Устройство для визуализации рентгеновских изображений

Своз Советска Сфциалмстмнвсюа РесаублмиОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУЗаявлено 04 21) 2469241/182 присоедииениеи з ГееударствеввЖ СССР ае делам кзеаре и открыте. Выс виМ,Ю.К электроннойеволюцниени политехн троскопн Научно-исследовательский кисти при Томском ордена Октябрьско и ордена Трудового Красного Зним, С. М. Киров ескам институте 71) Заявитель СТРОЙСТ ЕНТГЕНОВСКЧ ОЛЯ ВИЗУАЛИЗАЦ ИЗОБРАЖЕНИЙИзобретение относится к области радиационного контроля, в частности, кустройствам для исследования внутреннейструктуры объектов с помощью импульсного рентгеновского излучения и можетбыть использовано в системах импульсной рентгеновской интроскопин.Известны устройства для визуализации рентгеновских иэображений на основе флюоресцирующего экрана и рентгеновской пленки 1,Недостатком этих технических решенийявляется низкая позная чувствительность,что требует применения мощных источников рентгеновского излучения.Более высокой дозной чувствительностью обладают устройства на основедвухэлектродной газоразрядной камеры,визуалнзирующее рентгеновские изображения путем создания в газовой сределокализованных электрических разрядов Ц.Известно устройство для визуализациирентгеновских иэображений, содержащеедвухэлекгродную газораэряпную камеру,импульсный рентгеновский излучатель, блок питания и устройство, синхронизирующее импульсное питание излучателя с импульсным питанием газораэрядной камеры 31 . Это устройство являетсянаиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению.Его недостатком является низкая яркость оптического иэображения, что в часгносги, не позволяет осуществить фотографическую регистрацию изображения эа один импульс питания.Существенное увеличение длительности импульса питания гаэораэрядной камеры нецелесообразно, гак как приводит к увеличению поперечных размеров разрядов и раэмытию изображения, а,увеличение амплитуды вызывает, во-первых, рост числа ложных разрядов, несвязанных с актами ионизации газа квантамн излучения, тем самым снижая .контрастность изображения, и, во-вторых, - появление искр переходящих в дугу, что вызывает разрушение электродов, нежелательноеизменение состава рабочего газа, и, в конечном итогенарушение работы преобразователя.Цель предлагаемого изобретения - повышение яркости оптического иэображения. 5Пля этого в устройство введены импульсный источник света, световой поток которого, проходя через газораэрядную камеру может изменить свое пространственное распределение; зеркало, расположенное 16 перед гаэораэрядной камерой со стороны источника излучения, которое направляет световой поток на газоразрядную камеру; полупрозрачный экран, расположенный с противоположной стороны газоразрядной камеры, на 15 котором наблюдается изображение,. или с которого производится фотографирование изображения; устройство, синхрониэируюшее импульсное питание излучателя с импульсным питанием источника света, которое 20 позволяет осуществить жесткую временную синхронизацию момента формирования импульсного светового потока с момента появления оптических неоднородностей в газоразрядной камере.ИЗеркало изготовлено из материала с низким коэффициентом ослабления рентгеновских лучей, для того чтобы рассеянное рентгеновское излучение, возникающее при прохождении потоков рентгеновских лучей через зеркало, незначительно снижало контраст рентгеновского изображения.На чертеже изображено предлагаемое устрой ство.35Газоразрядная камера 1 имеет два оптически прозрачных электрода 2 и 3, выполненных нанесением проводящего покрытия 50.2 на стеклянные пластины 4 и 5,Зеркало 6 расположено таким образом,46чтобы световой поток от источника 7 света, отразившись от зеркала и пройдя газоразрядную камеру 1, попадая на полупрозрачный экран 8, на противоположной45 стороне которого наблюдается изображение. Устройство содержит генератор 9 синхронизируюших импульсов, генератор 10 высоковольтных импульсов питания рентгеновской трубки; коллиматор 11 рентгеЖ невского излучения; объект 12 контроля: генератор 13 высоковольтных импульсов питания газоразрядной камеры; генератор 14 импульсов питания источника. света.Так как световой поток источника 755 света расходяшийся, а электрические ра ряды, возникающие в газоразрядной камере имеют конечную длину, то для того, чтобы теневые изображения разрядов не накладывались друг на друга, должно вы-, полняться соотношениеОЬегде 5 - длина оптического пути от источника 7 света до газоразрядной камеры 1;О - размер входного окна 5 газоразридчой камеры;Ъ - длина разрядов, определяемая величиной газового зазора камеры;6 - минимальное расстояние между соседними разрядами.Генератор 9 вырабатывает три синхронимпульса для запуска высоковольтных генераторов. Высоковольтный генератор 10 подает импульс питания на рентгеновскую трубку, полученное импульсное рентгеновское излучение ограничивается в пространстве коллимагором 11, проходит через объект 12 контроля, частично ослабляясь в нем, проектируется на входное окно газоразрядной камеры 8 и вызывает в газе первичную иониэацию. В момент окончания рентгеновского импульса генератор 9 запускает высоковольтный генератор 13, вырабатываюший импульс питания для гаэоразрядной камеры 1. Под действием импульса питания из первичной иониэации в газораэрядной камере возникают локализованные электрические разряды. При возникновении электрических разрядов появляются локальные оптические неоднородности в газовой среде в виде изменения показателя преломления. После развития разрядов генератор 9 запускает генератор 14, вырабатывающий импульс питания источника 7 света. Длительность световых импульсов выбирается такой, чтобы возмущение в газовой среде за время действия импульса перемещалось незначительно от места своего возникновения. Для гого, чтобы изображение "не размывалось" эта длительность не должна превьпцать, времени распространения, возникающей при разрядке ударной волны, на расстояние, равное расстоянию между соседними разрядами, Известно, что скорость распространения ударной волны от электрического раряда составляет 10 м/сек, то есть длиНгельность световой вспышки должна быть-ювыбрана в пределах 10 10 сек.Импульсный световой поток от источника 7 посредством зеркала 6 направляется через электрод 3, газовый зазор газораэрядной камеры, электрод 4 на экран 8.Наличие резких изменений коэффициента преломления газовой среды в областях разрядов приводит к неодинаковому огклонению световых лучей при прохожденииими газовой среды, и к формированию наэкране 8 теневой каргины,Таким образом, световой поток источника 7 преобразуется в распределенииосвещенности экрана, Яркость изображения определяетсяфоновой яркостью, когорая задается силой света источника 7, иприращением яркости за счет отклонения.световых лучей при прохождении оптических неоднородностей. Увеличение освещенности экрана пропорционально изменению градиента показагйля преломления и( аи э"эх а (,где 1 - освещенность;К - постоянная;д - показатель преломления среды;Х и у - координаты в плосхосги нормальной к световому лучу.Устройство позволяет осуществить регулировку яркости изображения независимо ог разрещакндей способности, последняя определяется поперечными размерамиразрядов.Так как яркость изображения, получаемого в предлагаемом устройстве выше,го сокращается время, необходимое оператору для контроля об.екга, а, следовательно, снижаегся радиационная нагрузкана объ ект контроля. Формула изобретения 1Устройство для .визуализации рентгеновских изображений, содержащее плос 5 кую газоразрядную камеру с прозрачнымиэлектродами, импульсный рентгеновскийизлучатель, блок питания, блок, синхронизирующий импульсное питание излучателяс импульсным питанием газоразрядной каО меры, о г л и ч а ю ш е е с я тем, что,с целью повышения яркосгИ оптическогоизображения, в него введены импульсныйисточник света, зеркало, расположенноеперед газоразрядной камерой со стороныЮ источника излучения, полупрозрачный экран, расположенный с противоположнойстороны газоразрядной камеры и усгройсгвосинхронизирующее импульсное питание излучателя с импульсным питанием20 источника света,2. Устройство по и. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что зеркало изготовленоиз материала с низким коэффициентом ослабления рентгеновских лучей,Исгочники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Патент США % 3461293,кл, 250-83,6, 12.08.69.2, Патент США Хо 3457418,Зф кл. 250-213, 22.07,69.3. Авторское свидетельство СССРМо 323054, кл. Н 01 Т 39/00, 1972.т л1 65(.) (НН.) Тираж 696 Подписное ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 5, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4