| Les écrans renforçateurs - Constitution |
TERMINOLOGIE - INTERET
LUMINESCENCE: Emission de lumière par une substance sous divers stimuli (chimiques, rayonnements ionisants ...)
FLUORESCENCE: Emission instantanée en moins de 10-8 secondes.
PHOSPHORESCENCE: délai d’émission supérieur.
En radiologie, on utilise la propriété de certains sels inorganiques appelés « luminophores » d’émettre de la lumière sous l’action des rayons X.
Les premiers luminophores utilisés étaient le tungstate
de calcium (CaWO4) ou le sulfure de zinc cadmié (ZnSO3:Cd)
Puis, sont apparus l’iodure de césium (CsI), le sulfate de baryum
(BaSO4),
et finalement les sels de terres rares (gadolinium, lanthanum, tantale)
et à base d’yttrium.
Interet
La sensibilité du film à l’exposition
directe est très faible.
Il a donc fallu chercher des moyens de réduire la dose d’exposition
du patient, et de réduire les temps d’exposition.
Les écrans renforçateurs (ER) convertissent les rayons
X en un grand nombre de photons lumineux,
reflétant parfaitement l’information radiante du patient.
Une perte inévitable d’information a lieu.
CONSTITUTION
| SOMMAIRE |
 Le
support |
| La
couche protectrice |
| La
couche reflechissante |
| Luminophores |
| Pigment
coloré |
LE
SUPPORT
Constitué en polyester, il a une épaisseur de l’ordre de 0,25 mm.
ex:
KODAK X-Omatic, lanex screens
Le support est en ESTARTM(marque
déposée « Eastman Kodak Company)
0,17 mm
DU PONT
Le support est en MYLARTM
0,25 mm
Le support doit être chimiquement neutre, résistant aux
manipulations et aux expositions, flexible et parfaitement plat.
Constituée de plastique (cellulose ou autre polymère),
elle a une épaisseur de 0,02 mm.
Elle a une fonction de protection des luminophores, de prévention
d’électricité statique, et facilite le nettoyage (entretien)
des écrans.
ARBORESCENCES ELECTROSTATIQUES
CORPS ETRANGERS
En dioxyde de titane, de couleur blanche, 0,02 mm d’épaisseur.
La lumière émise par les écrans renforçateurs est « isotropique » (émise avec la même intensité dans toutes les directions)
Le rôle de la couche réflechissante est de refléchir la lumière émise vers le support de l’écran VERS LE FILM.
Certains écrans n’en disposent pas, car lors de la reflexion
la lumière diffuse dans la couche luminescente,
augmentant la zone exposée sur le film, augmentant le flou
de détection.
ex: KODAK X-Omatic fine et regular
Les cristaux sont contenus dans un polymère souple assurant leur dispersion.
L’épaisseur de la couche luminescente influe directement sur la rapidité de l’écran renforçateur:
ex: Ecrans Par speed (standards) 0,1 mm
Ecrans rapides:
+ 0,02 à 0,04 mm
Ecrans lents:
- 0,02 à 0,04 mm
Il est produit par la fusion de tungstate de sodium et de chlorate de calcium dans des conditions précises de température, de pression ...LE TUNGSTATE DE CALCIUM
(Ca WO4)
Elles sont commercialisées depuis 1973.
On trouve dans la classification périodique des éléments:
- Les terres alcaline
- Les éléments de transition
- Les éléments non métalliques
- Les terres rares (ou lanthanides) LANTHANE (Z 57)
EUROPIUM (Z 63)
GADOLINIUM (Z 64)
TERBIUM (Z 65)
THULIUM (Z 69)
LUTETIUM (Z 71)
Elles sont difficiles et onéreuses à extraire
Les terres rares utilisées dans les écrans renforçateurs
sont le Lanthane et le Gadolinium.
(L’yttrium (Z 39) n’est pas une terre rare mais possède des
propriétés similaires.)
Elles sont produites sous forme de poudre cristalline:
- d’oxysulfure de gadolinium (Gd2O2S)
- d’oxybromure de lanthane (LaOBr)
Elles n’ont pas de propriété de fluorescence si elles
sont pures.
Une « impureté » détermine un niveau piège
intermédiaire entre le niveau d’excitation et le niveau stable,
qui détermine la longueur d’onde de la lumière émise.
ex: 0,3 % des atomes de Gadolinium sont remplacés
par des atomes de Terbium
(oxysulfure de Gadolinium activé au Terbium: Gd2O2S:Tb)
Oxybromure de Lanthane activé
au thulium (LaOBr:Th)
L’incorporation d’un pigment (jaune) permet d’absorber la lumière diffusée dans la couche fluorescente avant qu’elle n’atteigne le film.(le trajet étant plus long)
Ces pigments diminuent la rapidité (perte de la part d’exposition
due à la lumière absorbée par le pigment) et sont
utilisés afin d’obtenir de fins détails.