RU50314U1 - DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY - Google Patents
DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY Download PDFInfo
- Publication number
- RU50314U1 RU50314U1 RU2005110976/22U RU2005110976U RU50314U1 RU 50314 U1 RU50314 U1 RU 50314U1 RU 2005110976/22 U RU2005110976/22 U RU 2005110976/22U RU 2005110976 U RU2005110976 U RU 2005110976U RU 50314 U1 RU50314 U1 RU 50314U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- source
- radiography
- truncated cone
- screen
- Prior art date
Links
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к исследованию внутренней структуры объектов, а именно к анализу объектов радиационными методами, например с помощью нейтронного, рентгеновского или гамма - излучения. Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности и пространственного разрешения не только в параллельном, но и в коническом пучке, расширение функциональных возможностей детектора, регистрация различных видов проникающего излучения: быстрых нейтронов, тепловых нейтронов, рентгеновских и гамма лучей. Технический результат достигается тем, что каналы транспортировки излучения выполнены в виде волоконно-оптических сцинтилляторов и скомпонованы в пакет в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды. Средство для регистрации излучения содержит проекционный объектив, усилитель изображения, масштабирующий объектив и ПЗС - матрицу, источник излучения конического пучка расположен на пересечении осей волоконно-оптических каналов транспортировки.The utility model relates to the study of the internal structure of objects, namely to the analysis of objects by radiation methods, for example using neutron, x-ray or gamma radiation. The technical result of the utility model is to increase the efficiency and spatial resolution not only in parallel but also in a conical beam, expanding the detector's functionality, recording various types of penetrating radiation: fast neutrons, thermal neutrons, x-rays and gamma rays. The technical result is achieved in that the radiation transportation channels are made in the form of fiber optic scintillators and arranged in a package in the form of a truncated cone or a truncated pyramid. The means for detecting radiation contains a projection lens, an image intensifier, a zoom lens and a CCD matrix, the radiation source of the conical beam is located at the intersection of the axes of the fiber-optic transportation channels.
Description
Полезная модель относится к исследованию внутренней структуры объектов, а именно к анализу объектов радиационными методами, например с помощью нейтронного, рентгеновского или гамма - излучения.The utility model relates to the study of the internal structure of objects, namely to the analysis of objects by radiation methods, for example using neutron, x-ray or gamma radiation.
Известны устройства для радиографии и томографии внутренней структуры объектов, в которых просвечивают исследуемый объект расходящимся пучком рентгеновского излучения и получают теневое изображение внутренней структуры исследуемого объекта на соответствующей системе отображения.Known devices for radiography and tomography of the internal structure of objects in which the studied object is illuminated by a diverging x-ray beam and a shadow image of the internal structure of the object under study is obtained on the corresponding display system.
Клюев В.В. и др. Промышленная радиационная интроскопия. М. Энергоатомиздат, 1985, с.5-8.Klyuev V.V. et al. Industrial radiation introscopy. M. Energoatomizdat, 1985, p. 5-8.
Недостатком указанных устройств с использованием расходящегося пучка является низкая чувствительность к маломерным деталям внутренней структуры объекта (дефекты, включения).The disadvantage of these devices using a diverging beam is low sensitivity to small-sized details of the internal structure of the object (defects, inclusions).
Известным техническим решением является устройство для исследования внутренней структуры объектов, для получения теневых проекций сечений исследуемого объекта путем его сканирования коллимированным пучком рентгеновского излучения, регистрации прошедшего через объект излучения детектором.A well-known technical solution is a device for studying the internal structure of objects, for obtaining shadow projections of the cross sections of the studied object by scanning it with a collimated x-ray beam, recording the radiation transmitted through the object by the detector.
Патент Великобритании №1283915, МПК: G 01 N 23/08, 1975 г.UK patent No. 1283915, IPC: G 01 N 23/08, 1975
В этом устройстве получаемое пространственное разрешение в теневых проекциях определяется размерами коллимированного пучка и/или детектора в направлении сканирования, т.е. при наличии в исследуемом объекте мелких деталей структуры, последние могут не выявляться в получаемой теневой проекции.In this device, the obtained spatial resolution in shadow projections is determined by the dimensions of the collimated beam and / or detector in the scanning direction, i.e. if there are small details of the structure in the studied object, the latter may not be detected in the resulting shadow projection.
Недостатки известных технических решений заключаются в том, что для получения теневых изображений перемещают именно коллимированные пучки относительно объекта. Это приводит к усложнению конструкции, к The disadvantages of the known technical solutions are that precisely collimated beams relative to the object are moved to obtain shadow images. This leads to a complication of the design, to
повышению требований к радиационной защите, к возможности пробелов при контроле объекта из-за резких перемещений излучателя, а также низкая эффективность использования излучения источника, увеличение времени исследования, необходимость коллимирования пучка.increased requirements for radiation protection, the possibility of gaps in the control of the object due to sudden movements of the emitter, as well as low efficiency of using radiation from the source, increased study time, the need for collimating the beam.
Известно устройство малоугловой томографии, содержащее источник проникающего излучения, коллиматор, формирующий падающий на объект поток излучения в виде малорасходящихся пучков, средство перемещения объекта относительно падающего на него излучения, пространственный фильтр и детектор.A device for small angle tomography is known, which contains a source of penetrating radiation, a collimator that generates a radiation flux incident on the object in the form of low-diverging beams, means for moving the object relative to the radiation incident on it, a spatial filter, and a detector.
Патент Российской Федерации №2119659, МПК: G 01 N 23/02, 1998 г. Устройство имеет сложную кинематическую структуру для идентификации расходящегося пучка после исследуемого объекта.Patent of the Russian Federation No. 2119659, IPC: G 01 N 23/02, 1998. The device has a complex kinematic structure for identifying a diverging beam after the object under study.
Известно устройство для радиографии и томографии, содержащее источник проникающего излучения, средство перемещения исследуемого объекта, оптическую систему регистрации излучения, содержащую сцинтилляционный экран, плоское зеркало, объектив, фотоприемник (ТВ-камера) и корректирующую линзу.A device for radiography and tomography containing a source of penetrating radiation, a means of moving the studied object, an optical radiation registration system containing a scintillation screen, a flat mirror, a lens, a photodetector (TV camera) and a correction lens.
Патент Российской Федерации №2189031, МПК: G 01 N 23/04, 2002 г.Patent of the Russian Federation No. 2189031, IPC: G 01 N 23/04, 2002
Устройство имеет сложную оптическую систему формирования изображения, сравнительно низкие четкость изображения и чувствительность.The device has a sophisticated optical imaging system, relatively low image clarity and sensitivity.
Известно рентгеновское устройство, содержащее источник излучения, средство для размещения образца, экран - преобразователь, выполненный в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды с расходящимися капиллярными каналами транспортировки излучения, стенки которых имеют форму боковой поверхности усеченных конуса или пирамиды, или цилиндра, или призмы, на одном торце которого расположено средство, чувствительное к излучению, фотоприемник.A known x-ray device containing a radiation source, means for placing the sample, the screen is a converter made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid with diverging capillary channels for transporting radiation, the walls of which are in the form of a side surface of a truncated cone or pyramid, or cylinder, or prism, on one end of which is a means sensitive to radiation, a photodetector.
Патент Российской Федерации №2239822, МПК: G 01 N 23/04, Бюл. №31, от 10.12.2004. Прототип.Patent of the Russian Federation No. 2239822, IPC: G 01 N 23/04, Bull. No. 31, dated December 10, 2004. Prototype.
Прототип сложен в изготовлении, предназначен для работы с протяженным источником излучения, по существу является лишь коллиматором излучения и только средство чувствительное к излучению позволяет его считать экраном-преобразователем.The prototype is difficult to manufacture, designed to work with an extended radiation source, in essence it is only a radiation collimator and only a radiation sensitive tool allows it to be considered a screen-converter.
Прототип позволяет выявлять и преобразовывать только один вид излучений.The prototype allows you to identify and convert only one type of radiation.
Настоящая полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.This utility model eliminates the disadvantages of analogues and prototype.
Полезная модель направлена на повышение эффективности использования быстрых нейтронов, уменьшение времени экспозиции, уменьшение влияния фонового сигнала, улучшение качества принимаемых изображений, повышение производительности процесса, получение изображений не только в нейтронном потоке, но и в рентгеновском и гамма-излучениях.The utility model is aimed at increasing the efficiency of using fast neutrons, reducing the exposure time, reducing the influence of the background signal, improving the quality of received images, increasing the productivity of the process, obtaining images not only in the neutron flux, but also in x-ray and gamma radiation.
Техническим результатом полезной модели является повышение эффективности и пространственного разрешения не только в параллельном, но и в коническом пучке, расширение функциональных возможностей детектора, регистрация различных видов проникающего излучения: быстрых нейтронов, тепловых нейтронов, рентгеновских и гамма лучей.The technical result of the utility model is to increase the efficiency and spatial resolution not only in parallel but also in a conical beam, expanding the detector's functionality, recording various types of penetrating radiation: fast neutrons, thermal neutrons, x-rays and gamma rays.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для радиографии и томографии, содержащем источник проникающего излучения, средство для размещения исследуемого образца, экран -преобразователь проникающего излучения, выполненный в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды с расходящимися каналами транспортировки излучения, стенки которых имеют форму боковой поверхности усеченных конуса или пирамиды, на одном торце которого расположено средство, чувствительное к излучению, и средство для регистрации излучения, каналы транспортировки излучения выполнены в The technical result is achieved by the fact that in a device for radiography and tomography containing a source of penetrating radiation, means for placing the test sample, a screen is a transducer of penetrating radiation, made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid with diverging radiation transport channels, the walls of which have the shape of a side surface truncated cone or pyramid, on one end of which there is a means sensitive to radiation, and means for detecting radiation, transport channels portation radiation formed in
виде волоконно-оптических сцинтилляторов и скомпонованы в пакет в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды, средство для размещения исследуемого образца выполнено с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, а средство для регистрации излучения содержит проекционный объектив, усилитель изображения, масштабирующий объектив и ПЗС - матрицу, источник излучения конического пучка расположен на пересечении осей волоконно-оптических каналов транспортировки.in the form of fiber-optic scintillators and arranged in a package in the form of a truncated cone or a truncated pyramid, the means for placing the test sample is made with the possibility of reciprocating and rotational motion, and the means for detecting radiation contains a projection lens, an image amplifier, a scaling lens and a CCD matrix , the radiation source of the conical beam is located at the intersection of the axes of the fiber optic transportation channels.
Средство для дополнительной регистрации излучения расположено на меньшем торце скомпонованного пакета в виде слоя люминофора.Means for additional registration of radiation is located on the smaller end of the arranged package in the form of a phosphor layer.
Источник излучения конического пучка выполнен в виде нейтронного генератора.The radiation source of the conical beam is made in the form of a neutron generator.
Сущность полезной модели поясняется на фиг.1 и фиг.2. На фиг.1 схематично представлено устройство для радиографии и томографии для конического нейтронного пучка, где:The essence of the utility model is illustrated in figure 1 and figure 2. Figure 1 schematically shows a device for radiography and tomography for a conical neutron beam, where:
1 - источник быстрых нейтронов, 2 - экран - преобразователь, выполненный в виде волоконно-оптического усеченного конуса или усеченной пирамиды, 3 - отклоняющее зеркало, 4 - входной проекционный объектив, 5 - усилитель изображения, 6 - масштабирующий объектив, 7 - ПЗС - матрица, 8 - средство для размещения исследуемого образца, выполненное с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения.1 - a source of fast neutrons, 2 - a screen - a converter made in the form of a fiber-optic truncated cone or a truncated pyramid, 3 - a deflecting mirror, 4 - an input projection lens, 5 - an image intensifier, 6 - a scaling lens, 7 - a CCD - matrix , 8 - means for placing the test sample, made with the possibility of reciprocating and rotational motion.
На фиг.2 представлен поперечный разрез экрана - преобразователя 2, где: 9 - волокна, 10 - дополнительный слой люминофора.Figure 2 presents a cross section of the screen of the Converter 2, where: 9 - fiber, 10 - an additional layer of phosphor.
Прямоугольное сечение (около 1×1 мм) волокон обеспечивает достаточно высокую (примерно, 90%) плотность их упаковки в экране.The rectangular cross-section (about 1 × 1 mm) of the fibers provides a sufficiently high (approximately 90%) density of their packaging in the screen.
В случае цилиндрических волокон плотность их упаковки в экране ниже. Ниже оказывается и эффективность регистрации.In the case of cylindrical fibers, their packing density in the screen is lower. Below is the effectiveness of registration.
Волокна экрана - преобразователя 2 изготовлены из полистирола и имеют светоотражающую оболочку. Макетный образец детектора нейтронов имеет экран сечением 150×150 мм.The screen fibers of the transducer 2 are made of polystyrene and have a reflective sheath. The prototype model of a neutron detector has a screen with a cross section of 150 × 150 mm.
Протяженность экрана вдоль нейтронного пучка составляет 100 мм. Оптическое изображение, возникающее в экране - преобразователе 2 в результате облучения, переносится по волокнам 9 на поверхность, обращенную в сторону отклоняющего зеркала 3. От отклоняющего зеркала 3 оптическое изображение направляют в сторону входного проекционного объектива 4, а затем с его помощью - на усилитель изображения 5 и далее с помощью масштабирующего объектива 6 на ПЗС-матрицу 7.The length of the screen along the neutron beam is 100 mm. The optical image that arises in the screen-transducer 2 as a result of irradiation is transferred through the fibers 9 to the surface facing the side of the deflecting mirror 3. From the deflecting mirror 3, the optical image is directed towards the input projection lens 4, and then with its help - to the image amplifier 5 and further using a zoom lens 6 on a CCD matrix 7.
В отличие от известных приемников других типов, устройство с волоконно-оптическим экраном - преобразователем 2 является более универсальным, так как его конструкция обеспечивает возможность использования вместо него других типов экранов: дисперсных экранов при регистрации быстрых нейтронов, а также люминесцентных экранов для тепловых нейтронов и рентгеновского излучения. Эти экраны имеют толщину от нескольких десятков микрон до нескольких миллиметров. Их устанавливают в фокальной плоскости входного проекционного объектива 4, совпадающей с большим торцом конического экрана-преобразователя 2.Unlike other types of known receivers, a device with a fiber-optic screen - transducer 2 is more universal, because its design makes it possible to use other types of screens instead of it: dispersed screens for fast neutrons, as well as luminescent screens for thermal neutrons and x-ray radiation. These screens have a thickness of several tens of microns to several millimeters. They are installed in the focal plane of the input projection lens 4, which coincides with the large end of the conical screen of the transducer 2.
При радиографии источник быстрых нейтронов 1 располагают в точке пересечения осей всех волокон 9 (в вершине пирамиды или конуса). Исследуемый образец (на чертеже не показан) устанавливают на средство для размещения исследуемого образца 8 между источником 1 и экраном-преобразователем 2. При регистрации быстрых нейтронов волокна 9 экрана-преобразователя 2 выполнены из люминесцирующего полистирола.When radiography, the source of fast neutrons 1 is located at the point of intersection of the axes of all fibers 9 (at the top of the pyramid or cone). The test sample (not shown in the drawing) is installed on the means for placing the test sample 8 between the source 1 and the transducer screen 2. When registering fast neutrons, the fibers 9 of the transducer screen 2 are made of luminescent polystyrene.
При регистрации тепловых нейтронов волокна 9 выполнены из люминесцирующего полистирола с добавками бора. При регистрации рентгеновского и гамма излучений волокна 9 выполняется из прозрачных When registering thermal neutrons, the fibers 9 are made of luminescent polystyrene with boron additives. When registering x-ray and gamma radiation fiber 9 is made of transparent
сцинтилляторов, предназначенных для регистрации этих видов излучения: вольфрамат германия, иттриевый гранат и др.scintillators designed to detect these types of radiation: germanium tungstate, yttrium garnet, etc.
Эффективность регистрации обеспечивается протяженностью экрана-преобразователя 2 вдоль направления распространения излучения.The registration efficiency is provided by the length of the screen transducer 2 along the direction of radiation propagation.
Для регистрации объектов с различными габаритами необходимо изготовить несколько экранов-преобразователей с различными углами между образующими. При этом изменяется и расстояние от источника излучения 1 до основания экрана - преобразователя 2. Средство для размещения исследуемого образца 8, выполненное с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения позволяет совершать необходимую корректировку положения образца.To register objects with different dimensions, it is necessary to manufacture several transformer screens with different angles between the generators. In this case, the distance from the radiation source 1 to the base of the screen — transducer 2 also changes. The means for accommodating the test sample 8, made with the possibility of reciprocating and rotational motion, makes it possible to make the necessary adjustment of the position of the sample.
Для получения набора проекционных данных для томографии использован радиографический стенд. Средство размещения 8 образца обеспечивает получение набора проекционных радиографических изображений при различных его угловых положениях по отношению к оси пучка (в общем случае, в диапазоне от 0-360°). Изменение углового положения образца осуществляют с помощью шагового двигателя. Измерение углового положения и его контроль осуществляют с помощью синусно-косинусного трансформатора.To obtain a set of projection data for tomography, a radiographic stand was used. The sample placement means 8 provides a set of projection radiographic images at various angular positions relative to the beam axis (in the general case, in the range from 0-360 °). Changing the angular position of the sample is carried out using a stepper motor. The measurement of the angular position and its control is carried out using a sine-cosine transformer.
При изменении расстояния между источником излучения 1 и детектором необходимо использовать экран-преобразователь 2 с углом между образующими φ, который определяется поперечным размером большего торца экрана S и расстоянием от него до источника L:φ=S/L. Этим обеспечивается возможность исследовать объекты различного размера.When changing the distance between the radiation source 1 and the detector, it is necessary to use a screen-converter 2 with an angle between the generators φ, which is determined by the transverse size of the larger end of the screen S and the distance from it to the source L: φ = S / L. This provides the opportunity to explore objects of various sizes.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110976/22U RU50314U1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110976/22U RU50314U1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU50314U1 true RU50314U1 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35870823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110976/22U RU50314U1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU50314U1 (en) |
-
2005
- 2005-04-15 RU RU2005110976/22U patent/RU50314U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20080045156A (en) | Lobster eye x-ray imaging system and method of fabrication thereof | |
CN1216109A (en) | Inspection equipment using small-angle topography in determining objects internal structure and composition | |
US9383457B2 (en) | Detector for detecting the traces of ionizing particles | |
US20120140888A1 (en) | X-ray diffraction instrument | |
JP3850711B2 (en) | Radiation utilization inspection device | |
US20170315066A1 (en) | Radiation phase change detection method and radiation imaging apparatus | |
EP0383752B1 (en) | Powder diffraction method and apparatus | |
RU2147754C1 (en) | Method and device for radiation visualization from exposure plan | |
RU50314U1 (en) | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY | |
KR101497498B1 (en) | Method and appratus for acquiring penetration images of radioactive ray | |
US20160245928A1 (en) | Dose distribution measuring device | |
RU2288465C1 (en) | Device for carrying out radiographic and tomographic examination | |
RU2293971C2 (en) | Radiography and tomography device | |
RU2288466C1 (en) | Device for carrying out radiographic and tomographic examination | |
EP0617431B1 (en) | X-ray analysing apparatus | |
US20030021376A1 (en) | High-resolution radiation detector | |
RU49625U1 (en) | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY | |
JP6199282B2 (en) | Radiation measurement apparatus and radiation measurement system | |
RU50315U1 (en) | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY | |
RU48068U1 (en) | TRANSMISSION RADIATION SCREEN | |
JP2016125880A (en) | Radiation measurement system and optical system | |
JPH11133200A (en) | X-ray scanning microscopic method and microscope | |
Grachev et al. | X-ray camera Based on CMOS Sensor | |
RU2290627C1 (en) | Method of radiography of objects | |
Chen-Mayer et al. | Neutron imaging and prompt gamma activation analysis using a monolithic capillary neutron lens |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20070416 |