4. Погрешности определения интенсивности на рентгенограммах.

Ранее была сделана оговорка, что рассматривается только случай перпендикулярного падения рентгеновского луча на пленку. Если луч падает на пленку под углом π/2φ , где φ - угол между лучем и нормалью к пленке, то повышается поглощение луча в exp(-µd sec φ). Здесь µ - линейный коэффициент поглощения рентгеновского луча эмульсией, а d - толщина эмульсии. Тогда истинная интегральная интенсивность пятна на пленке I_ист и измеренная интенсивность I_изм будут относиться друг к другу как

. (1)

Эта поправка достигает величины 10-20 % (в зависимости от величины d) при =30-40^o.

Интенсивность рентгеновских лучей, вызвавших почернение пленки, связана логарифмическим законом с интенсивностью света, проходящего сквозь пленку при измерении плотности почернения

. (2)

Логарифмическая зависимость делает невозможным точные измерения D, когда почернение освещаемого фрагмента пленки неравномерно по площади. Это так называемый эффект Вустера. Для иллюстрации рассмотрим простейший пример. Пусть освещаемый фрагмент фотопленки имеет прямоугольное сечение с длинами сторон a и b. Вдоль направления b плотность почернения предполагается одинаковой, а вдоль "a" плотность линейно увеличивается от D₁ до D₂ . На расстоянии х от светлого края оп тическая плотность равна

. (3)

Сквозь площадку длиной b и шириной dx здесь проходит свет интенсивностью . Oбщее количество света, прошедшего через освещаемый фрагмент будет

. (4)

Из уравнения (1) имеем

, (5)

а из (2) получаем

и . (6)

Объединяя (4), (5) и (6) записываем

. (7)

Откуда получаем

(8)

и окончательно

, (9)

где D'- средняя оптическая плотность по рассматриваемому фрагменту, вычисленная из количества света, проходящего сквозь пленку. Из (2) истинная средняя плотность равна (D₁+D₂)/2 и тогда отношение

% (10)

будет средней величиной ошибки денситометрического определения средней оптической плотности фрагмента.

Данные, демонстрирующие влияние перепада оптической плотности внутри измеряемого фрагмента на ошибку в определении средней плотности почернения, приведены в таблице 2. Эти данные показывают, что большие плотности почернения определяются при денситометрировании с большими ошибками. Чтобы избежать их, были найдены способы превращения обычных пятен на рентгенограммах в пятна с профилями, имеющими плато такой ширины, что световой луч денситометра полностью помещается внутри этого плато (интегрирующие камеры, в которых кассета с пленкой колеблется в двух взаимно перпендикулярных направлениях при экспозиции). Другой подход предусматривает измерение плотности почернения последовательно на очень малых участках, считая плотность внутри этого участка постоянной. Однако здесь имеется ограничение, связанное с неоднородностью распределения зерен в желатиновом слое, которые имеют относительно большие размеры. Оптимальные размеры сечения светового луча близки к 0,1 0,1 мм².

Таблица 2

Интервал оптической плотности		Ошибка в определении средней плотности в %
D1	D2
0	0,1	1,6
0	0,2	3,1
0	0,5	9,2
0	1,0	18
0	2,0	33
0	3,0	34