Детектор излучения для визуализации изображения

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК БРЕТЕНИЯ 1СТВУ(71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии приТомском политехническом институте(54)(57) ДЕТЕКТОР ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненныйв виде камеры с газоразрядным промежутком, заполненной рабочей смесьюна основе инертных газов, включающий 9 д 9 17 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ Т 0 РН 0 МУ СИДТВЛ 80884425 два электрода; прозрачный и непрозрачный, при этом прозрачный электрод со стороны газоразрядного промежутка имеет слой люминофора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьшения долговечности и надежностидетектора путем устранения разрушения слоя люминофора, в камеру введена микроканальная пластина с отверстиями из материала с высокой проводимостью,имеющая внешний омическийконтакт с прозрачным электродом, одной плоскостью непосредственно примыкающая к слою люминофора,. а другойограничивающая газоразрядный промежуток, причем диаметр отверстий пластины на порядок меньше величины газоразрядного промежутка и толщинымикроканальной пластины.1 8844Изобретение относится к устройствам для исследования внутреннейструктуры объектов и может быть при-менено в радиационной интроскопии,Известны газоразрядные детекторы,5имеющие высокую дозовую чувствительность и применяемые в преобразователях и усилителях изображения 1 3.Детекторы выполнены на основеплоской герметичной газоразряднойкамеры и содержит два электрода, одиниз которых прозрачный и служит длянаблюдения и фотографирования светящегося изображения, и газовую среду,способную установить под действиемимпульсного электрического поля разряд из первичной ионизации, вызванной радиационным излучением.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсядетектор излучения для визуализацииизображения, выполненный в виде камеры с газоразрядным промежутком, заполненной рабочей смесью на основеинертных газов, включающий два электрода; прозрачный и непрозрачный, приэтом прозрачный электрод со стороныгазоразрядного промежутка имеет слойлюминофора 2 1. В устройство дляувеличения яркости светящегося изображения на электроды со стороны га 30зоразрядного объема нанесены люминесцентные слои. Электроны, ионыи ультрафиолетовое излучение газового разряда, достиг я слоев, вызываютих люминесценцию. Слой люминофора З 5со стороны наблюдения выполнен вдостаточной степени прозрачным длясобственного излучения и видимогоизлучения газового разряда, что позволяет увеличить общую яркость формируемого изображения,Непосредственный контакт локализованных газовых разрядов со слоем люминофора приводит К его разрушению. В результате этого происходит, во-первых, загрязнение рабочего газа и, как следствие, изменение параметров детектора в процессе эксплуатации (таких как пробивное напря жение, коэффициент ударной ионизации, время памяти, яркость и т.д.), Вовторых, возможен тепловой или электрический пробой диэлектрического люминесцентного слоя. Вместах пробоя 55 развиваются более мощные газовые разряды. Изображение становится "пятнистым", что ухудшает его качество,75 2Цепью изобретения является повышение долговечности и надежности газо- разрядного детектора путем устранения разрушения слоя люминофора.Поставленная цель достигается тем, что в детекторе излучения для визуализации изрбражения выполненном в виде камеры с газоразрядным промежутком, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, включающей два электрода; прозрачный и непрозрачный, при этом прозрачный электрод со стороны газоразрядного промежутка имеет слой люминофора, в камеру введена микроканальная пластина с отверстиями из материала с высокой удельной проводимостью, имеющая внешний омический контакт с прозрачным электродом, одной плоскостью непосредственно примыкающая к слою люминофора, а другой - ограничивающая газоразрядный промежуток, причем диаметр отверстий микроканальной пластины выбран на порядок меньше величины газоразрядного промежутка и толщины микроканальной пластины,На чертеже изображен предлагаемый детектор.Детектор 1 представляет собой газоразрядную камеру, ограниченную электродом 2 входного окна, прозрачным электродом р, выполненным нанесением прозрачного проводящего покрытия Бп 02 4 на стеклянную подложку 5, и диэлектрической рамкой 6. Электрод Р отделен от газового промежутка 7 люминесцентным слоем 8, к которому одной плоскостью примыкает микроканальная пластина 9 ограничивающая другой плоскостью газоразрядный промежуток. Микроканальная пластина выполнена из металла с высокой удельной проводимостью и имеет омический контакт с электродом р выходного ок 1 на камеры. Питание камеры осуществляется от высоковольтного генератора 10, который запускается блоком запуска 11, синхронизованным с импульсом рентгеновского излучения, Диаметр отверстий микроканальной пластины выбирается из следующих условий.Для получения однородного поля в газоразрядном промежутке необходимо ВЫПОЛНЕНИЕ СОотНОШЕНИЯ СОтВ7 где 12 - толщина газоразрядного промежутка. Для нормальной работы детектора оказывается достаточной однород ность: поля, получаемая при р := - Г .атВ 10 2Корректор А. Тяско Редактор С. Титова Техред С.Мигунова Заказ 9204/2 Тираж 682 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 з 8844 где г обычно 5-10 мм. С другой сто. роны для усиления яркости изображения без пространственных искажений должно выполняться условие д ( И (пиаметр излучающей области газовОго разряда) 0,2-0,5 мм и зависит от конструкции детектора, режима питания и типа газовой среды. Такое же требование предъявляется и к расстоянию между отверстиями. Инертные газы 1 О прозрачны, для собственного УФ-излучения газовых разрядов, которое может распространяться на большие расстояния от места возникновения и производит фоновую засветку люминесцентного слоя. Это можно устранить путем выбора соответствующей толщины микро- канальной пластины, Для обычно используемых толщин газоразрядных промежутков достаточным оказывается усло б вие примерно десятикратного превышения толщины микроканальной пластины днаметра отверстий.4 Рентгеновское излучение, пройдя объект контроля 12 и частично осла- бившись в нем, попадает через электрод 2 в газоразрядный промежуток 7. В результате взаимодействия рентгеновского излучения с газом в газоразрядном промежутке образуются области с различной плотностью ионизации, причем распределение плотности ионизации в плоскости преобразователя соответствует распределению потока падающего рентгеновского излучения.35 Сразу после окончания импульса излучения генератор 10 запускается блоком 11 и подает на газоразрядную камеру 1 высоковольтные импульсы40 длительностью (0,5-5) 10 с, которые 75 4вызывают в газоразрядномпромежутке7 локализованные электрические разряды,Ультрафиолетовое излучение газовыхразрядов через каналы микроканальнойпластины 9 попадает на люминесцентный слой, который преобразует егов видимое, при этом УФ-излучениекосого падения поглощается стенкамиканалов. Так как микроканальная пластина имеет омический контакт с электродом 3, а соотношение диаметров каналов и толщины газоразрядного промежутка не приводит к искажениюэлектрического поля, то газовыеразряды не проникают в каналы микроканальной пластины, В результате этого не происходит разрушения слоя люминофора.По сравнению с известным данноеустройство имеет микроканальную пластину, ограничивающую газоразрядный .промежуток и препятствующую непосредственному взаимодействию газовыхразрядов со слоем люминофора. Темсамым устраняется загрязнение газовойсреды.На основании предварительных экспериментальных исследований установлено, что срок службы данного детектора по сравнению с базовым увеличивается примерно в 6 раз, что дает.экономию только в потребности газового наполнения, технически чистогоксенона. Кроме этого, дополнительнобудет иметь место уменьшение затратвремени на вакуумирование, заполнение и замену люминесцентного слоя,что существенно повысит (на 207)производительность труда при работес детектором,