Дозиметр рентгеновского излучения, преимущественно рентгенодиагностического диапазона

Дозиметр рентгеновского излучения, преимущественно рентгенодиагностического диапазона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

I..

О П И С Л Н И Е 5,6ЛЫ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.06.75 (21) 2149662/25 с присоединением заявки № (51) М. Кл э G 01Т 1/02

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.07.77. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 19.09.77 (53) УДК 621.386.82 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявители

Ф. И. Глезин, А. Н. Кронгауз, В. Н. Подгорный и А. А. Титов

Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники и Московский ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский рентгенорадиологический институт (54) ДОЗИМЕТР РЕНТ1 ЕНОВСК01"О ИЗЛУЧЕНИЯ

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к устройствам для регистрации ионизирующего излучения и может быть использовано в дозиметрах для измерения экспозиционной дозы импульсного излучения, например, при рентгенографии, и при измерении мощности экспозиционной дозы длительного излучения,,например, при рентгеноскопии.

Известен универсальный дозиметр рентгеновского излучения фирмы «Филипс» (модель

SPx — 62), позволяющий выполнять поочередно измерение дозы и мощности дозы излучения. Детектором дозиметра является ионизационная камера.

Недостатком этого дозимегра является большая погрешность показаний при измерении импульсного излучения с большим значением мощности доз в импульсе за сотые и тысячные доли секунды, обусловленная большим разрешающим временем ионизационной камеры.

Ближайшим к изобретению техническим решением является дозиметр рентгеновского излучения, преимущественно рентгенодиагностическото диапазона, содержащий детектор, выполненный в виде IIJIocKolcTHoTo полупроводникового фотопреобразователя, регулирующее сопротивление и регистрирующий прибор. Использование полулроводникового детектора позволяет значительно уменьшить разрешающее время детектора.

Недостатком этого дозиметра является невозможность регистрации обратно-рассеянного излучения и сильная зависимость чувствительности от энергии регистрируемого рентгенов с ко го излучения.

Целью изобретения является получение воз1о можности регистрации первичного и обратнорассеянного излучения и спрямления спектральной характеристики дозиметра.

Поставленная цель достигается тем, что детектор выполнен в виде двух плоскостных по15 лупроводниковых фотопреобразователей, îоращенных друг к другу базовыми областями.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема дозиметра, преимущественно рентгенодиагностического диапазона; на фиг. 2 — график спектральной характеристики детектора предлагаемого дозиметра; на фиг. 3 — график спектральной характеристики детектора дозиметра, принятого за прототип; на фиг. 4— графическая кривая работы дозиметра,в режимах рентгенографии и рентгеноскопии при применении регистрирующего блока, состоящего из баллистического гальванометра с параллельно включенными конденсатором и регулирующим сопротивлением.

567151

Дозиметр рентгеновского измерения преимущественно ppHTI cEIÎ.EIIEI гностпческото д11апс! Зона содер>кит (см. фиг. 1) детектор 1 и регистрирующий блок 2, соед!!пс гнь|е последовательно. Детектор 1 выполнен в впде двух 5 плоскостных полупроводниковых фотопрсооразователей 3 и 4 с запирающим слоем, обращенных друг к другу базовыми областями. Ре|гистрирующий олок 2 дозиметра содержит регистрирующий прибор 5, регулируемое сопро- 10 тивле11ие 6 и интегрирующий конденсатор 7, параллельно соединенные между cnбой.

Детектор 1, выполнен tblll в виде двух плоскостных полупроводниковых фотопреобразователей 3 и 4, получает одинаковые сигналы 15 рентгеновского излучения при ориентации к излучателю любой из двух противоположных плоскостей детектора, что позволяет помимо первичното излучения измерять и обратнорассеянное излучение. Такая структура детек- go тора способствует также повышению чувстBEIтельности измерения рентгеновского излучения, по сравнению с прототипом, в котором с целью спрямления спектральной характеристики фотопреобразователя применен ;ICTaллический перфорированный фильтр.

Спрямление на ограниченном участке спектральной характеристики детектора достигается благодаря тому, что олижайший к излучателю фотопреобразователь, воспринимающий зо

«мягку1о» компоненту измерения одновременно вместе с подложкой последующе1го фотопреобразователя, выполняет роль фильгра-поглотителя, обеспечивающето преимущественную чувствительность этого последую цего к з более «жесткой» компоненте изл чения.

На фиг. 2 показан ход с жесткостью ближайшего к излучателю фотопреобразователя (кривая I) и фотопреобразователя, располо- tp женного с противоположной стороны детектора (кривая II). Суммарный сигнал обоих фотопреобразователей, обращенных друг к другу базовыми областями, показан на кривой III.

Из сравнения кривых 1 и III видно, что происходит заметное спрямление спектральной характеристики детектора.

Для сравнения на фиг. 3 показан трафик спектральной характеристики детектора в дозиметре, принятом за прототип. В прототипе используется один плоскостной фотопреобразователь, обращенный к излучателю своей рабочей поверхностью, при этом рабочая поверхность частично прикрыта металлическим фильтром.

Кривая 1 на фиг. 3 показывает ход с >кесткостью фотопреобразователя, не прикрытого фильтром, кривая II — ход с жесткостью того же фотопреобразователя, частично прикрытоТо фильтром. Из фиг. 3 видно, что применение 60 фильтра на участке спектра, используемого в рентгенодиагностике (25 — 50 кэв), ведет к снижению чувствительности детектора и усугубляет ошибку при регистрации обратно-рассеянного излучения. G5

Таким образом, в предлагаемом устройстве. рсша1ощем по-разному с прототипом одну и ту же задачу спрямления спектральной характеристики детектора, вь|явля1отся при этом дополнительные преимущества в виде повышения чувствительности детектора и возможности регистрации обратно-рассеянного излучеь! ия.

С целью возможности измерения дозы импульсного излучения, например, при рентгенографии с высокой точностью, наряду с измерением мощности дозы длительного излучения, например, при ренITåíîñêîïèè, в регистрирующем блоке 2 в качестве регистрирующего прибора 5 может быгь применен баллистический гальванометр с параллельно соединенным конденсатором.

При кратковременном (импульсном) включении рентгеновского аппарата, что характерно для рентгено1графии, и при условии, что время импульса или серии импульсов не превышает линейной части периода собственных колебаний подви>кной системы баллистического тальванометра (участок левее tt, на фиг. 4), последний будет работать как интегратор, накапливающий и регистрирующий cEITEIBJI, по ступа!ощий от детектора, а все устройство в целом — как измеритель экспозиционной доЗЫ.

При непрерывном (длительном) включе1гии рентгеновского аппарата, что характерно для рентгеноскопии, и, при условии, что время указанного включения равно или превышает полный период колебаний подвижной системы баллистического гальванометра (участок правее to Ilcl фиг. 4), последний будет работать как микроампермстр, регистрирующий ток в

1,спи детектор — -рамка гальванометра, а все устройство в целом, как измеритель мощности экспозиционной дозы. Время баллистическото режима в указанном тальванометре простирается от микросекунд до 2,5 — 3 секунд, что соответствует времени экспозиции почти 100 /! рентгеновских снимков (рентгенография), производимых в рентгеновских кабинетах. Время установления показаний того же гальванометра по току не превышает 20 сек, что также соответствует практике рентгенодиагностических кабинетов, при которой самое меньшее время рентгенологического просвечивания (рентгеноскопия) составляет 40 сек.

Указанные совпадения временных режимов рентгенодиатностического аппарата и баллистического;гальванометра позволяют измерять экспозиционную дозу за .время каждого рентгеновского снимка и мощность экспозиционной дозы во время просвечивания (рентгеноскопии). Измерения можно проводить в процессе рентгенологического исследования или предварительно. Результаты измерений дают возможность определить лучевую нагрузку на пациента по каждой процедуре,в отдельности и, путем суммирования, за весь сеанс облучения в целом.

667!5!

Сигнал

Рь7. ю/1 алБ/

10 фиг. 2

Корректировка чувствительности дозиметра во время его градуировки обеспечивается регулирующим сопротивлением б.

Дозиметр рентгеновского излучения преимущественно рентгенодиагностического диапазона обеспечивает возможность регистрации первичного и обратно-рассеянного излучения, повышения чувствительности и спрямления спектральной характеристики, кроме того, при вьгполнении регистрирующего блока в виде баллистического гальванометра с параллельно соединенными конденсатором и регистрирующим сопротивлением, предла;гаемый дозиметр позволяет измерять дозу импульсного излучения, например, при рентгенографии и мощность дозы длительното измерения, например, при рентгеноскопии.

Формула изобретения

5 Дозиметр рентгеновского излучения, преимущественно рентгенодиагностического диапазона, включающий детектор, .выполненный в виде плоскостного полупроводникового фотопреобразователя, например, солнечното эле10 мента, регулирующее сопротивление и регистрирующий прибор, о тл и ч а юшийся тем, что, с целью возможности регистрации первичного и обратно-рассеянното излучения и спрямления спектральной характеристики, де15 тектор выполнен в виде двух плоскостных полупроводниковых фотопреобразователей, обращенных друг к другу базовыми областями.

567151 — % о

P„

ФОО

ЛОО

/oo

Фиг.У фиг. S

Корректоры; Л. Денискина и Л. Котова

Редактор Н. Коляда

Заказ 1978/1 Изд. № 708 Тираж 725 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель Е. Опарин

Техред М. Семенов

/ОО j Z5

Гнре. — КеV