感光材料的化学成像处理

X线摄影化学及暗室技术内蒙古医学院附属人民医院CT室冯立X线摄影化学及暗室技术第一章绪论X线摄影化学是研究应用X线胶片纪录X线及X线激发的荧光光化学反应的科学。暗室技术是在暗室中将一张已曝光的X线片，经过一系列处理，形成一张有清晰影像的X线照片的工作过程。要求：掌握相关原理，熟练暗室操作技术。一、摄影简史1727年德舒尔茨银盐吸收光能变黑1839年法达盖尔汞蒸汽显影碘化银的潜影硫代硫酸钠对未曝光部分冲洗1895年德伦琴X线第一张X线照片1913年美伊斯曼.柯达公司研制两面涂有感光乳剂的胶片20世纪70年代柯达公司X线T颗粒胶片与稀土增感屏匹配，提高影响质量。•第一个利用银化合物光化学反应原理进行制作图像实验的，是约翰-海因里希-舒尔茨（1687-1744）。•1727年舒尔茨作了一次实验，他将硝酸银和白垩的混合物装入一个瓶子，然后涂在纸上，上面覆一张按字母石头剪成缺口的黑纸。经太阳照射后，他发现只有剪去字母形缺口的部位变黑了。于是，得出结论：这一变化并不是太阳热量所致，而是由阳光引起的反应。•舒尔茨的实验成果没有与摄影联系起来,所以，没有肖像法国的路易-雅克-芒台-达盖尔（1787-1851）•有一次，他偶然发现碘化银具有感光性能，而且碘化银的潜像可在水银蒸气下显出。结果他终于发明了照相术，并命名它为“达盖尔照相术”，其制作程序是：•1、将一块铜板磨光后镀银；•2、浸入硝酸液内，然后置于碘蒸气下形成碘化银，从而具备了感光性能•3、放入暗箱摄影（形成潜像）；•4、接触水银蒸气显像；•5、在盐水（后又改为大苏打）中定影；•如果在晴天中午时分采用此法，曝光时间约需20分钟，以后，不用碘蒸气而改用溴蒸气，曝光时间又缩短到5-1分钟。1901年，首届诺贝尔物理学奖授予德国物理学家伦琴（WillhelmKonradRotgen,1845---1923),以表彰他在1895年发现的X射线。X线特性穿透作用：能穿透可见光不能穿透的物质，KV愈高，射线波长愈短，能量愈高，穿透力也愈强，同时与被照物体的密度及原子序数有关；•荧光作用：作用于某些（荧光）物质时，能使这些物质发射（激发）出可见荧光；•感光作用：能使卤化银感光材料感光；•生化作用：使人体组织的分子分解，导致细胞的生理变化，危害人体健康。另一方面，合理地利用这种特性，也可以利用X射线来治疗某些疾病（放疗）。二、X线成像意义X线可以纪录被检查物体的信息影像，可长久保存。三、X线摄影成像的基本过程X线（X线发生装置）人体潜影（胶片纪录）暗室处理影像（诊断）第二章暗室及常用器材第一节暗室的设计要求原则：暗室要保证感光材料和各种设备的使用及工作人员的安全。一、暗室设计（一）位置及大小1、位置靠近X线机房远离X线治疗室及放射源。2、大小应容下工作台、洗片设备（二）建筑要求1、地面水磨石或水泥，附有下水2、墙壁有足够的防射线能力，厚度不小于250mm。墙面为绿色或褐色，防止反射光过强。天花板和墙壁上部为白色或浅黄色，可以反射安全光线，起到间接照明作用。墙壁做防腐蚀处理。3、门暗室门的设计有两种一）迷路放光、通风供工作时出入二）与明室直接连接的普通门4、窗两层内层：遮光窗，常为百叶窗，内设窗帘。外层：普通玻璃窗。5、传片窗便于传递暗盒。双箱双门，灯光标记。机房侧的箱门要有防X线措施。二、暗室布局（图）1、干区：胶片储藏、改裁和装卸处，主要有工作台、胶片橱、暗室柜、洗片架等2、湿区：显影、漂洗、定影及水洗的区域，洗片池和传湿片池。（三）通风及室温1、通风出风口、入风口2、室温15～20℃空调三、暗室照明（一）安全照明1、红光感光迟钝，所以，用红光为安全照明安全度可因红灯光源的亮度、虑光片的色度、照射距离及照射时间的不同而不同。2、安全照明灯的结构a、灯体25W以下普通灯泡红色滤光片。b、滤光片有色玻璃红色2、安全灯的种类a、室内照明灯：采用红灯面向上，顶板反射照明b、操作照明灯：装卸及冲洗局部照明前者：光源面积大、亮度较低15W为宜c、标志照明灯：指示迷路及内外联系25W以下3、安全灯的测试：20×100mm未感光胶片条，分阶段照射20mm/次，1min/次共5次冲洗后观察无密度差别为安全（二）普通照明（三）湿片观片灯单联观片灯第二节暗室常用器材简介一、胶片冲洗设备（一）传统冲洗设备1、冲像桶（图）容纳显影、停显液和定影液。2、洗像池恒温水池，分漂洗池、水洗池3、其他：盘洗设备、缩影片及电影片冲洗设备、卷片冲洗设备等等。1、操作前双手应保持清洁、干燥，以防止污染胶片及增感屏；2、拿取胶片要小心轻放，切勿屈、折、抖动或划伤，避免摩擦灰雾或伪影和静电；3、操作要迅速，尽量减少胶片在红灯下的暴露时间，以免发生灰雾；4、事先应仔细检查暗盒，以防污染及带入衬纸或其他杂物而造成伪影；5、确保安全灯安全，防止暗室漏光。暗室注意事项二、工作用具（一）暗盒装载胶片的器具。平板形暗盒前面暗盒内部装片处前增感屏后增感屏暗盒后面X光线暗盒内部大致构造（二）洗片架（三）干燥设备分为自然干燥、干燥箱干燥1、自然干燥水洗自然凉干，凉片架高700mm内径宽700mm，架上有隔槽。2、干燥箱加热热风烘干装置（四）储片箱保存X线胶片的铅箱（五）工作台（六）胶片橱和暗盒柜全自动洗像机第三章医用感光材料第一节医用感光材料的分类及结构一、医用感光材料分类用途：普通胶片、口腔胶片、软组织胶片、CT胶片、荧光缩影胶片、X线复印制片、激光胶片。（一）普通胶片应用最广泛的一种双面涂布乳剂的感光材料。能够满足人体四肢、头颅、脊柱、胸部、腹部等摄影要求。胃肠造影及高千伏摄影胶片。规格（英寸）：5×7、8×10、10×12、11×14、12×15、14×1414×17应用时可以根据自己的需要自行改裁或订购。X线胶片应用前注意：片盒上标记有胶片的感光速度，标明Ⅰ型或Ⅱ型。感光速度：标志胶片记录图像的速度（敏感性）Ⅰ型的感光速度标准是30～50，Ⅱ型的为50～70。摄片时根据胶片的感光速度设定曝光条件。国外的感光速度标记：富士的RX、RX-S柯达的RP、R其中RX-S及R代表较高的感光度。从自动洗片机应用，胶片分为高温快显型（GK）、普通型、通用型。GK：用于高温自动洗片机冲洗。优点：1、有较高的熔点，避免在高温下脱膜。2、含银量低、薄层涂布，易于药液渗透。3、片基机械强度高，柔韧度好。4、片基吸湿性好，易于干燥。（二）口腔胶片双面涂布乳剂的小尺寸X线胶片。常用：30×40mm铅箔包裹，吸收散射线。（三）软组织胶片适用与乳房、颈部软组织的摄影。单面涂布乳剂，背面有抗卷曲、防静电基防辉层。（四）CT胶片单面涂布乳剂纪录阴极射线管上的影像的胶片。属于感绿片类型。（五）荧光缩影片属于单面涂布乳剂的间接摄影用胶片，具有解像力高，宽容度大的特点。配用于各种荧光缩影摄像系统。国内产品主要属感绿片系统。（六）X线复制片（七）激光胶片属于单面涂布乳剂型的胶片。分氦氖激光型和红外激光型两种。共同特点：是通过激光打印机纪录激光扫描的图像，具有极细微的乳剂颗粒，蓝色调或透明无色聚脂片基，背面涂有防光晕层。用于CT、MR、DSA、ECT、US等扫描图像的记录。低银、薄层、聚酯片基、T颗粒技术等系列化片种的方向发展。同时随着网络的发展，计算机网络技术在医学领域的应用，胶片的使用将会越来越少，直至进入数字成像的无胶片时代。当前医用感光材料发展方向：CT胶片一面涂有乳剂，另一面涂有紫色的防光晕层，其作用是克服感光材料在曝光时产生的光晕和光渗现象，在片基背面涂上这种防光晕层后，可以最大限度地吸收透过乳剂层和片基的散射光和直射光，防止这些光的反射和折射到乳剂层造成光晕，影响胶片的解像力和清晰度。感光胶片能清晰地记录细部的能力，称为解像率，又称为分辨力，单位为LP（线对）/mm，即每mm内可以辨别多少对线。什么是解像率（力）•只对蓝紫色光线敏感的胶片称“色盲片”或“蓝感片”，色盲片仅感受390-500nm光谱范围的光线，而对于黄、绿、红、橙光不敏感，所以暗示操作时所用的安全灯为红色就是利用这个道理。早期普通片大多为感兰片。•对绿色光线敏感的X线胶片称“感绿片”，摄影中需要与硫氧化钆、溴氧化镧等稀土增感屏配合使用才能达到减少曝光量的作用。胶片的感色性胶片的保存所有卤化银胶片在保存过程中感光性能都会发生变化，保存性是指感光材料的感光性能在一定保存期内的稳定程度。每种感光材料在出厂是都有一个保存期即有效期的规定，医用X射线胶片一般为2年。在保存期间，各种感光性能变化较大，就称为保存性差。各种感光性能较变化不大，就称为保存性好。一般情况下，高感光度和高反差系数的感光材料保存性较差些。胶片保存性还与保存条件有关。That’sAllThankforyourlistening二、医用感光材料的结构X线感光材料，大致可以分为两类：1、双面涂布型：包括，普通X线胶片，T颗粒胶片，口腔胶片。2、单面涂布型：软组织专用胶片，CT胶片，荧光缩影胶片，X线复制片，激光胶片。（一）双面涂布型胶片的基本结构双面涂布型也称双药膜胶片，由片基层、乳剂层及结合层和保护层组成。保护膜层乳剂层结合膜层片基一、片基层一层透明塑料薄膜，是X线胶片的支持体。它的表面涂有不感光的乳剂，可以使整个X光胶片具有适当的硬度和平挺度，便于拿取、冲洗加工。1、基本材料：1）、纤维素酯，根据原料不同分为：硝酸纤维素酯，易燃，又称不安全片醋酸纤维素酯，不易燃，又称安全片2）、20世纪开始，聚酯片基，分为：A、对苯二甲酸乙二醇（涤纶），不易燃，熔点高，热稳定性好，吸湿性好，收缩性低，机械强度高，耐拉、磨。B、聚碳酸酯2、片基的基本性能a、厚度：片基的厚度影响片基的透光率、折光率及机械强度。按照片基的性能和不同的使用要求，175～200μm三醋酸纤维素酯片厚度127μm。聚酯片基厚度175μmb、透明度及色泽：要求透明度越高越好，醋酸纤维较聚酯好c、耐光性：耐受长时间光照而不影响透明度，醋酸纤维及涤纶片基较聚碳酸酯片基好。d、机械性能：有一定的机械强度和柔韧性。E、几何稳定性：几何尺寸严格1）吸潮膨胀系数:(片基吸潮前后的水平膨胀比值)2）热膨胀系数:(片基在不同温度下水平膨胀的比值)3）浸水吸收率及热变形温度:(片基遇热变形的温度)f、导电性：片基为不良导体，易摩擦产生静电，电阻小，静电就小。g、化学稳定性：X线胶片要经过制造、冲洗，与许多化学药品反应，所以要求片基有一定的化学稳定性。二、感光乳剂层最重要的部分，涂布于片基上，吸收光线与化学药液作用，形成可见的影像。决定胶片的性能优劣。感光乳剂的厚度约在10～20μm，目前追求的是如何能把乳剂涂的更薄，而又达到较高的感光度。就要求更高的原材料及较高的加工工艺水平。卤化银卤化银：一种卤族元素与银形成的化合物。卤族元素卤素的原子结构:•卤族元素的原子的最外层电子数均为7（电子层数不同，它们的原子半径或离子半径都随电子层数的增多而增大（不同点）。•卤素的原子半径总比相应的卤素离子半径小。卤素单质的化学性质•1．卤素都能跟金属起反应生成金属卤化物。•2．卤素跟氢气的反应：卤素都能跟氢气起反应，生成卤化氢。•3．卤素跟水的反应：氟遇水发生剧烈的反应，生成氟化氢和氧气。溴跟水的反应比氯气跟水的反应更弱一些，碘跟水只有很微弱的反应。•4．卤素各单质的活动性比较：F2＞Cl2＞Br2＞I2•卤素单质化学性质的相似性和卤素单质化学性质的递变性是因为卤素元素原子结构具有相似性（最外层均具有7个电子）和差异性（原子半径从F→I由小变大）。•卤素与银形成的化合物，除氟化银外均为沉淀，氯化银溴化银碘化银分别是白色淡黄色和黄色。•氯化银性质分子式：AgCl简述：白色粉状晶体在光作用下颜色会变深(见光变紫色并逐渐变黑)摩尔质量：143.323g/mol熔点：455°C沸点：1550°C溶解度：0.0019g/l水•易溶于：浓氨水、硫代硫酸钠溶液硫代硫酸钠别名：大苏打;海波硫酸钠的化学式为Na2SO4，硫代硫酸钠是硫取代了其中的一个氧而形成，故名硫代硫酸钠，其分子式为Na2S2O3（分子量为158），常以五水合物存在