06630 - FISICA DELLE RADIAZIONI

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente conosce in modo approfondito i principi della dosimetria e relativi parametri, della radioprotezione (fondamenti e normativa vigente), della produzione e della proprietà dei raggi x, della loro interazione con la materia, nonché l' analisi quantitativa e qualitativa di un fascio a raggi x.

Contenuti

LA RADIAZIONE ELETTROMAGNETICA E LA SCOPERTA DEI RAGGI X

Lo spettro delle onde elettromagnetiche. Radiazioni ionizzanti e non-ionizzanti.
Onde elettromagnetiche: modello ondulatorio e modello corpuscolare.
Dualismo onda–corpuscolo.
La scoperta dei raggi X.

 

INTERAZIONE DELLA RADIAZIONE CON LA MATERIA
Interazione dei raggi alfa e beta con la materia.
Interazione dei raggi X e gamma con la materia.
Definizioni: Intensità, Fluenza, Sezione d'urto e Coefficiente di attenuazione lineare.
Diffusione classica (Scattering di Rayleigh).
Effetto fotoelettrico.
Effetto Compton.
Produzione di coppie.

 

MECCANISMI DI PRODUZIONE DEI RAGGI X

Lo spettro dei raggi X: spettro continuo e Bremsstrahlung,
spettro a righe, raggi X caratteristici.
Effetto della filtrazione del fascio.
Distribuzione angolare dei raggi X, effetto Heel.

 

IL TUBO RADIOGENO
Il tubo di Coolidge, struttura del catodo, filamento, coppa focalizzatrice, struttura dell'anodo, anodo fisso e rotante.
Il fuoco termico, elettronico e ottico.
I tubi a griglia.
Famiglia di curve anodiche.
Capacità termica dell'anodo e curve di carico termico.
La guaina o cuffia. Filtrazione inerente, capacità termica della guaina.

 

I GENERATORI DI ALTA TENSIONE

Schema a blocchi di un apparecchio a raggi X.
Il trasformatore. Generatori monofase autoraddrizzanti.
I raddrizzatori.
Generatori monofase a semionda e onda intera.
Generatori trifase esafase e dodecafase.
Generatori a scarica di condensatore.
Generatori ad INVERTER ad alta frequenza.

 

IL TAVOLO DI COMANDO
I circuiti di regolazione dei kV, dei mA e dei tempi di posa.
La misura dei kV, dei mA, e dei tempi.
I circuiti di compensazione.
Circuiti di protezione.
Dispositivi di esposizione automatica (AEC).
Tecniche di esercizio nei tavoli di comando: tecnica a regolazione libera, tecnica a due punti, tecnica a un punto, programmatore automatico

MECCANISMI DI INTERAZIONE E FORMAZIONE DELL'IMMAGINE RADIOLOGICA
Attenuazione dei raggi X, legge dell'attenuazione.
Coefficiente lineare di attenuazione.
Qualità del fascio e Spessore Emivalente (SEV o HVL).
Esposizione e camera a ionizzazione.
Energia equivalente del fascio.
KERMA e Dose Assorbita. Unità di misura.
Frequenza relativa della interazione radiazione-materia.
Formazione dell'immagine radiologica.

ANALISI QUALI-QUANTITATIVA DEL FASCIO
Misura pratica della qualità del fascio mediante il SEV.
Energia media ed energia equivalente del fascio ed i fattori fisici e tecnici che la influenzano: kVp, filtrazione, forma d'onda dell'Alta Tensione.
Intensità del fascio, Fluenza fotonica e corrente anodica.
Misura dell'Output e del Rendimento di un tubo a RX. Fattori fisici, tecnici e geometrici che influenzano il rendimento di un tubo RX.
Misura della Dose assorbita. Relazione fra Esposizione e Dose Assorbita.
Effetto della distanza dal fuoco. Penombra geometrica.
Misura delle dimensioni della macchia focale ed effetti geometrici di distorsione.

Testi/Bibliografia

Roberto Passariello: "Radiologia - Elementi di Tecnologia", Idelson-Gnocchi.

Jerrold T. Bushberg, J. Anthony Seibert: "The Essential Physics of Medical Imaging", Lippincott Williams & Wilkins.

Dispense ed appunti di lezione.

Metodi didattici

Lezioni frontali

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La valutazione finale consisterà in una prova orale che tenderà ad accertare se lo studente ha recepito le tematiche presentate a lezione.

La prova sarà valutata sulla base dei seguenti parametri:
- conoscenza, padronanza ed approfondimento dei contenuti
- capacità critica ed espositiva
- correttezza terminologica tecnico-scientifica.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore e PC per presentazioni in Power Point.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gaetano Compagnone