Газоразрядный преобразователь радиационных излучений с визуализацией изображения

Газоразрядный преобразователь радиационных излучений с визуализацией изображения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРЕОБРЛЗОВАТЕЛЬ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ВИЗУАЛИЗАЦИЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненньй в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, содержащей два электрода: прозрачный и непрозрачный , и слой люминофора на внутренней поверхности прозрачного электрода, отличающийся тем, что, с целью улучшения частотно-контрастной характеристики изображения путем уменьшения фоновой засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения, на поверхность слоя со стороны газового объема нанесена металлическая или окисная пленка из материала с плазменной длиной волны, превышающей среднюю длину волны ультрафиолетового континиума газового разряда, причем толщина пленки сравнима со средней длиной волны ультрафиолетового континиума. 05 I I М I И

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХ

РЕСПУБЛИН з(я) Н 01 Л 47/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (21) 2947483 18-25 (22) 30.06.80 (46) 15.12.84. Бюл. У 46 (72) В.Н. Ланшаков, В.И. Выс1ропов, В.Д. Дель и В.K. Кулешов (71) Научно †исследовательск институт электронной интроскопии при

Томском политехническом институте (53) 621.387,424(088.8) (56) 1. Патент США 1"- 3461293, кл. 250-386, опублик, 1969.

2. Патент ФРГ N - 1539704, кл. Н 01 J 18/01, опублик. 1971 (прототип). (54)(57) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ Г!РЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ВИЗУАЛИЗАЦИЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненный в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью

„„SU„„869502 А на основе инертных газов, содержащей два электрода: прозрачный и непрозрачный, и слой люминофора на внутренней поверхности прозрачного электрода, отличающийся тем, что, с целью улучшения частотно-контрастной характеристики изображения путем уменьшения фоновой засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излу— чением наклонного падения, на поверхность слоя со стороны газового объема нанесена металлическая или окисная пленка из материала с плазменной длиной волны, превышающей среднюю длину волны ультрафиолетового континиума газового разряда, причем толщи- щ

Я на пленки сравнима со средней длиной волны ультрафиолетового континиума.

8á9302

Изобретение относится к устройствам, так называемым детекторам, для исследования внутренней структуры объектов и может быть применено в системах радиационной интроскопии.

Известны газоразрядные детекторы, имеющие высокую дозовую чувствительность и большую удельную яркость и применяемые в преобразователях н усилителях изображения 1 3. l0

Все устройства выполнены на основе герметичной плоской газоразрядной камеры и содержат два электрода, один из которых прозрачный и служит для наблюдения и фотографирования t5 светящегося изображения, и газовую среду, способную установить под действием импульсного электрического поля разряд из первичной иониэации, вызванной радиационным излучением. 20

Из известных газоразрядных детекторов наиболее близким по технической сущности является газоразрядный преобразователь радиационных излучений с визуализацией изображения, выполненный в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, содержащей два электрода: прозрачный и непрозрачный, и слой люминофора на внутренней поверхности прозрачного электрода $2 J. В детекторе электроды со стороны газоразрядного промежутка имеют люминесцентные слои.

Слой люминофора, расположенный ближе

35 к приемнику света, выполнен достаточно прозрачным для видимого излучения газовых разрядов и люминесцентных слоев. Происходит сложение световых потоков и как следствие, увеличение

40 общей яркости изображения, Газовый разряд в инертных газах характеризуется высоким выходом ультрафиолетового излучения, которое при режимах работы, свойственных га45 зоразрядным детекторам (давление порядка атмосферного, высокая напряженность электрического поля),является наиболее эффективным возбуждающим элементом для люминесцентных слоев.

Вследствие высокой прозрачности инертных газов для собственного ультрафиолетового излучения оно может распространяться на большие расстояния от места образования и, возбуждая люминесцентный слой, увеличивает 55 фоновую яркость изображения, ухудшает его качество. Ультрафиолетовое излучение, вносящее вклад в фоновую

5IpKocT5 H 3»бражения, !I Rrt 3P I H R cr!»tt под углами, отличными»т нс рмального угла падения.

Цель изобретения — улучшение чаев

3 отно-контрастной характеристики изображения газ»разрядного детектора с люминесцентным слоем путем уменьшения фоновой засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения.

Цель достигается тем, что в газоразрядном преобразователе радиационных излучений с визуализацией изображения, выполненном в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью на ос-!»I3e инертных газов, содержащем два электрода: прозрачный и непрозрачный, и слой люминофора на внутренней поверхности прозрачного электрода,на поверхность люминесцентного слоя со стороны газового объема нанесена металлическая или окисная пленка из материала с плазменной длиной волны, превышающей среднюю длину волны ультрафиолетового континиума газового разряда, причем толщина пленки сравнима со средней длиной .волны ультрафиолетового континиума.

Металлы и их окислы в тонких слоях при определенной длине волны падающего vзлу-ения 3 4 3с (где плазменн;я длина волны) становятся прозрачными. При этом наблюдается зависимость коэффициента пропускания от угла падения. С увеличением угла падения (при отсчете угла от нормали к пленке) коэффициент пропускания уменьшается и возрастает коэффициент отражения. Это свойство тонких металлических или окисньи. пленок можно испольэовать для уменьшения засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения, увеличивающим фон изображения, размытие границ. В то же время такие пленки являются непрозрачными для длинноволнового (3 ) 3 ) излучения люминесцентного слоя и обладают, как правило, для этого излучения высокой отражательной способностью. Таким образом, дополнительно будет использоваться поток излучения люминофора, распространяющийся в направлении, противоположном наблюдению.

Чтобы пленки имели достаточно высокую прозрачность для ультрафиолетового излучения, падающего под углами, близким к нормали, их толщина

3 8 должна быть сравнима с длиной волны падающего излучения (- в 1,5-2 раза больше или меньше средней длины волны ультрафиолетового континиума газового разряда).

На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства.

Детектор 1 представляет собой газоразрядную камеру, ограниченную электродом 2 входного окна, прозрачным электродом 3, выполненным нанесением прозрачного .проводящего покрытия SnO 4 на стеклянную подлож2 ку 5, и диэлектрической рамкой 6.

Электрод 3 отделен от газовой среды люминесцентным слоем 8, поверхность которого со стороны газового объема имеет металлическую или окисную пленку 9. Питание газоразрядного детектора осуществляется от генератора 10 высоковольтных импульсов, который запускается блоком 11, синКорректор A. Зимокосов

Редактор Л. Письман Техред М.Кузьма

Заказ 9204/2 Тираж 682

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 хронизированным с импульсом рентгеновского излучения.

Рентгеновское излучение, пройдя объект 12 контроля и частично ослабившись в нем, попадает через электрод 2 в газовую среду 7 ° В результате взаимодействия рентгеновского излучения с газом в газораэрядном промежутке образуются области с различной плотностью ионизации, причем распределение плотности ионизации в плоскости преобразователя соответствует распределению потока падающего рентгеновского излучения. Сразу после окончания импульса излучения генератор !0 запускается блоком 11

69502 4 и подает на газоразрядную камеру 1 высоковольтные импульсы длительностью (0,5-5) 10 с, которые вызывают в газовой среде 7 локализованные электрические разряды. Ультрафиолетовое излучение газовых разрядов проходит через металлическую или окисную пленку 9 и попадает ыа люминесцентный слой, который преобразует его в видимое, при этом излучение наклонного падения не пропускается, или пропускается в меньшей степени.

При работе газоразрядного детектора с неоновым наполнением в качест7 1 ве пленок можно использовать, например, пленки из германия, окиси германия или окиси алюминия толщиной

0,1 мкм.

По сравнению с известным данное устройство обладает улучшенным качеством изображения за счет уменьшения с помощью металлической или окисной пленки на поверхности люминесцентного слоя фоновой яркости изображения. Вследствие чего увеличится контраст изображения для мелких объектов. Так,в базовом детекторе объекты с поперечным размером 2 мм выявляются при исходном рентгеновском контрасте ) 307. Применение данного устройства позволит уменьшить порог выявления до 10-15Х.

Уменьшение порогового контраста позволит снизить лучевую нагрузку при медицинской рентгенодиагностике, 35 расширит область использования детектора, повысит производительность труда при контроле объектов.