Compton-szóródás
Hogyan jön létre?
A beeső röntgenfoton kölcsönhatásba lép egy küldős héjon elhelyezkedő elektronnal: a beeső röntgenfoton eltávolítja az elektront – ezáltal létrejön egy megváltozott haladási irányú és energiájú szórt röntgenfoton.
A beeső foton energiájának egy részével eltávolítja a külső héjon lévő elektront, másrészt kinetikus energiával is ellátja az eltávolított elektront.
Compton-elektron, vagyis ütközési elektron:
A külső héjról kilökött elektront nevezzük így.
Compton-foton:
Az az foton, ami ütközés után továbbhalad, eltérített irányban.
Compton-foton jellemzői:
Az energiája kisebb, mint a beeső röntgenfotoné – így kisebb a frekvenciája és nagyobb a hullámhossza.
A beeső foton energiája: megoszlik a kilökött elektron és a szórt foton között. A szórt fotonnak megmarad a beeső fotoenergia nagy része. Ennek mi az oka? A külső héjon lévő elektron eltávolításához nem szükséges nagy energiaátadás, az alacsony kötési energiával rendelkező külső héj-elektron miatt.
Így a szórt foton kölcsönhatásba kerül további atomokkal (továbbhalad), majd abszorbeálódik, fotoelektromos kölcsönhatás által.
Mi történik a kilökött, külső-héj elektronnal (ütközési elektron)?
Addig mozog szabadon, amíg nem talál egy „lyukat”, ami egy másik ionizáló kölcsönhatás miatt alakult ki.
Mitől függ a szórt Compton-foton energiája?
- A beeső foton energiájától
- A szóródás szögétől
A beeső foton energiája egyenesen arányos a szórt foton energiájával (minél nagyobb a beeső foton energiája, annál nagyobb a Compton-foton energiája).
A szóródás szöge bármilyen lehet: ha nulla, nincs energiaátadás – így a beeső röntgenfoton eredeti irányban folytatja az útját.
Ha 180 fokos, akkor a legnagyobb az energiaátadás. Ilyenkor a szórt foton a legkisebb energiával rendelkezik.
180 fokos szóródás – visszavert sugárzás
A beeső foton a szórt fotonnal pontosan ellenkező irányban halad – ezek alkotják a visszavert sugárzást. Ha nagy a beeső röntgenfoton energiája, akkor inknább előrefelé fog szóródni a legtöbb foton.
Szórt Compton-fotonok:
Elegendő energiával rendelkeznek ahhoz, hogy képminőségromlást, továbbá sugárveszélyt okozzanak.
A szórt sugárzás a vizsgált páciensben keletkezik – fokozott sugárterhelést okozva a vizsgáló személyzetnek.
Sugárzási köd (homály)
A szórt sugárzás nemkívánt denzitásfokozódást okoz a filmen. Minden irányból érkezik: anatómiával nem összefüggő denzitáserősödést hoz létre. Ennek kiküszöbölésére rácsokat alkalmazunk.
