Импульсная искровая камера дляпреобразования рентгеновскогоизлучения b видимое

Импульсная искровая камера дляпреобразования рентгеновскогоизлучения b видимое

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических теснубл

<1>807410 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 211177 (21) 2545778/18-25 1}М („з

H 01 J 47/02 с присоединением заявки Йо

Государствеииыя комитет

СССР яо делам изобретений. н откратий (23) Приоритет

Опубликовано 23.0231. Бюллетень Нй 7

Дата опубликования описания 09 . 03. 81 (53}УДК 621. . 386 (088. 8) (54) ИМПУЛЬСНАЯ ИСКРОВАЯ КАМЕРА ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ВИДИМОЕ

Изобретение относится к устройствам для регистрации излучения в области исследования внутренней структуры объектов и преобразования рентгеновского изображения. в видимое.

Известна импульсная искровая камера, которая содержит два электрода, находящиеся в газовой среде, по крайней мере один из которых прозрачный f1).

Недостатком данных детекторов является низкая эффективность одновременной регистрации нескольких частиц, и, как следствие, малая плотность светящихся точек (разрядов) 15 при преобразовании рентгеновских изображений в видимое. Это обуслов- лено флуктуациями во временах формирования разрядов, один из разрядов раньше замыкает электроды и вызыва- 20 ет быстрый спад напряжения, препятствующий развитию других разрядов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является импульсная искровая камера для преобразования рентгеновского излучения в видимое, содержащая прозрачную диэлектрическую пластину, с нанесенным на нее прозрачным электродом, и непрозрачный электрод. Прозрачный эле- 30 ктрод в этом преобразователе отделен от газовой среды слоем диэлектрика, благодаря чему отдельные разряды окаI

Н ll зываются электрически "развязанными что повышает эффективность регистрации потока частиц в этом устройстве (2(.

Недостатком устройства является нестабильность времени памяти, что ведет к усложнению схем синхронизации и повышению их стоимости. Время памяти газораэрядной камеры, наполненной инертным газом, определяется диффузией электронов в газе. Однако после срабатывания преобразователя диэлектрический слой в прототипе заряжается и создает в газоразрядном промежутке остаточное электрическое поле, которое может длительное время сую,ествовать и ощутимо даже спустя 10 с, что много больше периода следования импульсов питания преобразователя (обычно преобразователь используют при частоте срабатывания 10-100 Гц). Остаточное электрическое поле, действуя подобно очищающему полю, изменяет время памяти. Изменение времени памяти к моменту прихода на преобразователь следующего импульса питания не контро807410 времени саморазряда плоского конденсатора, не зависит от величины площади. элемента и толщины слоя и является характеристикой материала слоя.

Переходя к значениям физических характеристйк материала слоя, имеем: рЕ

65 лируемо„ так как определяется величиной напряженности остаточного по-.. ля, а та в свою очередь зависит от числа разрядов (плотности потока рентгеновского излучения), частоты работы преобразователя, степени иониэации в разрядном канале. Оценки показывают, что величина напряженности этого остаточного поля в гаэораэрядиом преобразователе может достигнуть сотен вольт на сантиметр.

Кроме того, время памяти преобразователя различно на участках с различной плотностью разрядов. Это создает определенные трудности при расшифровке иэображений. В месте, где плотность разрядов меньше, эффек- 1Я тивность регистрации становится несколько выше, так как остаточное "очищающее" поле на этом участке.йенее значительно. И при наблюдении движущегося объекта на месте болев темно- щ го участка возникает "след", яркость которого несколько выше яркости фона.

Цель изобретения — улучшение Качества изображения путем уменьшения нестабильности времени паилти.

Поставленная цель достигается тем, что прозрачный электрод нанесен на диэлектрическую пластину со стороны газораэрядного промежутка, а не прозрачный электрод отделен от гаэоразрядного промежутка реэистивным сло- ЗО ем, электрическое сопротивление которого выбирается так, чтобы время утечки заряда с его поверхности составляло 1 10 от времени деионизации камеры. 35

Реэистивный слой, во-первых, обеспечивает "развязывание" отдельных разрядов и,во-вторых, повышает стабильность времени памяти, так как возникающее остаточное электрическое щ поле быстро нейтрализуется, благодаря проводимости резистивного слоя.

Максимальная частота работы преобразователя определяется временем деионизации ед(обычно tg >1 ° 10 З с) . Для того,, чтобы к моменту прихода следующего импульса питания на преобразователь остаточное электрическое поле в. гаэоразрядном промежутке отсутст.вовало, необходимо, чтобы время разряда слоя tp было меньше времени де- эО ионизации преобразователя е

tp 4 йд Если С и R соответственно емкость и сопротивление элемента реэистивного слоя, то Ы ср 1.,3 ВС

Величина ВС, называемая постоянной

Где p — удельное объемное электрическое сопротивление °

Р— относительная дизлектриче.— кая проницаемость;

6 =8 85 10" Ф/М - электрическая постоянная.

Если+ „= 1 ° 10 Ъ, получаем

Я 4 5.10 Ом-м

В силу того, что резистивный слой должен обеспечивать "развязку" отдельных разрядов, значения толщин слоя и значения физических характе-ристик материала слоя р и 6 лежат в определенных пределах. Когда полностью "развязанными" оказываются разряды, стоящие друг от друга на. расстоянии 3 мм и более, помимо укаэанного выше условия на величину р и накладываются условия

P> 20мм

Я < 3.103

Из этих условий получается, что е1 1в;1, 10 сц. Интервал допустимых толщин слоя, кроме того, практически ограничен со стороны больших значений эаметныи ослаблением регистрируемого излучения s слое, à со стороны меньших значений - электрической прочностью слоя, и для указанного случая составляет 10 ...10 м. Реэистивные слои с такими параметрами могут иэготовляться из высокоомных металлоокисных материалов.

На чертеже приводится конструктивная схема прибора.

Преобразователь представляет собой газоразрядную камеру, рабочий объем 1 которой ограничен прозрачным электродом, выполненным нанесением прозрачного проводящего слоя 2 (например $п0 ) на стеклянную пластину

3, диэлектрической рамкой 4 и вторым электродом 5, который отделен от рабочего объема (газовой среды) 1 реэистивным слоем 6. Преобразователь подключен к генератору 7 питания, сопротивление нагрузки которого обычно не превышает десятков Ом. Электрод

5 с резистивным слоем б выполнен нанесением на металлическую пластину слоя материала толщиной -10Ъ И удельным сопротивлением 10 .Ом м и относи6 тельной диэлектрической проницаемостью 10 (например феррита), Рентгеновское излучение, пройдя объект 8 контроля,и частично ослабившись в нем, через электрод 5 с нанесенным на него слоем б попадает в рабочий объем 1 газоразрядной камеры и вызывает в газе первичную ионизацию.

Под действием высоковольтного импульса питания длительностью 0,5-5i10 с, вырабатываемого генератором 7 s момент, бпределяемый временем памяти преобразователя, из первичной иониэации в газоразрядной камере возникают локализованные электрические разряды.,Светящееся иэображение на807410

Формула изобретения

Составитель A.Áíøàåâ

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Рейвес Корректор Н.Бабянец

0 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Заказ

Филиал атент, г. жгород, ул. Проектная, блюдается или фотографируется через электрод 3.

Накапливающиеся на поверхности резистивного слоя заряды после окон-

vasss разряда нейтрализуются, благодаря проводимости реэистивнаго слоя, эа время, меньшее периода следования импульсов питания. Поэтому к моменту следующего срабатывания преобразователя влияние остаточного электрического.ноля на время памяти отсутствует. устранение нестабильности времени памяти позволяет испольэовать с преобразователем менее сложные схемы синхронизации и улучшить качество изображений движущихся объектов.. 15

Импульсная искровая камера для 2О преобразования рентгеновского излучения в видимое, содержащая проэрачную диэлектрическую пластину, с на.несенным на нее прозрачным электредом, и непрозрачный электрод, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения качества изображения путем уменьшения нестабильности времени памяти преобразователя, лрфзрачный электрод нанесен на диэлектрическую пластину со стороны газоразрядного промежутка, а непрозрачный электрод отделен от газоразрядного промежутка резистивным слоем, электрическое сопротивление которого выбирается так, чтобы время утечки заряда с его поверхности составляло

1-10 +от времени деионнзации камеры.

Источиики информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дайон М.И. и др. Искровая камера. М., Атомиздат, 1967,,с. 100.

2. Авторское свидетельство СССР

9 323054, кл. Н 01 J 39/00, 1968 (прототип).