Experimento de exposición a rayos X

Radiografía de un teléfono móvil

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Como experimento inicial de captura de radiación con dispositivos CCD caseros, vamos a radiar con rayos X un teléfono móvil equipado con este sensor. El proceso de captura se puede realizar de forma continua. En este ejemplo grabamos un video con la cámara tapada para evitar que entre luz; el programa de adquisición es capaz de leer de cualquier medio, ya sea una cámara en vivo o un fichero de video.

Equipos de rayos X: kVp y calidad del haz

La longitud de onda de los rayos X determina su energía y su poder de penetración. En radiografía, el término calidad describe la energía media o capacidad penetrante del haz, y está controlada por el kilovoltaje.

Voltaje y kilovoltaje

El pico de kilovoltaje (kVp) controla la calidad de los rayos X

El voltaje determina la velocidad de los electrones que viajan del cátodo al ánodo dentro del cabezal de rayos X. Cuando se aumenta el voltaje, los electrones alcanzan mayor velocidad y atacan el blanco con más energía, produciendo un haz más penetrante con longitud de onda más corta. Los equipos dentales típicos funcionan con 65–100 kilovoltios.

Efecto del kVp en densidad y contraste

Efecto del kilovoltaje sobre densidad y contraste de la imagen

Imagen con kilovoltaje bajo: alto contraste

Imagen con kilovoltaje alto: bajo contraste, más tonos de gris

  • kVp bajo (65–70): imagen de alto contraste, muchas zonas negras y blancas, pocos grises. Útil para detectar caries.
  • kVp alto (85–100): imagen de bajo contraste, muchos tonos de gris. Útil para detectar enfermedad periodontal.

Es importante apuntar el kilovoltaje, amperaje y tiempo de exposición de cada disparo: esos parámetros condicionan directamente la señal que registra el sensor.

Montaje experimental: radiografía de un móvil

Consola de configuración del disparo de rayos X

Emisor de rayos X utilizado en el experimento

Una ventaja que disponemos en los centros de investigación es el acceso a emisores de rayos X. Este experimento no lo vas a poder reproducir a menos que necesites que se te realice una radiografía, sin embargo lo hacemos nosotros y mostramos el resultado como ejemplo ilustrativo. Tú puedes capturar con la cámara tapada durante un tiempo y después analizar los datos como hacemos en este caso.

El procedimiento es:

  1. Disponer el teléfono en el emisor de rayos X con la cámara tapada y grabando video
  2. Solicitar al radiólogo varios disparos del haz
  3. Anotar kVp, mA y tiempo de cada disparo
  4. Analizar el video frame a frame con el software del detector

El video corría a cámara lenta — concretamente, 20 veces más despacio — para que pudiera apreciarse bien el fogonazo producido por la radiación.

Este bloque conecta directamente con Hazlo tú mismo y ayuda a interpretar después las Aplicaciones de los rayos cósmicos.

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