Способ запоминания и воспроизведения скрытого рентгеновского изображения и устройство для его осуществления

 

1. Способ запоминания и воспро изведения скрытого рентгеновского изображения, включающий проецирова-мие изображения в рентгеновских лучах на регистрирующий материал, обладающий свойствами запоминания энергии индицируемого рентгеновского излучения , и последующее преобразование скрытого изображения во временную последовательность сигналов путем зондирующего сканирования регистрирующего материала, пучком электромагнитного излучения, о тли ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса воспроизведения скрытого изображения, к запоминающему материалу во время его облучения рентгеновскими лучами, прошедшими через изучаемый объект, прикладывают электрическое поле напряженностью ), а воспроизведение изображения производят путем регистрации временной последовательности сигна- -лов электрического тока протекающего через регистрирующий материал в отсутствии электрического поля, при этом производят сканирование материала коллимированным пучком рентгеновского излучения с постоянной интен .сивностью.

„.Я0„„1022089

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 6 01 T 1/29.ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ т IJf ) Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:;, - - :."" ".",„ц

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ: ЬйьлИзтм| . (21) 3309047/18-25 (22) 19.06,81 (46) 07.06.83. Бюл. и 21 (72) Г.И.Захаров и Г.В.Ягов (71) Ленинградский ордена Ленина по: литехнический институт им.И. И. Калинина (53) 539.1.074.3(088.8) (56) 1. Котовников Г.С. и др. Запоминающие трубки с видимым изображением. М., 1970, с. 26-84.

2. Авторское свидетельство СССР .й 656233, кл.G 11 С 13/04, 1976 (прототип).

3. Патент ФРГ М 2451978, кл. G 01 T 1/29, опублик. 1978

:(прототип) . (54) СПОСОБ ЗАПОМИНАНИЯ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ СКРЫТОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ-.

ЩЕСТВЛЕНИЯ, :(57) 1. Способ запоминания и воспроизведения скрытого рентгеновского изображения, включающий проецирова ние иэображения в рентгеновских лучах на регистрирующий материал, обладающий свойствами запоминания энергии индицируемого рентгеновского излучения, и последующее преобразование скрытого изображения во временную последовательность сигналов путем зондирующего сканирования регистрирующего материала. пучком электромагнитного излучения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения процесса воспроизведения скрытого изображения, к запоминающему материалу во время его облучения рентгеновскими лучами, прошедшими через изучаемый обьект, прикладывают электрическое поле напряженностью (5-6) 10 В/и, а воспроизведение изсб-. a ражения производят путем регистрации временной последовательности сигналов электрического тока протекающего через регистрирующий материал е от- С сутствии электрического поля, при этом производят сканирование материа-ла коллимированным пучком рентгеновского излучения с постоянной интен- © сивностью.

1022089

2. Устройство для запоминания и воспроизведения скрытого рентгеновKкого изображения, включающее материал, запоминающий воздействие рентгеновского излучения, источник рентгеновского излучения и регистрируюI. щую. схему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью конструктивного упрощения, регистрирующий материал выполнен из монокристалла MgF@, на

Изобретение относится к технике записи и считывания скрытого изображения с помощью материалов, обладающих свойствами запоминания энергии попадающего на него ионизирую- 5 щего излучения, с последующим преобразованием в видимое изображение, а именно к способу записи распределения плотности .потока рентгеновского излучения в пластине из диэлектрического материала и конструкции записывающего и воспроизводящего устройства, Способы, предназначенные для запоминания и последующего воспроиэве- 15 дения изображения и устройства для их осуществления, представляют большое практическое значение в раз- личных областях науки и техники. В элекронных осциллографах, электрон- 20 ных микроскопах, электронно-оптических преобразователях и многих других приборах обычно используют. электронный пучок для мгновенного .. воспроизведения изображения на лю- 25 минесцирующем экране. Необходимость запоминания сигналов, например, быстропротекающих процессов, привела к развитию. запоминающих электронно-лучевых трубок 1,ЗЭЛТ), ЗО различающихся как по способу действия, так и по устройству Г1) .

Недостатками таких ЗЭЛТ являются их конструктивная сложность, чувствительность к электронным перегрузкам, а наибольшее время сохранения записанного изображения для

ЗЭЛТ составляет порядка одной недели, что в некоторых случаях бывает недостаточным.

Большой практический интерес представляет получение иэображения. в. противоположные ллоскопараллельные грани которого нанесены изолированные друг от друга электропроводящие слои, которые соединены через переключатель с источником постоянно" го напряжения и усилителем электрического тока, а перед указанной . пластиной расположен. подвижный коллиматор рентгеновского излучения. рентгеновских лучах. Для этого применяются различные способы — визуальное наблюдение иэображения на флуоресцирующих экранах (флюороскопия), фотографирование изображений на фотопленку, чувствительную к рентгеновским лучам (рентгенография),и фотографирование изображения с флуоресцирующего экрана, возбуждаемого рентгеновским излучением(флуорография) .

Наиболее близким к изобретению является способ записи и считывания оптической информации в активированных щелочно-галоидных кристаллах, который основан на облучении кристалла ионизирующим излучением при записи и оптическим излучением в заданном спектральном интервале при считывании j2$

Недостатки известного способа считывания связаны с тем, что для

его осуществления необходим поток оптического излучения со строго заданным спектральным распределением, а в случае необходимости телеметрической передачи информации необходимо специально преобразовывать оптический сигнал в электрический.

Устройство для запоминания и воспроизведения рентгеновского иэображения имеет пластину из запоминающего материала, зондирующий источник электромагнитного излучения, перемещающийся-относительно запоминающей пластины. .В качестве запоми- . нающего материала использовано термолюминесцентное вещество, а источником электромагнитного излучения является лазер, излучающий энергию в инфракрасном диапазоне волн. Воспроизведение скрытого изображения

89 4 воздействие рентгеновского излучения, источника рентгеновского излучения и регистрирующей схемы, запоминающий материал выполнен из монокристалла МоГ, на противоположные плоскопараллельные грани .кото" рого нанесены электропроводные и изолированные друг от друга слои, например из аквадага, которые через переключатель соединены с источником постоянного напряжения и усилителем электрического .тока, а перед указанным кристаллом расположен подвижный коллиматор рентгеновского излучения.

Цель изобретения — упрощение уст- зо ройства воспроизведения способа преобразования скрытого рентгеновского изображения в видимое.

Поставленная цель достигается тем,что согласно способу, включающему про35 ецирование изображения в рентгеновских лучах на регистрирующий материал, обладающий свойствами запоминания рентгеновского излучения, и последующее преобразование скрытого 40 изображения во временную последовательность сигналов путем зондирующего сканирования регистрирующего материала пучком электромагнитного излучения, к регистрирующему мате45 риалу во время его облучения прикладывают.электрическое поле напряЖенностью (5-6) ° 10 В/м, а воспроизведение изображения проводят путем регистрации временной последовательности сигналов электрического тока, 50 протекающего через материал в отсутствии электрического поля, при этом производят сканирование материала коллимированным пучком рентгеновского излучения с постоянной интенсивностью.

Кроме того, в устройстве, состоящем из материала, запоминающего

3 10220 производится путем регистрации последовательности световых сигналов с помощью фотоприемника.

Воспроизведение изображения осуществляется путем перемещения луча лазера по поверхности запоминающей пластины. Луч вызывает последователь:ный нагрев отдельных участков пластины, инициируя в ней термолюминес" центное излучение, которое регистри- 1О .руется с помощью фотоприемника. После преобразования оптического сигнала в электрический получают последовательность сигналов тока, с помощью которых может быть осуществлено, например, методом телевизионной техники, видимое изображение f3).

Недостаток известного устройства его сложность, так как переход от скрытого изображения к видимому происходит через промежуточные этапы оптического высвечивания, регистрации этого излучения и перехода к электрическому сигналу. Наличие лазера со25 световым фильтром, фотоприемника и преобразующих сигнал элементов также усложняет устройство для воспроизведения скрытого изображения.

На фиг. 1 схематически изображено устройство для записи и осущест вления непосредственного преобразования скрытого рентгеновского изображения в последовательность электрических сигналов. устройство состоит- из запоминающей пластины 1 с нанесенными на ее грани электродами 2 и 3, коллиматора 4, источника 5 рентгеновского излучения, источника 6 электрического напряжения, усилителя 7 переменного тока и переключателя 8 ° Запоминающая пластина 1 выполнена из монокристалла беспримесного ИЯГ . В качестве электрода 2 служит проницаемое для рентгеновского излучения электропроводящее покрытие, например слой аквадага или пленка алюминия толщиной 5-10 мкм, электрод 3 обладает малой отражательной способностью для рентгеновского излучения.

Для осуществления зондирующего локального облучения пластины 1 остро" фокусированным пучком рентгеновских лучей от источника 5 служит коллиматор 4, например свинцовый экран с отверстием, в которое вставлена трубка с внутренним диаметром (0,010,1)мм, причем коллиматор 4 может перемещаться в параллельной относительно пластины 1 плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Источником рентгеновского излучения 5 является импульсный рентгеновский аппарат, работающий при анодном напряжении на. трубке 2040 кВ, генерирующий импульсы рентгеновского излучения с амплитудой, равной 3А;длительностью 5-10 мкс,с часто- той следования 50 Гц. Источник 6 напряжением 400-600 В служит для создания электрического поля во время формирования скрытого изображения.

Составитель 6..Александров

Редактор Г.Беэвершенко Техред Л.Пекарь Корректор А, Повх

Заказ 4035/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1 0220

Усилитель 7 предназначен для регистрации электрических импульсов.

Ключ- 8 служит для переключения схемы мз режима записи в режим воспроизведения. S

Способ осуществляется следующим образом.

На регистрирующий материал (кристалл), содержащий регистрирующий кристалл 1, снабженный электродом 10

2 и 3, коллиматор 4, источник 5 рентгеновского излучения, источник

6 электрического напряжения, усилитель 7 переменного тока и переключатель 8, проецируют рентгеновское 15 излучения, прошедшее через исследуемый объект. При этом к кристаллу 1 прикладывают электрическое поле Йапряженностью (5-6) tO В/м, которое создается приложением разности по- 20 тенциалов к электродам 2 и 3 от источника 6 постоянного напряжения.

После записи источник 6 постоянного напряжения и производят сканирование кристалла 1 коллимированным пучком 2S рентгеновского излучения от источника 5 через коллиматор 4 с одновременной регистрацией временной последовательности сигналов электрического тока через кристалл 1 с усилителем 7.

Для получения скрытого рентгеновского иэображения на монокристалле

MgF< последний облучался широким потоком рентгеновского излучения через объект, изображение которого требо35 валось получить. При этом обязательным условием запоминания рентгеновского изображения является нахождение монокристалла во внешнем электри40 ческом поле, которое созда.валось пу-, тем приложения разности потенциалов к электродам 2 и 3, нанесенным на две грани кристалла 1. После записи рентгеновского изображения просвечиваемый объект убирался и перед окном рентгеновской трубки 5 помещался коллиматор 4, создающий остросфокусированный пучок рентгеновского излучения. При сканировании поверхности монокристалла 1 импульсным пучком рентгеновских лучей и одновременной регистрацией тока через монокристалл, получена последовательность электрических импульсов различных амплитуд.

Величина последних зависела от величины поглощенной дозы данным участком монокристалла, т.е. промодулирована скрытым изображением просвеченного объекта.

При облучении в электрическом поле монокристалла HgFn с целью записи изображения происходит перераспределение электронных возбуждений в облучаемом материале, при этом концентрация образовавшихся возбуждений пропорциональна поглощенной дозе в каждом элементе объема крис.талла. Наведенные ионизирующим излучением возбуждения могут длительно сохраняться при комнатной температуре.

При повторном сканирующем облучении без приложения электрического поля монокристалл обнаруживает различную радиацИонную проводимость разных точек монокристалла, поглотивших неодинаковые дозы рентгеновского излучения, что позволяет выполнить воспроизведение изображения. Ввиду того что электрические импульсы, служащие ,,для воспроизведения изображения, могут быть сняты с монокристалла непосредственно, предлагаемый способ обладает преимуществом в своей простоте. !