تشخیصی شبیه سازی شده و با نتایج تجربی اندازه گیری شده، صحت سنجی شود. آنالیز آماری انجام گرفته روی نتایج نشان می‌دهد که تفاوت معنی داری بین نتایج شبیه سازی و نتایج تجربی وجود ندارد. سپس تاثیر ریپل ولتاژ روی طیف انرژی شبیه سازی و بررسی شد. برای بررسی اثر نوسانات ولتاژ بر میزان کیفیت پرتو محاسبات لایه نیم جذب (HVL) انجام گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که نوسانات ولتاژ می تواند تا حدود 56% مقدار HVL را در ولتاژ kV100 و در حدود 75% در ولتاژ kV80 کاهش دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigating the effect of voltage fluctuations on the beam quality of X-rays in the range energy of diagnostic radiology

نویسندگان [English]

  • hossein mohammadi 1
  • mohamadreza shojaei 1
  • jamshid soltani-nabipour 2
چکیده [English]

The purpose of this study was to investigate the effect of voltage ripple produced by X-ray machines on the quality of X-ray rays. For this purpose, the energy spectrum from the X-ray tube manufacturer should be simulated in the range of diagnostic radiography and verified by experimental results. The statistical analysis of the results showed that there is no significant difference between simulation results and experimental results. Then the effect of the ripple factor on the energy spectrum was simulated and investigated. In order to investigate the effect of ripple factor on the beam quality, the half-value layer HVL was calculated. The results of this study showed that the voltage fluctuations can reduce up to 56% of the HVL value at 100 kV and about 75% at 80kV voltage.

کلیدواژه‌ها [English]

  • HVL
  • simulation monte carlo
  • GATE
  • voltage ripple
  • energy spectra
[1] Fewell T R and Shuping R E. Photon energy distribution of some typical diagnostic x-ray beams Med Phys 1977; 4:187–97 [2] Dance D et al. Influence of anode/filter material and tube potential on contrast, signal-to-noise ratio and average absorbed dose in mammography: a Monte Carlo study Br J Radiol 2000; 73:1056–67. [3] Ay M R, Shahriari M, Sarkar S, Adib M and Zaidi H. Monte Carlo simulation of x-ray spectra in diagnostic radiology and mammography using MCNPX. Phys Med Biol 2004; 49: 4897-4917. [4] Boone J M and Seibert J A. An accurate method for computer-generating tungsten anode x-ray spectra from 30 to 140 kV Med Phys 1997; 24: 1661–70. [5] Cho H-M, Kim H-J, Choi Y-N, Lee S-W, Ryu H-J and Lee Y-J. The effects of photon flux on energy spectra and imaging characteristics in a photon-counting x-ray detector. Phys Med Biol 2013; 58:4865–4879. [6] International Atomic Energy Agency. Quality assurance program for digital mammography. IAEA Human Health Series Publication. No. 17. VIENNA, 2011. [7] International Commission on Radiological Protection. Protection of the patient in diagnostic radiology. ICRP Publication 34. New York, NY: Pergamon Press, 1982. [8] M.T. Bahreyni‑Toosi, SH. Nasseri, M. Momennezhad, F. Hasanabadi, H. Gholamhosseinian. Monte Carlo Simulation of a 6 MV X‑Ray Beam for Open and Wedge Radiation Fields, Using GATE Code, Journal of Medical Signals & Sensors, Vol 4, 2014, 268-273. [9] M. A. Sousa Lacerda, T.A. Silva, A. H Oliveira, the methodology for evaluating half-value layer and its influence on the diagnostic radiology, Radiol Bras 2007;40(5):331–336