Nota - INTENSIFICATORI DI BRILLANZA (IB)

Gli intensificatori di brillanza, noti anche come Image Intensifiers (IB).

Questa tecnologia ha avuto un ruolo significativo nel campo della radiografia e della radioscopia industriale (attualmente sempre meno con l'avvento del Flat Panel) e medica, fornendo una maggiore efficienza di rilevamento e una migliore visualizzazione delle immagini.

Gli intensificatori di brillanza, o IB, sono stati utilizzati come alternativa alla radiografia tradizionale, consentendo di convertire i raggi-X in fotoni tramite l'effetto di fluorescenza.

Questi dispositivi sono costituiti da una struttura di vetro sottovuoto che contiene componenti chiave per la conversione e l'amplificazione del segnale dei raggi-X.

Il funzionamento di un IB inizia con l'ingresso dei raggi-X attraverso una finestra a basso assorbimento.

Una volta all'interno del dispositivo, i raggi-X entrano in contatto con un fosforo drogato con Cesio Iodide (Csl), e vengono convertiti in luce.

Questa luce colpisce degli elementi fotoemittenti presenti sullo strato di Csl, generando elettroni a bassa energia che vengono dispersi in diverse direzioni.

Gli elettroni generati vengono successivamente accelerati e direzionati attraverso un set di griglie amplificatrici all'interno dell'IB, dove viene applicato un alto voltaggio.

Queste griglie hanno il compito di aggiungere energia agli elettroni, creando un'immagine secondaria a dimensioni molto più ridotte ma ad alto contrasto. La forma delle griglie è progettata per ridurre al minimo la distorsione dell'immagine.

Gli elettroni accelerati colpiscono una struttura a fosfori di uscita, nota come pozzetto, che converte la loro energia in un'immagine luminosa finale.

Questa immagine luminosa viene poi accoppiata a una telecamera digitale per la visualizzazione e l'archiviazione dell'immagine radiografica.

Le caratteristiche chiave di un intensificatore di brillanza includono la risoluzione spaziale e l'efficienza di rilevamento, valutata come rapporto di contrasto.

Questi parametri determinano la qualità dell'immagine prodotta dal dispositivo.

Gli intensificatori di brillanza sono disponibili in diverse dimensioni, che possono variare dai 3" ai 16-20" (da 76 a 508 mm di diametro).

In applicazioni di radioscopia industriale, le dimensioni più comuni preferite sono generalmente da 6" e 9" (da 152 a 228 mm di diametro), poiché offrono un buon rapporto tra dimensione, risoluzione e costo.

I tubi intensificatori di immagine luminosa schematicamente sono costituiti come indicato nell’immagine seguente:

Schema interno di un amplificatore di brillanza:

1)      Struttura esterna protettiva (in metallo).

2)      Finestra ingresso raggi-X con protezione (in alluminio).

3)      Amplificatore (Cinescopio in vetro sottovuoto).

4)      Strato fluorescente (fosfori, scintillatori).

5)      Fotocatodo (convertitore).

6)      Lenti elettrostatiche (griglie).

7)       Anodo.

8)      Schermo di uscita (pozzetto).

9)      Telecamera CCD.

L’amplificatore di Brillanza è racchiuso in un contenitore in vetro (3) sottovuoto.

L'immagine radiologica viene trasformata in immagine luminosa da uno strato fluorescente (4) e convertita poi in immagine elettronica mediante un fotocatodo (5).

Gli elettroni vengono cosi accelerati per mezzo di una differenza di potenziale fra il catodo (5) e l’anodo (7), collimati da griglie elettrostatiche (6), quindi proiettati su di uno schermo fluorescente posto alla base (8) dove si realizza un'immagine molto luminosa.

L'immagine può cosi essere ripresa direttamente o tramite ottiche di accoppiamento da una telecamera CCD (9).

Le continue evoluzioni nell'elettronica hanno consentito l'impiego di energie complementari per migliorare la visione dell'immagine.

Oltre all'energia fornita dai raggi X come agente eccitatore, si utilizzano i campi elettrostatici ed elettromagnetici, permettendo di amplificare il livello luminoso dell'osservazione e di ottenere immagini più luminose e definite.

In conclusione, gli intensificatori di brillanza hanno giocato un ruolo fondamentale nel miglioramento della radiografia e della radioscopia, fornendo una maggiore efficienza di rilevamento e una migliore qualità dell'immagine.

La scelta delle dimensioni dell'IB dipende dall'applicazione specifica, con dispositivi più piccoli preferiti in radioscopia industriale per un migliore rapporto dimensione-risoluzione-costo.