エネルギー評価の主役:半価層(HVL)
半価層(Half-Value Layer)とは、放射線の線量を半分(50%)に減らすために必要な吸収体(フィルタ)の厚さのこと。
- 吸収体の材料:診断用X線では主に $\text{Al}$(アルミニウム)、エネルギーの高い治療用X線では $\text{Cu}$(銅)などを用いて計測する。
- 公式の暗記:線減弱係数を $\mu$ とすると、半価層 $d_{1/2}$ は以下の式で求められる。
- $d_{1/2} = \frac{\log_e(2)}{\mu} = -\log_e(0.5) \cdot \mu^{-1} = 0.693 \cdot \mu^{-1}$
- ※ $\log_e(2)$ は約 $0.693$。$\mu$ が大きい(=減弱しやすい)ほど、半価層は薄い!
- (※ $\log_e$ は「自然対数」といい、$\ln$ と書かれることもあります)
散乱線の影響をなくす配置(ナロービーム)
吸収体で跳ね返った「散乱線」が検出器に入ってしまうと、透過力が実際より強く見積もられてしまう。そのため半価層を正しく測るためには、「狭い線束(Narrow beam)」という特別な配置で測定しなければならない。
散乱線の影響を防ぐため、「小さな照射野」で、「吸収体と検出器を十分に離して」「小型の空気電離箱」で測定するのが望ましい。
均等度と実効エネルギー
得られた半価層から、さらに詳しいエネルギーの性質を導き出す!
完全に一様なエネルギー(単色放射線)なら $H_1 = H_2$ となり、均等度は $1$ になる!一般的なX線は $1$ より小さくなる。