Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa

Tutkielman aiheina ovat energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja röntgenkuvien kontrastin parantaminen. Tutkielma koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osuudesta. Kirjallisuuskatsauksen tärkeimpinä tavoitteina oli selvittää, millaisia energiasensitiivisiä fotoninlaskentailmaisim...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Yliharju, Janne
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Fysiikan laitos, Department of Physics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2019
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64839
_version_ 1826225766386368512
author Yliharju, Janne
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Yliharju, Janne Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Yliharju, Janne Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Fysiikan laitos Department of Physics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Yliharju, Janne
datasource_str_mv jyx
description Tutkielman aiheina ovat energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja röntgenkuvien kontrastin parantaminen. Tutkielma koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osuudesta. Kirjallisuuskatsauksen tärkeimpinä tavoitteina oli selvittää, millaisia energiasensitiivisiä fotoninlaskentailmaisimia on kehitetty ja millaisissa sovelluksissa niitä on käytetty. Teoriaosuudessa esitellään myös energian integroivia ilmaisimia. Erilaisiin mittausperiaatteisiin perustuvia ilmaisimia on vertailtu sekä teoriassa että käytännössä. Advacam MiniPIX on energiasensitiivinen fotoninlaskentailmaisin, jota käytettiin kokeissa. Kokeellisen osan tärkeimpänä tavoitteena oli testata, pystytäänkö koko spektrillä kuvattaessa vaikeasti eroteltavien materiaalien kontrastia parantamaan käyttämällä kuvan muodostuksessa tiettyjä energia-alueita. Tätä testattiin kuvaamalla erilaisia muoveja sekä Nb- ja Rh-kalvoja. Muovien tapauksessa kontrastissa ei havaittu merkittäviä muutoksia, vaikka kuvaukset tehtiin erilaisilla energia-alueilla. Oletettavasti tämä johtuu muovien koostumuksen samankaltaisuudesta. Selvin havainto oli kontrastin huonontuminen, kun kuvan muodostukseen käytettiin spektrin suurimpia energian arvoja. Lisäksi fotonien laskenta paransi hieman kontrastia verrattuna energian integrointiin, kun kuvauksessa käytettiin käytännössä samaa energia-aluetta. Nb ja Rh ovat alkuaineita, joiden vaimennuskertoimien K-reunat ovat ilmaisimen toiminta-alueella. Mittausten perusteella kontrastin merkittävä parannus on mahdollista hyödyntämällä K-reunoja. The subjects of thesis are energy sensitive photon-counting detectors and contrast enhancement of x-ray images. The thesis comprises a literature review and an experimental part. The most important aims of the literature review were to find out what kind of energy sensitive photon-counting detectors have been developed and in what kind of applications they have been used. In addition, energy-integrating detectors are discussed in the theory section. Detectors based on different measurement principles have been compared in theory and in practice. Advacam MiniPIX is an energy sensitive photon-counting detector which was used in the experiments. The most important aim of the experimental part was to find out whether it is possible to enhance the contrast of materials which are hard to differentiate from each other when the whole energy spectrum is used by using some specific energy intervals in the image formation. This was tested by imaging different types of plastics and also Nb and Rh foils. In the case of plastics remarkable changes in contrast were not observed although imaging was done by using different energy intervals. Presumably this was caused by similarity of the composition of the plastics. The most evident observation was deterioration of the contrast when imaging was done by using the largest values of the spectrum. Furthermore, the contrast was slightly improved by using a photon-counting detector instead of an energy-integrating detector, when practically the same energy interval was used in both cases. Nb and Rh are elements which have their K-edges of the absorption coefficients in the energy range of the detector. Based on the measurements remarkable enhancement of the contrast is possible by utilizing K-edges.
first_indexed 2019-09-20T09:14:44Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Kataja, Markku", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Parkkonen, Joni", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Yliharju, Janne", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2019-06-25T10:13:12Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2019-06-25T10:13:12Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2019", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64839", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Tutkielman aiheina ovat energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja r\u00f6ntgenkuvien kontrastin parantaminen. Tutkielma koostuu kirjallisuuskatsauksesta ja kokeellisesta osuudesta. Kirjallisuuskatsauksen t\u00e4rkeimpin\u00e4 tavoitteina oli selvitt\u00e4\u00e4, millaisia energiasensitiivisi\u00e4 fotoninlaskentailmaisimia on kehitetty ja millaisissa sovelluksissa niit\u00e4 on k\u00e4ytetty. Teoriaosuudessa esitell\u00e4\u00e4n my\u00f6s energian integroivia ilmaisimia. Erilaisiin mittausperiaatteisiin perustuvia ilmaisimia on vertailtu sek\u00e4 teoriassa ett\u00e4 k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4. Advacam MiniPIX on energiasensitiivinen fotoninlaskentailmaisin, jota k\u00e4ytettiin kokeissa. Kokeellisen osan t\u00e4rkeimp\u00e4n\u00e4 tavoitteena oli testata, pystyt\u00e4\u00e4nk\u00f6 koko spektrill\u00e4 kuvattaessa vaikeasti eroteltavien materiaalien kontrastia parantamaan k\u00e4ytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 kuvan muodostuksessa tiettyj\u00e4 energia-alueita.\nT\u00e4t\u00e4 testattiin kuvaamalla erilaisia muoveja sek\u00e4 Nb- ja Rh-kalvoja. Muovien tapauksessa kontrastissa ei havaittu merkitt\u00e4vi\u00e4 muutoksia, vaikka kuvaukset tehtiin erilaisilla energia-alueilla. Oletettavasti t\u00e4m\u00e4 johtuu muovien koostumuksen samankaltaisuudesta. Selvin havainto oli kontrastin huonontuminen, kun kuvan muodostukseen k\u00e4ytettiin spektrin suurimpia energian arvoja. Lis\u00e4ksi fotonien laskenta paransi hieman kontrastia verrattuna energian integrointiin, kun kuvauksessa k\u00e4ytettiin k\u00e4yt\u00e4nn\u00f6ss\u00e4 samaa energia-aluetta. Nb ja Rh ovat alkuaineita, joiden vaimennuskertoimien K-reunat ovat ilmaisimen toiminta-alueella. Mittausten perusteella kontrastin merkitt\u00e4v\u00e4 parannus on mahdollista hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 K-reunoja.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "The subjects of thesis are energy sensitive photon-counting detectors and contrast enhancement of x-ray images. The thesis comprises a literature review and an experimental part. The most important aims of the literature review were to find out what kind of energy sensitive photon-counting detectors have been developed and in what kind of applications they have been used. In addition, energy-integrating detectors are discussed in the theory section. Detectors based on different measurement principles have been compared in theory and in practice. Advacam MiniPIX is an energy sensitive photon-counting detector which was used in the experiments. The most important aim of the experimental part was to find out whether it is possible to enhance the contrast of materials which are hard to differentiate from each other when the whole energy spectrum is used by using some specific energy intervals in the image formation. This was tested by imaging different types of plastics and also Nb and Rh foils. In the case of plastics remarkable changes in contrast were not observed although imaging was done by using different energy intervals. Presumably this was caused by similarity of the composition of the plastics. The most evident observation was deterioration of the contrast when imaging was done by using the largest values of the spectrum. Furthermore, the contrast was slightly improved by using a photon-counting detector instead of an energy-integrating detector, when practically the same energy interval was used in both cases. Nb and Rh are elements which have their K-edges of the absorption coefficients in the energy range of the detector. Based on the measurements remarkable enhancement of the contrast is possible by utilizing K-edges.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Miia Hakanen (mihakane@jyu.fi) on 2019-06-25T10:13:12Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2019-06-25T10:13:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2019", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "146", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "r\u00f6ntgenkuvantaminen", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "r\u00f6ntgenilmaisimet", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "heterogeeninen materiaali", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "energiariippuvuus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "fotonien laskenta", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden k\u00e4ytt\u00f6 r\u00f6ntgenkuvien kontrastin parantamisessa", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201906253425", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Fysiikan laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Physics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Fysiikka", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Physics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4021", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "fotonit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "energia", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "kontrasti", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_64839
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:55:55Z
main_date 2019-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2019
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/8c94dbc6-c3b3-4c18-afc0-37a425356966\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201906253425.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2019
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Yliharju, Janne Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa röntgenkuvantaminen röntgenilmaisimet heterogeeninen materiaali energiariippuvuus fotonien laskenta Fysiikka Physics 4021 fotonit energia kontrasti
title Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
title_full Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
title_fullStr Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
title_full_unstemmed Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
title_short Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
title_sort energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
title_txtP Energiasensitiiviset fotoninlaskentailmaisimet ja niiden käyttö röntgenkuvien kontrastin parantamisessa
topic röntgenkuvantaminen röntgenilmaisimet heterogeeninen materiaali energiariippuvuus fotonien laskenta Fysiikka Physics 4021 fotonit energia kontrasti
topic_facet 4021 Fysiikka Physics energia energiariippuvuus fotonien laskenta fotonit heterogeeninen materiaali kontrasti röntgenilmaisimet röntgenkuvantaminen
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64839 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201906253425
work_keys_str_mv AT yliharjujanne energiasensitiivisetfotoninlaskentailmaisimetjaniidenkäyttöröntgenkuvienkontrastin