Kolimator to przyrząd, który skupia promień rentgenowski, laserowy lub sygnał optyczny. Istnieje kilka rodzajów kolimatorów, w tym kolimatory otworkowe, spektro-optyczne, kolimatory pola rentgenowskiego i kolimatory diodowe. Każdy typ ma swoje specyficzne cechy, ale większość z nich została zaprojektowana tak, aby umożliwić skupienie określonej wiązki w idealnym miejscu.
Kolimator spektralny
Obrazowanie SPECT jest zwykle wykonywane przy użyciu kolimatora. Kolimator to arkusz metalu lub tworzywa sztucznego, zwykle ołowiu lub wolframu, w którym znajdują się otwory. Rozmiar i orientacja otworów określa linię odpowiedzi dla wykrywanych fotonów. Tego typu urządzenia są używane w wielu aplikacjach SPECT, w tym PET.
Idealny kolimator ma prostopadłe powierzchnie detektora i równoległe otwory. W takim przypadku można wykryć tylko fotony poruszające się w tym samym kierunku co otwory kolimatora. Zwiększa to czułość i zapewnia dobrą rozdzielczość przestrzenną.
Otwory kolimatora mają kształt okrągły, kwadratowy lub sześciokątny. Są zaprojektowane tak, aby pochłaniać niepożądane fotony gamma. Mogą być jednak wykonane również z innych materiałów, takich jak złoto lub platyna.
Kolimator pola rentgenowskiego
Kolimator pola rentgenowskiego to urządzenie używane do poprawy jakości obrazu skanu pacjenta. Zmniejsza objętość napromieniowanej tkanki, co prowadzi do mniejszego rozproszenia promieniowania na detektorze promieniowania rentgenowskiego.
Kolimatory są zwykle wykonane z ołowianych żaluzji, które blokują promienie rentgenowskie przechodzące przez lampę rentgenowską. Można je regulować, aby zmienić wielkość i kształt pola.
Gdy kolimator wiązki jest umieszczony w obudowie lampy rentgenowskiej, wiązka promieni jest wyrównywana do źródła promieniowania. Następnie z przodu kolimatora umieszczane jest lustro, które rzutuje pole świetlne.
Kolimator pola rentgenowskiego jest niezbędnym elementem wyposażenia każdego urządzenia do obrazowania rentgenowskiego. Jego głównym celem jest minimalizacja dawki dla pacjenta.
Kolimator laserowej wiązki diodowej
Kolimator laserowej wiązki diodowej to urządzenie, które zbiera rozbieżne światło z diody laserowej i przekształca je w wiązkę kolimacyjną. Jest on używany w aplikacjach o wąskim paśmie fizycznym, takich jak bezprzewodowe sieci optycznej transmisji danych.
Kolimatory wiązki diod laserowych składają się z części mechanicznych i elementów optycznych. Mogą być ruchome lub stałe. Zazwyczaj mają aperturę numeryczną 0,5 lub lepszą, aby zebrać całą wiązkę wyjściową lasera.
W celu zmniejszenia rozbieżności kątowej kolimowanej wiązki kolimator według niniejszego wynalazku wykorzystuje parę pryzmatów anamorficznych. Jeden z pryzmatów ściska wiązkę, a drugi skupia wiązkę rozbieżną. Połączenie tych dwóch pryzmatów umożliwia zmianę kierunku wiązki i jej profilu.
Kolimator optyczny
Kolimator optyczny to rodzaj instrumentu optycznego, który służy do zbierania i ogniskowania strumieni światła pochodzących ze źródła punktowego. Kolimatory są powszechnie stosowane w diodach laserowych, teleskopach, celownikach, detektorach promieniowania i systemach filtrów optycznych.
Kolimator optyczny składa się z falowodu, powierzchni obserwacyjnej i reflektora końcowego. Pierwszy koniec falowodu może być powierzchnią odbierającą promień, a drugi może być powierzchnią odbijającą, która odbija promień z powrotem do okularu.
Okular kolimatora to prosta siatka, którą można ustawić na żądaną ogniskową. Ważne jest, abyś podczas używania kolimatora miał otwarte oba oczy. W niektórych środowiskach może to być niewygodne.
Kolimator otworkowy
Kolimator otworkowy to urządzenie wykorzystujące kryształ scyntylacyjny. Ten typ kolimatora jest używany w obrazowaniu medycyny nuklearnej. Można go używać do obrazowania SPECT i PET. Urządzenie to jest jednak wykorzystywane również w wielu innych zastosowaniach, takich jak obrazowanie o wysokiej rozdzielczości małych zwierząt i organów, obrazowanie tarczycy i obrazowanie układu kostnego.
Istnieje kilka różnych typów kolimatorów otworkowych. Są to kolimatory jednootworowe (z pojedynczym otworem) i wielootworowe (z większą liczbą otworów). Te ostatnie są używane do obrazowania mniejszych zwierząt, takich jak myszy i koty, oraz do obrazowania organów.
Liczba otworków i ich odstępy wpływają na rozdzielczość systemu. Na przykład kolimatory z trzema otworami mają lepszą rozdzielczość osiową niż odpowiadające im kolimatory z jednym otworem. Podobnie, zwiększenie liczby otworków zmniejsza średni błąd kwadratowy.