Intensifying Action of Screen

    Intensifying screen का मुख्य कार्य इसमें से गुजरने वाले x-ray photon को लाइट फोटोन में परिवर्तित  करना है | 

Intrinsic Conversion Efficiency : 

    किसी इंटेंसिफाइंग स्क्रीन की वह क्षमता / दर  जिससे की स्क्रीन में काम में लिया गया phosphr, उस पर गिरने वाले एक्स-रे फोटोन को light photon  में कन्वर्ट करता है, Intrinsic Conversion Efficiencyकहलाती है | 

Intrinsic Conversion Efficiency 

            =$$ Light energy liberated by phosphor crystal /  X-ray energy absorbed by crystal

    Calcium tungstate की Intrinsic Conversion Efficiency 5% होती है | अगर अवशोषित एक्स-रे फोटोन की एनर्जी तथा emitted light photon की wavelength तथा phosphor की कन्वर्जन एफिशिएंसी पता हो, तो निकलने वाले लाइट फोटोन की संख्या का पता लगाया जा सकता है | 

Question :  माना किसी कैल्शियम टंगस्टेट इंटेंसिफाइंग स्क्रीन के द्वारा 500 KeV एक्स-रे फोटोन का अवशोषण करके 4300Å wavelength की लाइट फोटोन का उत्सर्जन किया जाता है तो उत्सर्जित लाइट फोटोन की ऊर्जा व संख्या ज्ञात करो | 

Answer : 

                                𝜆 = 12.4 / KeV             यहाँ  𝜆 = 4300Å

                                KeV = 12.4 / 𝜆

                                KeV = 12.4 / 4300Å

                                KeV = 0.003

                                 eV = 3

अतः 4300Å के एक light photon की ऊर्जा 3eV होगी | 

Photon की संख्या = 50000Kev  / 3eV = 17000 फोटोन होगी | 

क्योंकि कैल्शियम टंगस्टेट की conversion efficiency 5 % होती है, अतः वास्तविक रूप से उत्सर्जित लाइट फोटोन 

= 17000X0.05 = 850 photon

आजकल काम में लिए जाने वाले फॉस्फर की conversion efficiency 20% तक होती है,अतः इनसे बनी स्क्रीन की स्पीड अधिक होती है | 

Screen Efficiency : 

किसी फॉस्फर के द्वारा उत्सर्जित लाइट का स्क्रीन से निकलकर फिल्म को एक्सपोज़ करने की क्षमता screen efficiency कहलाती है | एक typical screen में उत्पन्न लाइट फोटोन के आधे ही फिल्म तक पहुंच पाते है, बाकि स्क्रीन में अवशोषित हो जाते है | ऊपर दिए गए प्रश्न में 850 लाइट फोटोन में  से आधे ही X-ray film तक पहुंच पाते है | 

अतः एकसमान ऊर्जा के 1000 X-ray photon से X-ray film को direct expose करने पर 50 latent image center बनते है, तथा film-screen system लेने पर 1700 latent image center बनते है | इस प्रकार intensifying screen में लगभग 34 गुना ज्यादा latent image center बनते है | अतः केवल film से समान मात्रा में latent image center बनाने के लिये  34 गुना ज्यादा exposure या mAs की आवश्यकता होती है | अतः intensifying screen के उपयोग से patient exposure को बहुत अधिक मात्रा में घटाया जा सकता है | 

Intensification Factor

 किसी intensifying screen का intensification factor उसके द्वारा एक्सपोज़र में की गई कमी को बताता है | अतः किसी x-ray film पर intensifying screen के उपयोग तथा बिना उपयोग के एकसमान density उत्पन्न करने के लिये आवश्यक एक्सपोज़र का अनुपात intensification factor कहलाता है | 

    Intensification Factor = 

                Exposure required when screen are not used / Exposure required with screen

Calcium tungstate के लिए kVp के साथ-साथ intensification factor बढ़ता है | 

K-absorption edge of Ag and Br in film emulsion

                                    Ag - 26KeV

                                    Br - 13KeV

K-absorption edge of W is 

                                    W - 69.5KeV

अतः low KVp x-rays का photoelectric absorption film में अधिक होता है, क्योकि Ag व Br का low K-absorption edge होता है | जबकि screen photoelectric effect के कारण high kVp Xrays ज्यादा अवशोषित होती है, क्योकि tungsten का K-edge अधिक होता है |  

इसी कारण से -

• एक ऐसी filtered x-ray beam जिसमे low kVp X-rays कम हो (Heavily filtered X-ray beam) के लिए स्क्रीन का intensification factor अधिक होता है | 
• Thick body part जैसे की lumbar spine की radiography के दौरान intensifying screen ज्यादा fast होती है, क्योकि thick body part ज्यादा low kVp X-rays को हटा देता है | 

Screen -film system पर X-ray beam डालने पर लगभग 3-4% x-ray photon, direct x-ray film के द्वारा अवशोषित हो जाते है | इस direct action से बहुत कम latent image center बनते है जिन्हे ignore किया जा सकता है |