Устройство для визуализации рентгеновских изображений

Устройство для визуализации рентгеновских изображений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

/, (iii656006

Союз Советскмк

Соцналмстмнвстотз

Ресаублми

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВМ (61) Дополнительное к авт. свиа-ву(22) Заявлено 04.04.77 (2l) 2469241/18-25 с присоединениеи заявки ¹(23) ПриоритетОпубликовано 05.04.79.Бюллетень № 13

Дат» опубликования описання09.04.79 (5l) М. Кл.

G 01 Т 1/18

G 01 f4 23/04

Гееударвтвеяквб канктет

СССР ае делам кзеаретенме и аткрыте,53) Й < 621.386. .832 (088.8} (72) Авторы изобретения

В. И. Высгропов и М. Ю. Кононов

Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ОЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ РЕНТГЕНОВСКИХ

И ЗОБРА ЖЕНИ Й

Изобретение относится к области радиационного контроля, в частности, к устройствам для исследования внутренней структуры объектов с помощью импульсного рентгеновского излучения и может быть использовано в системах импульсной рентгеновской интроскопин.

Известны устройства для визуализации рентгеновских иэображений на основе флюоресцирующего экрана и рентгеновской пленки (1).

Недостатком этих технических решений является низкая позная чувствительность, что требует применения мощных источников рентгеновского излучения.

Более высокой дозной чувствительностью обладают устройства на основе двухэлекгродной газоразрядной камеры, визуалнзирующее рентгеновские иэображения путем создания в газовой среде локализованных электрических разрядов (2$

Известно устройство для визуализации рентгеновских иэображений, содержащее двухэлектродную газоразряпную камеру, им пульс ный ре нтге новски и изл уча гель, блок питания и устройство, синхронизирующее импульсное питание излучателя с импульсным питанием газораэрядной камеры (3) . Это устройство является

5 наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению.

Его недостатком является низкая яркость оптического иэображения, что в часгности, не позволяет осуществить фотографическую регистрацию изображения эа один импульс питания.

Существенное увеличение длительности импульса питания гаэораэрядной камеры нецелесообразно, гак как приводит к увеличению поперечных размеров разрядов и раэмытию изображения, a,óâåëè÷åние амплитуды вызывает, во-первых, рост числа ложных разрядов, несвязанных с актами ионизации газа квантами излучения, тем самым снижая контрастность иэображения, и, во-вторых, — появление искр переходящих в дугу, что вызывает разрушение электродов, нежелательное

656006 изме ке н ие сос т ав а рабоче го г взв, и, в конечном итоге„нарушение работы преобразователя.

Пель предлагаемого изобретения — по вышение яркости оптического иэображения. 5

Лля этого в устройство введены импульсный источник света, световой поток которого, проходя через гвзораэрядную камеру, может изменить свое пространственное распределение; зеркало, расположенное 30 перед гаэораэрядной камерой со стороны источника излучения, которое направляет световой поток на газоразрядную камеру; полупрозрачный экран, расположенный с противоположной стороны газоразрядной камеры, н в 15 котором наблюдается изображение,. или с которого производится фотографирование изображения; устройство, синхрониэирующее импульсное питание излучателя с импульсным питанием источника света, которое позволяет осуществить жесткую временную синхронизацию момента формирования импульсного светового потока с момента появления оптических неоднородностей в газоразрядной камере.

Зеркало изготовлено из материала с низким коэффициентом ослабления рентгеновских лучей, для того, чтобы рассеянное рентгеновское излучение, возникающее при прохождении потоков рентт еновских лучей через зеркало, незначительно снижало контраст рентгеновского изображения.

Нв чертеже изображено предлагаемое устрой ство.

Газоразрядная камера 1 имеет два оптически прозрачных электрода 2 и 3, выполненных нанесением проводящего покрытия Sh 0.2 нв стеклянные пластины 4 и 5.

Зеркало 6 расположено таким образом, 40 чтобы световой поток от источника 7 свега, отразившись or зеркала и пройдя гвзоразрядную камеру 1, попадая на полупрозрачный экран 8, на противоположной

45 стороне которого наблюдается изображение. Устройство содержит генератор 9 синхронизирующих импульсов, генератор 10 высоковольтных импульсов питания рентгеновской трубки; коллимвтор 11 рентге50 невского излучения; объект 12 контроля: генератор 13 высоковольтных импульсов питания газоразрядной камеры; генератор

14 импульсов питания источника. света.

Так как световой поток источника 7

55 света расходящийся, а электрические рв ряды, возникающие в газоразрядной камере имеют конечную длину, то для того, чтобы теневые изображения разрядов не накладывались друг нв друга, должно вы-, полняться соотношение

Ol Ь е

rge 5 — длина оптического пути or источника 7 света до газоразрядной камеры 1;

Q — размер входного окна 5 газорвзрипчой камеры; — длина разрядов, определяемая величиной газового зазора камеры;

Š— минимальное расстояние между соседними разрядами.

Генератор 9 вырабатывает три синхронимпульса для запуска высоковольтных генераторов. Высоковольтный генератор 10 подает импульс питания на рентгеновскую трубку, полученное импульсное рентгеновское излучение ограничивается в пространстве коллимагором 11, проходиr через об1-ект 12 контроля, частично ослабляясь в нем, проектируется на входное окно газоразрядной камеры 5 и вызывает в газе первичную иониэацию. В момент окончания рентгеновского импульса генерагор 9 запускает высоковольтный генератор 13, вырабатывающий импульс питания для гвэоразрядной камеры 1. Под действием импульса питания из первичной ионизации в газораэрядной камере возникают локализованные электрические разряды. При возникновении электрических разрядов появляются локальные оптические неоднородности в газовой среде в виде изменения показателя преломления. После развития разрядовгенератор 9 запускает генератор 14, вырабатывающий импульс питания источника 7 света. Длительность световых импульсов выбирается такой, чтобы возмущение в газовой среде за время действия импульса перемещалось незначительно от места своего возникновения. для того, чтобы изображение "не размывалось" эта длительность не должна превышать, времени распространения, возникающей при разрядке ударной волны, нв расстояние, равное расстоянию между соседними разрядами. Известно, что скорость распростране- . ния ударной волны or электрического рврядв составляет 10 м/сек, то есть длиН гельность световой вспышки должна быть

-lO выбрана в пределах 10 ....10 сек.

Импульсный световой поток or источника

7 посредством зеркала 6 направляется через электрод 3, газовый зазор газорвзрядной камеры, электрод 4 на экран 8.

Наличие резких изменений коэффициента преломления газовой среды в областях разрядов приводит к неодинаковому откло656006 нению световых лучей при прохождении ими газовой среды, и к формированию на экране 8 теневой каргины, Таким образом, световой поток источника 7 преобразуеrcH в распределении освещенности экрана. Яркость изображения определяется фоновой яркостью, когорая задается силой света источника 7, и приращением ярко с ги эа сче г о гклонения .световых лучей при прохождении оптических неоднородностей. Увеличение освещенности экрана пропорционально изменению градиента показателя преломления и . сост авл яе г

/ gô д2

Ь|= „ + где Х вЂ” освещенность;

К вЂ” пос го янн ая; т — показатель преломления среды;

Х и g — координаты в плосхосги нормальной к световому лучу.

Устройство позволяет осуществить регулировку яркости изображения независимо or разрешающей способности, последняя определяется поперечными размерами разрядов.

Так как яркость иэображения, получаемого в предлагаемом устройстве выше, го сокращается время, необходимое оператору для контроля обтекга, а, следовательно, снижаегся радиационная нагрузка н а обт-е к г ко н грол я.

Формула изобретения

1 ° Устройство для .визуализации рентгеновских изображений, содержащее плос

5 кую гаэораэрядную камеру с прозрачными электродами, импульсный рентгеновский излучатель, блок питания, блок, синхронизирующий импульсное питание излучателя с импульсным питанием газоразрядной какй меры, о г л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения яркосгИ оптического изображения, в него введены импульсный источник света, зеркало, расположенное перед газоразрядной камерой со стороны источника излучения, полупрозрачный экран, расположенный с противоположной стороны гаэоразрядной камеры и устройство синхронизируюшее импульсное пи гание кэлучателя с импульсным питанием источника света.

2. Устройство по и. 1, о г л и ч а ющ е е с я тем, что зеркало изготовлено из материала с низким коэффициентом ослабления рентгеновских лучей.

Исгочники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США ¹ 3461293, кл. 250-83, 6, 1 2.08. 69.

2. Патент США No 3457418, кл. 250-21 3, 22.07,69.

3. Авторское свидетельство СССР

N323054,,кл. Н 01 Т 39/00, 1972.

656 0(Н.»

» лф

»

Составитель Г. Кулаков

Peaasrop В. Павлов Текред д. фанта Корректор М. Пожо

Заказ 1510/36 Тираж 696 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4