CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
1 XỬ LÍ VÀ LƯU TRỮ FILM X-QUANG
I.Phòng tối
Lối vào và mầu.
Phòng tối cần gần vị trí film được chụp. Phòng được chiếu sáng hoàn toàn từ
phía trên, do vậy cửa ra vào được thiết kế sao cho ánh sáng không thể lọt vào trong.
Thông thường, cửa được thiết kế theo mẫu cửa xoay(một cửa ở sau cửa còn lại) hoặc
theo kết cấu mê cung .
Hình 1.Cấu trúc cửa xoay-mê cung
Trong thực tế, mô hình mê cung được xác định là tốt nhất với yêu cầu của
phòng tối mặc dù theo cách này sẽ tốn diện tích không gian hơn. Các đoạn tường được
sơn màu đen mờ và một sọc màu trắng rộng khoảng 10cm chạy dọc theo bức tường tại
vị trí ngang với tầm mắt đủ để chỉ dẫn. Bên trong phòng tối, các bức tường được sơn
màu sáng nhằm mục đích phản xạ ánh sáng yếu trong phòng.
Ánh sáng trong phòng tối.
Phim X-quang được xử lí tốt nhất trong điều kiện ánh sáng trong phòng tối là
đỏ-cam hoặc màu xanh lá cây. Khoảng cách giữa film và và nguồn sáng trong phòng
tối cần được tính toán cẩn thận phụ thuộc vào độ nhạy của film và thời gian rửa film.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
2 Độ "an toàn ánh sáng" của ánh sáng trong phòng tối có thể được kiểm tra bằng cách
bao phủ một nửa film trước khi tiếp xúc(mật độ 2) theo chiều dọc và để như vậy trong
5 phút, sau đó rửa film bình thường, sự khác biệt về một độ không được vượt quá 0,1.
II. Hóa chất và quy trình rửa film
Ngày nay, hóa chất được sử dụng là các chất dạng cô đặc phù hợp với từng loại
kiểu film. Các hóa chất sẽ được hòa với nước tạo thành dung dịch để dùng trong quá
trình rửa film với chú ý rằng: với mỗi chất được hòa trực tiếp trong bể hoặc gián tiếp
qua các xô nhựa thì dụng cụ đó chỉ nên sử dụng cho chất đó mà không nên dùng thêm
để hòa dung dịch cho chất khác.
Thuốc rửa.
Quá trình làm hiện ảnh bao gồm các vết mờ, các hạt và độ tương phản của ảnh
phụ thuộc vào thuốc rửa film. Thuốc rửa ảnh thường được sử dụng phù hợp với loại
film được dùng.
Với thuốc rửa ảnh thông thường, cách pha chế dung dịch thuốc rửa tuân theo tỷ
lệ 1 phần chất rửa cô đặc và 4 phần nước. Ví dụ như chất G128 được sản xuất bới Agfa
thì với một bể thể tích 25 lít, ta sẽ đổ 5 lít chất rửa ảnh trên vào bể rồi sau đó thêm vào
20 lít nước. Thuốc rửa G128 cũng được sử dụng như một chất làm đầy, khi đó tỷ lệ pha
lúc này sẽ là 1 phần chất rửa film và 3 phần nước.
Chất hãm(Fixer).
Chất hãm được sử dụng thường là chất G328 và được pha giống với cách pha
dung dịch thuốc rửa film.
Thời gian rửa film và nhiệt độ bể rửa.
Thời gian rửa film được tính ngay sau khi film bị ngập trong chất rửa film, thời
gian trong phòng tối được thiết lập với yêu cầu số phút tương ứng. Thời gian rửa film
tối ưu là thời điểm mà độ tương phản vết mờ đạt được. Độ lệch nhỏ từ thời gian phơi
sáng chính xác có thể được bù trừ bằng cách điều chỉnh thời gian rửa film.
Theo khuyến cáo về thời gian rửa film đối với các film của Agfa trong chất rửa
film thông thường G128 là 5 phút ở nhiệt độ 20ºC. Trong quy trình rửa film tự động sử
dụng chất rửa film G135, thời gian rửa film là 100s tại 28ºC. Sai lệch về thời gian rửa
film giữa các lần và nhiệt độ trong bể rửa sẽ làm giảm ảnh (ví dụ tăng hạt thô).
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
4
số chất rửa film ban đầu. Tuy nhiên, trong mọi trường hợp sau 8 tuần thuốc rửa film
phải thay thế hoàn toàn mà không phụ thuộc vào số lượng film X-quang được rửa.
Bể giũ.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
5 Trước khi film được chuyển tới bể hãm (fixer tank) nó được đặt trong bể
giũ(dung dịch trong bể giũ bao gồm 30ml axit axetic dạng băng trong 1 lít nước) trong
30s để để ngăn ảnh bị hiện quá nhanh bởi chất rửa film và các vết sọc hoặc mờ hình
thành trên film.
Nếu film không được đưa qua bể hãm thì nó phải được rửa dưới nước một vài
lần trong vài phút để ngay sau khi rời khỏi bể thuốc rửa.
Cố định ảnh(fixing)
Cố định ảnh là làm cho ảnh được hình thành trong quy trình rửa film gồm nhiều
công đoạn, bằng cách loại bỏ các muối bạc halogen chưa được rửa từ các nhũ tương.
Khi các tấm film được lấy ra từ bể giũ, trên film xuất hiện các vệt trắng dài, các vệt này
sẽ thay đổi trong quá trình cố định film và các khu vực sáng của film sẽ trở nên trong
suốt. Tấm film tiếp theo cần thời gian cố định gấp đôi thời gian cần thiết để cố định
tấm film trước nó. Thời gian cố định film (trong lần đầu khoảng 3 phút) bằng hai lần
thời gian làm sạch. Ngay sau khi thời gian để cố định một tấm film gấp đôi thời gian
làm sạch một tấm film trong chất G328 ở 20ºC thì dung dịch trong bể cố định ảnh cần
phải được thay thế.
Chú ý rằng, mỗi lít dung dịch trong bể cố định film tương ứng với một m
2
film
được xử lí. Các tấm film phải được giữ chuyển động liên tục trong 30s đầu trong bể.
Bể rửa cuối.
Quá trình rửa cuối cùng được thiết kế để loại bỏ chất hãm còn lại và các hợp
40ºC bởi ở nhiệt độ cao hơn có thể gây ra điểm khô xấu.
Trong tủ sấy phải đảm bảo không khí lưu thông tự do giữa các tấm film nhằm
đảm bảo tấm film được khô đều cả hai mặt, ngược lại chúng có thể bị cong hoặc méo
do tính khô không đồng đều.
Máy sấy lăn.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
7 Máy sấy công nghiệp có thể được sử dụng để làm khô các tấm film một cách
nhanh chóng và đồng đều sau khi film được rửa. Quá trình sấy khô này chỉ mất vài
phút. Máy sấy lăn nhỏ gọn trên thị trường có khả năng sấy 15cm film trong 1s và mất
không gian ít hơn so với tủ sấy thông thường.
III.Khuyến nghị cho các phòng tối.
Làm sạch các bể.
Bất cứ khi nào quy trình xử lí film được thay đổi khi đó các bể rửa cần phải
được làm sạch với nước nóng và xà phòng. Nếu sử dụng nước nóng và xà phòng chưa
làm sạch được triệt để bể có thế được làm sạch bằng cách sử dụng dung dịch thuốc tấy
(100-200ml trên 1 lít nước) hoặc dung dịch axit axetic (50ml trên 1 lít nước). Các bể
được làm từ thép không gỉ có thể được làm sạch bằng dung dịch axit nitric(10ml trên 1
lít ước) hoặc axit axetic(50ml trên 1 lít nước). Chú ý rằng axit hydocloric không bao
giờ được sử dụng đối với bể được làm từ thép không gỉ.
Các chất tẩy rửa công nghiệp trên thị trường (ví dụ Devclean và chất thân thiện
môi trường Fixclean) được sử dụng đặc biệt để làm sạch phòng tối.
Làm sạch vết bẩn hóa chất rửa film trên tay.
Các vết bẩn trên tay có thể tránh được bằng cách rửa tay trong nước bất cứ khi
nào không tiếp xúc với chất rửa film nữa. Trong trường hợp tay bị nhuốm màu nên
được ngâm trong dung dịch được pha chế gồm:
1. 1 lít nước.
Thời gian xử lí film ngắn nhất là 1,5 phút chủ yếu cho các quá trình xử lí film
đặc biệt được dùng trên tấm lay-barges, khi đó các kết quả sẽ cho ra một cách nhanh
chóng.
Các hóa chất được sử dụng hoạt động tốt hơn ở nhiệt độ cao.Nhiệt độ cao hơn
làm cho các lớp nhũ tương căng ra, kết quả là chất lỏng khuếch tán nhanh hơn thông
qua các lớp và do đó hoạt động của các chất hóa học xảy ra nhanh hơn.
Tuy nhiên, do lớp nhũ tương phủ ngoài được căng ra sẽ gây ra nhược điểm là nó
sẽ nhẹ hơn và do đó dễ bị tổn thương hơn. Do vậy, phải đảm bảo hài hòa giữa ưu-
nhược điểm của việc tăng nhiệt độ xử lí ảnh bằng cách sử dụng thích hợp các thành
phần ứng với chất hãm. Hóa chất sử dụng trong bộ xử lí film tự động cũng được bổ
xung phụ gia để ức chế quá trình oxy hóa và sự hình thành các vệt mờ trên film nhũ
tương.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
9 Xử lí film tự động không chỉ cho kết quả nhanh chóng, quy trình này cũng
chuẩn hóa quá trình rửa film(cải thiện khả năng tái tạo/thống nhất). Điều này làm tăng
độ tin cậy của ảnh chụp X-quang.
Công nghệ kiểm tra GE cung cấp hệ thống tích hợp Agfa, nơi các film X-quang,
các chất hóa học và các thiết bị xử lí đều phù hợp với nhau. Thông qua các đặc điểm
thống nhất của các tấm film, hóa chất được đưa vào theo công thức được tính toán kĩ
lưỡng, khuấy liên tục và tự động bổ sung, điều khiển nhiệt độ chính xác trong các bộ
xử lí.
Bộ xử lí Agfa NDT-U được trang bị một máy sấy film hồng ngoại được điều
khiển bằng một bộ vi xử lí. Thời gian xử lí được đưa vào phụ thuộc vào thời gian chu
trình yêu cầu(điều chỉnh trong khoảng từ 1,5-12 phút) và kích thước film. Máy có thể
thực hiện sấy khô cho cả film cuộn và tất cả các film có kích thước thông thường. Khi
một chu trình 8 phút được thiết lập(thời gian ngâm là 100s), với 100 tấm film kích
9. Khay nhận film.
10. Máy bơm thuốc hãm.
11. Máy bơm thuốc thử.
12. Bảo vệ nhiệt độ.
V.Kiểm tra quá trình rửa film và các thuộc tính lưu trữ trên film.
Bên cạnh kĩ thuật phơi sáng, nhiều khía cạnh ảnh hưởng đến chất lượng cuối
cùng của film X-quang, một yếu tố quan trọng ảnh hưởng tới là hệ thống rửa film.
Giám sát và định lượng đúng chức năng của một hệ thống rửa film là một phần thiết
yếu trong quy trình quản lí chất lượng, ví dụ như một film X-quang được chiếu sáng
chính xác có thể bị hư nếu quá trình xử lí sau đó được thực hiện không chính xác. Đối
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
11 với việc giám sát qúa trình rửa film và tính chất lưu trữ trên film X-quang, Agfa đưa ra
hai phương pháp: Phương pháp PMC-trips và Thio-Test.
Hai phương pháp trên đều tuân theo tiêu chuẩn quốc tế ISO 11699 và tiêu chuẩn
châu âu EN 584, trong đó mô tả quá trình rửa film chuẩn và các phương tiện để kiểm
soát quá trình thực hiện.
Phương pháp PCM-trips để kiểm tra quá trình rửa film.
Để tạo điều kiện kiểm soát chất lượng đang diễn ra và đảm bảo tuân thủ các tiêu
chuẩn hiện hành về phân loại hệ thống. PMC-trips được sử dụng để theo dõi quá trình
rửa film. PMC nghĩa là điều khiển giám sát quá trình xử lí(Processing Monitoring
Control).
Mục đích của phương pháp PMC-trips:
Chứng minh sự phù hợp của hệ thống được kiểm tra phù hợp như mô tả
trong tiêu chuẩn ISO 11699 hoặc EN 584.
Giám sát và thúc đẩy tính thống nhất giữa các hệ thống rửa film.
Bắt đầu quá trình khắc phục kịp thời nếu xảy ra sai lệch.
Chỉ số độ nhạy: S
x
= D
3
-D
0
;
Chỉ số tương phản: C
x
= (D
7
-D
3
).S
r
/S
x
Hệ thống được chứng minh là đủ tiêu chuẩn nếu đáp ứng tất cả các tiêu chuẩn
sau:
Chỉ số độ nhạy: D
0
≤ 0,3.
S
x
= ± 10%S
r
.
C
r
3. Loại bỏ chất lỏng dư thừa với giấy thấm.
4. Tiếp tục để khô khoảng 1 phút trước khi chuyển sang mặt sau.
5. Thực hiện lại các bước ở trên đối với mặt còn lại của film, chú ý vị trí
yêu cầu cần chính xác tại cùng vị trí với vết thử ở mặt trước.
Đánh giá phép thử trong khoảng thời gian 3 phút:
1. Khu vực thử nghiệm film được đặt tương phản với màu trắng.
2. Dải màu Thio-Test được đặt lên film, càng gần vị trí thử càng tốt.
3. Bước màu của quá trình nêm tương tự như màu của vùng thử nghiệm gần
nhất được xem như tuổi thọ cuối cùng được tính.
Một Thio-Test thường xuyên được kiểm thử sẽ cung cấp các phát hiện sớm
những thiếu sót trong quá trình rửa film. Ví dụ trong bể hãm chất hãm đã bị kiệt, cung
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
14 cấp thường xuyên hoặc không đủ nước rửa và để ngăn chặn film được xử lí lưu trữ
kém.
VI.Lưu trữ film.
Cách thức film X-quang được xử lí và lưu trữ đóng vai trò trong việc giữ tính
chất của film. Các film phải được giữ trong thời gian dài hơn thời gian yêu cầu trong
điều kiện tương tự môi trường xung quanh như đối với một film chưa được phơi sáng
mới. Điều kiện môi trường để lưu trữ film yêu cầu:
1. Nhiệt độ môi trường xung quanh dưới 24ºC.
2. Độ ẩm tương đối dưới 60%.
3. Film nên được xếp chồng trên các cạnh.
Vết mờ.
Tính không sắc nét vốn có.
3. Chất lượng bức xạ được sử dụng.
I.Tính không sắc nét(tính nhòe).
Nhòe hình học.
Ống tia X và các nguồn phóng xạ luôn tạo ra tia X-quang với số lượng nhất định
các điểm mờ-"nhòe hình học" U
g
nguyên nhân là do kích thước hữu hạn của tiêu điểm
hay kích thước nguồn.
Độ nhòe U
g
được tính theo công thức:
U
g
=
Trong đó:
S: Kích thước tiêu điểm hiệu dụng(hoặc nguồn).
F: Khoảng cách từ tiêu điểm tời film(hoặc từ nguồn tới film).
a: Khoảng cách từ điểm khiếm khuyết tới film.
Giá trị lớn nhất của Ug liên quan tới một khuyết điểm nằm ở khoảng cách tối đa
tới film(a=t) có thể được tính theo công thức:
U
gmax
=
thước tiêu điểm. Trong trường hợp này, những ảnh không sắc nét trên hai cạnh của
khiếm khuyết có thể chồng chéo lên nhau. Kết quả là ảnh C không những không sắc
nét mà còn bị suy giảm một phần so với ảnh A được thực hiện với một tiêu điểm nguồn
và ảnh B được thực hiện từ một nguồn tương đối nhỏ.
Nhiễu tự nhiên.
Không chỉ có các tinh thể halogen bạc trực tiếp tiếp xúc với bức xạ tia X được
hình thành vào hạt bạc mà còn cả khu vực bao quanh nhũ tương. Diện tích mặt cắt này
đại diện cho nhiễu tự nhiên-nhiễu film U
f
.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
18 Vì vậy, ngay cả trong trường hợp không có nhiễu hình học, nếu năng lượng bức
xạ đủ cao, nhiễu trên film có thể xảy ra được gọi là nhiễu tự nhiên. Nếu một tấm thép
thử với độ dày chuyển đổi tương ứng được chụp X-quang với chùm tia X năng lượng
cao, sẽ có một quá trình chuyển đổi dần mật độ của film qua ảnh của các bước từ A-
>B.
Nếu không có nhiễu tự nhiên, tấm film sẽ cho ảnh chuyển đổi sắc nét giữa hai
mật độ: Hình 6.Nhiễu tự nhiên với tia X và tia gammma.
Thực tế mật độ thay đổi trên ảnh trong hình là đường b,c,d . Chiều rộng của khu
vực chuyển tiếp -U
f
biểu diễn đơn vị mm, đó là phạm vi của nhiễu tự nhiên của film.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
U
t
=
Nhìn chung, nếu một giá trị của nhiễu tự nhiên(U
g
hoặc U
f
) lớn gấp 2 lần giá trị
còn lại, tổng nhiễu tự nhiên bằng với giá trị lớn nhất, nếu cả hai giá trị ngang bằng
nhau thì tổng nhiễu tự nhiên có giá trị khoảng
= 1,4 lần mỗi giá trị.
Nếu cần thiết, Ug có thể được giảm bằng cách tăng khoảng cách từ tiêu điểm tới
film, điều này chỉ thực hiện được ở mức độ hạn chế bởi vì, do định luật nghịch đảo, khi
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
20 đó thời gian chiếu tia cực kì dài. Để cân bằng khoảng cách tối ưu từ nguồn phát tới film
là khi U
g
= U
f
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
21 Tác dụng của Ug được giảm bằng cách tăng khoảng cách từ nguồn phát tới
film(F).
Một trong những đặc tính của bức xạ điện từ là cường độ của nó tỉ lệ nghịch với
bình phương khoảng cách(luật nghịch đảo).
Cường độ bức xạ trên một đơn vị diện tích của film tỷ lệ nghịch với bình
phương khoảng cách từ nguồn tới film. Hình 9.Quy luật nghịch đảo khoảng cách
Tại khoảng cách 2F từ nguồn, chùm tia có diện tích b gấp 4 lần diện tích a ở cự
li F. Do đó, cường độ trên một đơn vị diện tích bề mặt b chỉ bằng 1/4 giá trị tại bề mặt
a. Điều này có nghĩa là tất cả các thông số khác không đổi, thời gian phát tia tại khoảng
cách 2F phải nhân lên 4 để có được mật độ cùng film.
Nguyên tắc này có những hạn chế(về kinh tế và thực tế), khoảng cách từ nguồn
tới film được gia tăng lớn là không khả thi.
Lựa chọn năng lượng bức xạ.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
22 Một khi khoảng cách từ nguồn tới film được chọn thích hợp, điện áp chính xác
được xác định từ biểu đồ phát tia. Tầm quan trọng của việc lựa chọn điện áp thay đổi
đáng kể với phạm vi điện áp được xem xét.Trong chụp X-quang giới hạn điện áp
thường là 150 kV hoặc nhỏ hơn. Điện áp được áp dụng theo tiêu chuẩn quy định EN.
Hình 10. Ảnh X-quang bước nêm ở điện áp 150kV-80kV
Phía bên trái của hình được phát tia X với nguồn 150V và phía bên phải hình
được phát tia X với nguồn 80V. Phía bên phải cho thấy sự tương phản tốt hơn giữa hai
bước nêm, trong khi bên trái sự thay đổi tính tương phản là lớn nhất.
CÔNG NGHỆ CHUẨN ĐOÁN HÌNH ẢNH I
24 V. Tóm tắt các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng ảnh.
Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng ảnh:
Độ tương phản.
Độ nhòe.
Tính hạt.
Độ tương phản phụ thuộc vào:
Bức xạ năng lượng(độ cứng).
Sự khác nhau về độ dày.
Phông và màn sau.
Kết hợp giữa film và màn.
Tiếp xúc giữa film và màn.
Vị trí khuyết, độ sâu cũng như định hướng.
Độ nhòe phụ thuộc vào:
Kích thước tiêu điểm.
Độ dày của đối tượng.
Năng lượng bức xạ.
Kết hợp film với màn.
Khoảng cách giữa film và màn.
Tính hạt phụ thuộc vào:
Loại film.
Loại màn hình.