Газоразрядный преобразователь радиационных излучений с визуализацией изображения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСН ИХРЕСПУБЛИН 3 и Н 01 Л 47/08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(71) Научно в исследовательск институт электронной интроскопии приТомском политехническом институте(54)(57) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ГРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАДИАЦИОННЬХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ВИЗУАЛИЗАЦИЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненныйв виде герметичной газоразряднойкамеры, заполненной рабочей смесью,ЯО 869502 А на основе инертных газов, содержащейдва электрода; прозрачный и непрозрачный, и слой люминофора на внутреннейповерхности прозрачного электрода,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения частотно-контрастной характеристики изображения путемуменьшения фоновой засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения, на поверхность слоя со стороны газового объема нанесена металлическая или окисная пленка из материала с плазменнойдлиной волны, превышающей среднююдлину волны ультрафиолетового континиума газового разряда, причем толщи- щна пленки сравнима со средней длинойволны ультрафиолетового континиума.Изобретение относится к устройствам, так называемым детекторам,для исследования внутренней структуры объектов и может быть примененов системах радиационной интроскопии,Известны газоразрядные детекторы,имеющие высокую дозовую чувствительность и большую удельную яркость иприменяемые в преобразователях н усилителях изображения 1 з. 10Все устройства выполнены на основе герметичной плоской газоразряднойкамеры и содержат два электрода,один из которых прозрачный и служитдля наблюдения и фотографирования 15светящегося изображения, и газовуюсреду, способную установить под действием импульсного электрическогополя разряд из первичной иониэации,вызванной радиационным излучением. 20Из известных газоразрядных детекторов наиболее близким по технической сущности является газоразрядныйпреобразователь 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 з. В детекторе элект.роды со стороны газоразряднога промежутка имеют люминесцентные слои.Слой люминоАора, расположенный ближе35к приемнику света, выполнен достаточно прозрачным для видимого излучениягазовых разрядов и люминесцентныхслоев. Происходит сложение световыхпотоков и как следствие, увеличение940общей яркости изображения,Газовый разряд в инертных газаххарактеризуется высоким выходом ультрафиолетового излучения, котороепри режимах работы, свойственных га 45зоразрядным детекторам (давление порядка атмосферного, высокая напряженность электрического поля), являетсянаиболее эффективным возбуждающимэлементом для люминесцентных слоев.50Вследствие высокой прозрачностиинертных газов для собственного ультрафиолетового излучения оно можетраспространяться на большие расстояния от места образования и, возбуждая люминесцентный слой, увеличивает 55фоновую яркость изображения, ухудшает его качество, Ультрафиолетовоеизлучение, вносящее вклад в Аановую яркость избражеция, падве ца слойпод углами, отличными от цармацьцогаугла паденияЦель изобретения - улучцецие чаевватна-контрастной характеристикиизображения газоразрядцага детекторас люминесцентным слоем путем уменьшения Аонавой засветки люмицесцецтного 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 основе инертных газов, содержащем два электрода:прозрачный и непрозрачный, и слойлюминоАара на внутренней поверхностипрозрачного электрада,на поверхностьлюминесцентнага слоя са стороны газового объема нанесена металлическаяили акисная пленка из материала сплазменной длиной волны, превышающейсреднюю длину волны ультрафиолетового контициума газового разряда, причем толщина .ц енки сравнима со средней длиной волны ультрафиолетовогокантиниума,Металлы и их окислы в тонких слоях при определенной длине волны падающего излучения( 3 с (где дс -плазменная длина волны) становятсяпрозрачными. При этом наблюдаетсязависимость коэАфициента пропускания ат угла падения. С увеличениемугла падения (при отсчете угла отнормали к пленке) коэффициент пропускания уменьшается и возрастает коэффициент отражения. Эта свойства тонких металлических или окисных пленокможно испольэовать для уменьшениязасветки люминесцентнога слоя ультрафиолетовым излучением наклоцнага падения, увеличивающим фон изображения, размытие границ. В то же время такие пленки являются цепрозрачными для длицноволновога ( 3 ) 3) излучения люминесцецтнога 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 пад углами, близким к нормали, их толщина3 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 БпО 4 на стеклянную подлож 2ку 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 А. Зимокосов Редактор Л. Письман Техред М.Кузьма Заказ 9204/2 Тираж 682ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, 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 осла- бившись 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 10 запускается блоком 11 69502 4и подает на газоразрядную камеру 1высоковольтные импульсы длительностью(0,5-5) 10 с, которые вызывают вгазовой среде 7 локализованные электрические разряды. Ультрафиолетовоеизлучение газовых разрядов проходитчерез металлическую или окисную пленку 9 и попадает ыа люминесцентныйслой, который преобразует его в ви 1 О димое, при этом излучение наклонногопадения не пропускается, или пропускается в меньшей степени,При работе газоразрядного детектора с неоновым наполнением в качест 7 1 ве пленок можно использовать, например, пленки из германия, окиси германия или окиси алюминия толщиной. 0,1 мкм,По сравнению с известным данноеустройство обладает улучшенным качеством изображения за счет уменьшения с помощью металлической илиокисной пленки на поверхности люминесцентного слоя фоновой яркостид изображения. Вследствие чего увеличится контраст изображения для мелких объектов. Так,в базовом детекторе объекты с поперечным размером2 мм выявляются при исходном рентгеновском контрасте ) 307. Применение данного устройства позволит уменьшить порог выявления до 10-153,Уменьшение порогового контраста позволит снизить лучевую нагрузку примедицинской рентгенодиагностике,35расширит область использования детектора, повысит производительностьтруда при контроле объектов.