Способ получения теневых картин внутренней структуры объекта с помощью проникающего излучения

, Тюгинйн ПодурР.Р. тяская крис, с. 221 Рентгено аука, 19 итании У 213741984. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ РСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Пинскер З.Г.таллооптика. М.:222.Заявка Великобсл, С 01 Б 23/04,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕНЕВЫХ КАРТИНВНУТРЕННЕЙ СТРУКТУРЫ ОБЪЕКТА С ПОМОЩЬЮПРОНИКАЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ(57) Изобретение относитсяк радиационным методам изучения внутренней структуры объектов. Цель - повышение контрастаполучаемых картин. Для этого производят коллимацию падающего на объект ипрошедшего через объект пучков излучения в угловом диапазоне, соответствующем характерным углам преломленияиспользуемого излучения на внутреннихповерхностях раздела исследуемогообъекта. Для коллимации используютсовершенные монокристаллы, устанавливаемые перед и за исследуемым объектом параллельно друг другу. 4 ил.Изобретение относится к радиационным методам изучения внутренней структуры объектов,Цель изобретения - повышение кон 5траста получаемых картин,На фиг. 1 изображена схема устройствадля осуществления предлагаемогоспособа; на Фиг. 2 - тЕст-"объект, используемый для проверки способа; нафиг. 3 - результаты эксперимента с использованием только абсорбционногоффекта; на фиг. А - результаты экспеимента с использованием абсорбцион 9 ого и рефракционного эффектов.устройство содержит первичный колЛиматор 1 первый монокристалл 2,дифрагирующий и одновременно коллимирующий излучение, падающее на исследуемый объект 3, установленный на подвижном держателе 4, второй монокрис 1 алл 5, дифрагирующий и коллимирующийПрошедшее через объект 3 излучениена детектор 6, с которым связан блок7 обработки. Перед держателем Ь: может 25быть установлена вспомогательнаяограничительная щель 8, В качествемонокристаллов 2 и 5 используют совершенные монокристаллы, обеспечивающие коллимацию пучка в пределахХарактерных углов преломления используемого излучения на внутренних по-.верхностях раздела объекта 3. В устройстве использован детектор 6 с двухмерным пространственным раз" решением, соответствующим нижнему пределу преломления для данного типа, Излучения и матеРиала объекта (для тепловых нейтронов этот характерный 40 размер соответствует нескольким микронам, для рентгеновского и синхронного излучения - примерно одному микрону). Наиболее целесообразно использование двухкоординатного детек тора 6 с непосредственной передачей информации на ЭВМ. Возможно также использование пленки или конвертора (в случае нейтронов) с последующим фотометрированием и обработкой его результатов на ЭВМ. Второй вариант характеризуется меньшей экспрессностью, но позволяет добиться более высокого пространственного разрешения и, следовательно, увеличения контраста на теневых картинах, что обеспечивает большую точность восстановления изображения внутренней структуры, объекта. Способ осуществляют следующим образом.Излучение после прохождения первичного коллиматора 1 попадает на первый монокристалл 2, отражается от него под бреггавским углом и направляется на объект 3. Часть излучения проходит через объект 3 без преломления (показана сплошной линией на Фиг, 1), другая часть излучения преломляется на внутренних поверхностях раздела и падает на второй монокристалл 5 под углами, отличными от брегс говского (показаны штриховой линией на фиг. 1), Если это угловое отклонение больше эффективного угла коллимации, обеспечиваемой парой моно- кристаллов 2 и 5, то преломленное излучение не отражается вторым моно- кристаллом 5 в отличие от излучения, прошедшего через объект 3 без преломления, которое отражается монокристаллом 5 под углом Брегга и направляется в детектор 6, откуда информация передается в. блок 7 обработки (например, на основе ЭВМ, которая и реконструирует изображение внутренней пространственной структуры объекта). В качестве монокристаллов 2 и 5 используют совершенные кристаллы германия или кремния, которые изготовляются в виде больших кристаллов размером до нескольких сантиметров иП имеют мозаичность порядка 1 , достаточную для разделения преломленного и непреломленного излучения с длинойоволны порядка 1 А в случае тепловых нейтронов и электромагнитного излучения (рентгеновского или синхронного).1П р и м е р. В качестве монокристаллов 2 и 5 были использованы моно- кристаллы германия (111) с мозаичноПстью в пределах = 1, обеспечивающие при длине волны= 2,26 А тепловых нейтронов, для которых проводили эксперимент, эффективное угловое разрешение приблизительно акой же величины. Объект 3 представлял собой два цилиндра 9 и 10 из меди радиусами 2,15 мм и 0,50 мм, помещенные в алюминиевый стакан 11 с толщиной стенок 0,5 мм и внешним диаметром 18 мм (фиг. 2). В качестве детектора б использовали гелиевый пропорциональный счетчик с широким входным окном, в которое попадало излучение, прошедшее через объект 3 без преломления (на14028 углы больше 1") и отраженное вторым монокристаллом 5Перед объектом 3 помещали вертикальную щель 8 шириной 0,2-3,0 мм и сканировали объект 3 от носительно щели путем его горизонтального перемещения при сохранении параллельного расположения щели 8, медных цилиндров 9 и 10 и алюминиевого стакана 11. Для получения чисто абсорб ционного контраста использовали схему, при которой второй монокристалл 5 был выведен из отражающего положения, а детектор б был расположен за монокристаллом 5 и измерял полную ин .тенсивность излучения, прошедшего через объект 3 (преломленного и непреломленного),Сравнение результатов измерения Ю пространственного ( х) распределения интенсивности Т нейтронов (ширина .щели 8-0,2 мм), прошедших через объ-. ект 3 в условиях абсорбционного и рефракционного контраста (фиг. 4), с тем 25 714же распределением при чисто абсорбционном контрасте (фиг. 3) показывает наличие существенного контраста получаемой теневой картины,Формула изобретенияСпособ получения теневых картин внутренней структуры объекта с помощью проникающего излучения, заключающийся в мапоугловой коллимации излучения, падающего на исследуемый объект и прошедшего через него, регистрации прошедшего через объект коллимированного излучения детектором,о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения контраста получаемых картин, коллимацию излучения, падающего на исследуемый объект и прошщшего через него, осуществляют с помощью монокристаллов в диапазоне углов коллимации, не превышающем угол преломления используемого излучения на исследуемом объекте,к1402871 а М Составитель К, КононовТехред Л.Сердюкова К р Л. Ре дакто енко 8/31 Тираж 847 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45