SU1712915A1 - Computerized tomograph - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему радиационному контролю, а именно к устройствам дл  обнаружени  разного рода локальных изменений внутренней структуры промышленных изделий методами вычислительной томографии. Цель изобретени  - повышение производительности и точности при контроле изделий разного /диаметра. Дл  этого томограф снабжен двумЯу системами источник расход щегос  пучка - многосекционный детектор, однэ из которых может поворачиватьс  вокруг оси, пер* пендикул рной плоско,сти пучков и : проход щей через точку пересечени  крайних лучей расход щихс  пучков, идущих от источников к ближним друг к другу крайним секци м детекторов. Поворотна  система кинематически св зана с предметным столом, который совершает при ее повороте поступательное, перемещение вдоль центрального луча неподвижной системы. Осью вращени  томографа  вл етс  ось вращени  предметного стола. 1 ил.(ЛсThe invention relates to non-destructive radiation monitoring, namely, devices for detecting various local changes in the internal structure of industrial products using computed tomography methods. The purpose of the invention is to increase productivity and accuracy in the control of products of different / diameter. For this, the tomograph is equipped with two systems of a divergent beam source - a multisection detector, one of which can be rotated around an axis, a planar flat, beam types and passing through the point of intersection of the extreme rays of the diverging beams coming from the sources to the nearest ones other extreme sections of the detectors. The rotary system is kinematically associated with the object table, which, when it is rotated, is translational, moving along the central beam of the fixed system. The axis of rotation of the tomograph is the axis of rotation of the object table. 1 il. (Ls

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему радиационному контролю, а именно к устройствам дл  обнаружени  разного рода локальных изменений внутренней структуры промышленных изделий с г|омощью рентгеновского излучени  методами вычислительной томографии.The invention relates to non-destructive radiation monitoring, in particular, to devices for detecting various local changes in the internal structure of industrial products with x-ray power by means of computational tomography.

. Известны вычислительные томографы, содержащие несколько одновременно либо поочередно работающих систем источник детектор дл  исследовани  единственного сло . Источники - рентгеновские трубки генерируют противоположно направленные расход щиес  Непересекающиес  лучи, которые попадают на свой блок детекторов. Толщина лучей равна толщине среза исследуемого объекта. Дл  охвата всей площади. Computational tomographs are known which contain several simultaneously or alternately operating source detector systems for examining a single layer. Sources - X-ray tubes generate oppositely directed expendable Non-intersecting rays that fall on their detector unit. The thickness of the rays is equal to the slice thickness of the object under study. To cover the whole area

среза на каждом угловом шаге осуществл етс  совместное поступательное движение. Такие системы имеют малую производительность , обусловленную наличием вращательных и продольных перемещений .slice at each angular step is carried out joint translational motion. Such systems have low productivity due to the presence of rotational and longitudinal displacements.

Известен томограф дл  получени  изображени  поперечного сечениА, включающий две рентгеновские трубки с плоскими веерными пучками, каждый из которых охватывает зону исследовани , трубки вращаютс  совместно с посто нным сдвигомугла. При изменении сечени  контролируемого Издели  возможно неполное использование расход щегос  пучка (когда контролируетс  изделие малого размера), что приводит к возникновению артефактов и затратам времени на дополнительную настройку, т.е. к снижению производительности.A famous tomograph for imaging a cross section A, comprising two X-ray tubes with flat fan-shaped beams, each of which covers the examination area, the tubes rotate together with a constant shear. When the cross section of the controlled product is changed, it is possible that the divergent beam is not fully used (when a small-sized product is controlled), which leads to artifacts and time spent on additional configuration, i.e. to reduce performance.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  компьютерной томографии, включающее источник рентгеновского излучени  с расход щимс  пучком и многосекционный детектор, смонтированные на противоположных сторонах вращающегос  основани  относительно оси вращени  томографа и перемещающиес  в направлении, проход щем через ось вращени  томографа и центр источника, причем рассто ние между источником и детектором остаетс  посто нным, а между источником и центром вращени  может регулироватьс , системы обработки сигналов и реконструкции изображени . Это устройство частично устран ет недостатки , присущие описанным выше, так как независимо от размеров исследуемых объектов использует все  чейки детектора, что улучшает абсолютное,пространственное разрешение при контроле изделий малых диаметров, однако не позвол ет использовать несколько систем источник - детектор и повысить производительность томографа.The closest to the present invention is a computed tomography device comprising an x-ray source with a diverging beam and a multi-section detector mounted on opposite sides of a rotating base relative to the axis of rotation of the tomograph and moving in the direction passing through the axis of rotation of the tomograph and the center of the source, between the source and the detector remains constant, and between the source and the center of rotation can be adjusted, signal processing systems and image designs. This device partially eliminates the drawbacks inherent to those described above, because, regardless of the size of the objects under investigation, it uses all detector cells, which improves the absolute spatial resolution when monitoring products of small diameters, but does not allow using several source-detector systems and improve the tomograph's performance.

Цель изобретени  - повышение производительности и точности томографа при контроле изделий разного диаметра.The purpose of the invention is to increase the productivity and accuracy of the tomograph when monitoring products of different diameters.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вычислительный томограф, содержащий систему из источника излучени  с пучком расход щихс  лучей, расположенного на фиксированном рассто нии от источника многосекционного детектора, предметный стол, установленный с возможностью перемещени  в направлении, проход щем через ось вращени  томографа и центр источника, и систему обработки сигнала и реконструкции изображени , введена втора  система из источника с расход щимис  лучами и многосекционного детектора, установленного с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси вращени  томографа и наход щейс  на пересечении крайних лучей , проход щих через центры источников и ближних секций детекторов, причем источники расположены на равном рассто нии от единой оси вращени  томографа в виде оси вращени  предметного стола. Дополнительна  система кинематически св зана с предметным столом дл  его перемещени  при повороте системы.The goal is achieved in that a computed tomograph containing a system from a radiation source with a beam of diverging rays located at a fixed distance from the source of a multisection detector, has a subject table that can be moved in the direction passing through the axis of rotation of the tomograph and the center of the source , and a signal processing and image reconstruction system, a second system is introduced from a source with diverging rays and a multi-compartment detector, which is installed with the ability to turn the one about an axis parallel to the axis of rotation comprised within the imager and at the intersection of the edge rays passing through the centers of the sources and the detectors near the sections, wherein the sources are located at equal distance from the axis of rotation of the single tomograph as the rotational axis of the object stage. The additional system is kinematically associated with the object table for its movement when the system is rotated.

На чертеже представлена схема вычислительного томографа (ВТ).The drawing shows a diagram of the computational tomograph (W).

ВТ содержит систему из источника 1 излучени  и соответствующего ему многосекционного детектора 2, между которыми расположен предметный стол 3, установленный с возможностью перемещени  в направлении , проход щем через осьThe BT contains a system from a radiation source 1 and a corresponding multi-section detector 2, between which there is an object table 3 mounted so as to move in the direction passing through the axis

вращени  томографа и центр источника 1, дополнительную систему из источника 4 излучени  и многосекционного детектора 5, соединенную кинематической св зью б сrotation of the tomograph and the center of the source 1, an additional system from the radiation source 4 and the multisection detector 5, connected by a kinematic connection b

предметным столом. 3 и установленную с возможностью вращени  вокруг оси 7. Детекторы соединены с системой обработки сигнала и реконструкции изображени  ( не показана).subject table. 3 and mounted rotatably around axis 7. The detectors are connected to a signal processing and image reconstruction system (not shown).

0 ВТ работает следующим образом.0 BT works as follows.

Контролируемое изделие 8 устанавливают на предметный стол 3. Поворачивают дополнительную систему источник 4 - детектор 5 вокруг оси 7. При зтом предметныйControlled product 8 is installed on the object table 3. Turn the additional system of source 4 - detector 5 around the axis 7. While this subject

5 стол 3 с контролируемым изделием 8 синхронно с поворотом дополнительной системы с помощью кинематической св зи 6 автоматически устанавливаетс  в положение , при котором контролируемое изделие5, the table 3 with the controlled product 8 synchronously with the rotation of the additional system using the kinematic connection 6 is automatically set to the position at which the controlled product

0 8 полностью находитс  в зоне пересечени  расход щихс  пучков от источников 1, 4 излучени . Затем провод т контрольные измерени , гтоворачива  предметный стол 3 на уголие менее 180° плюс угол расходимости Крайних лучей пучков. Полученные результаты измерени  с детекторов поступают на систему обработки сигналов и реконструкции изображени  исследуемого сло .0 8 is completely in the intersection zone of the diverging beams from sources 1, 4 of the radiation. Then, control measurements are made, turning the object table 3 by an angle of less than 180 ° plus the angle of divergence of the Extreme Beams. The obtained measurement results from the detectors are fed to the signal processing and image reconstruction system of the layer under study.

Claims (1)

Формула изобре т-е и и   Вычислительный томограф, содержащий первую систему источник расход щегос  пучка - многосекционный детектор сThe formula of the inventive image computational tomograph containing the first system, the source of the expenditure of the beam, is a multisection detector with 5 фиксированным рассто нием между ними, предметный стол, установленный с возможностью перемещени  в направлении, проход щем через томографическую ось вращени  и центр источника, систему обработки сигналов и реконструкции изображени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности и точности при контроле изделий разного диаметра, дополнительно введена втора  система источник расход щегос  пучка - многосекционный детектор, установленна  с возможностью поворота вокруг оси, параллельной томографической оси вращени  и наход щейс  на пересечении крайних лучей, проход щих через центры источников и ближних секций детекторов систем, и кинематически св занна  с предметным столом с возможностью синхронного поворота данной системы и перемещени  предметного5 with a fixed distance between them, an object table mounted for movement in a direction passing through the tomographic axis of rotation and the center of the source, a signal processing and image reconstruction system, characterized in that, in order to increase productivity and accuracy in monitoring products of different diameters , a second system, the source of a diverging beam, was additionally introduced - a multisection detector, installed with the possibility of rotation around an axis parallel to the tomographic axis of rotation and at the intersection of the extreme rays passing through the centers of sources and near sections of the detectors of the systems, and kinematically connected with the object table with the possibility of simultaneous rotation of this system and movement of the object 5 стола, при этом источники расположены на одинаковом рассто ний от томографической оси вращени , а ось вращени  предметного стола совпадает с томографической осью вращени .5, while the sources are located at the same distance from the tomographic axis of rotation, and the axis of rotation of the object table coincides with the tomographic axis of rotation.