Устройство для кинорегистрации рентгеновского изображения

 

СОЮЗ СОВЕТ НИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9(5В G 03 В 41/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ:

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3422197/18-10 (22) 21.04.82 ,(46) 23.07.83. Бюл. Р 27 (72) А.Б,Чигорко (53) 778.53(088.8) (,56) 1. Клюев В.B. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник. М., "Машиностроение", 1976, с. 358.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3312341/18-10, кл. G03 В 41/16, 29.06.81 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КИНОРЕГИСТРАЦИИ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРРЖЕ„.ВО„„дядящ А

НИЯ, содержащее экран-преобразователь, волоконно-оптический элемент, наружная цилиндрическая поверхность которого контактирует с транспортирующим барабаном, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения качества изображения, оно выполнено в виде цилиндра, состоящего из двух частей, одна нэ которых представляет цилиндрическую выпукло-вогнутую линзу, на вогнутой поверхности которой расположен экран-преобразователь, другая часть, контиктирующая с вогнутой поверхностью, прозрачна.

1030763

2. Устройство по и. 1, о т л и. ч а ю щ е е с я тем, что, с целью исключения геометрических искажений изображения,,обусловленных расходящимся пучком излучения, гр-ница раздела частей цилиндра, представляющая дугу в плоскости, перпендикулярной

:к его оси, описывается параметрическими уравнениями

<0=X CQS 2l P- / 51 бакр

I =X иzi p v c;os»/ p в системе координат (Х, у), лежацей в плоскости поперечного сечения

Цилиндра с началом на его оси, где

X = /Р,»+ 2 g< rr / gLР4,/ / т j, f

3 = -VI(-)*„cos гкрк 7Г7 l, 1

Изобретение относится к регистрации быстропротекающих процессов, a также движущихся и изменяющих свою форму объектов за непрозрачными барьерами и оболочками в пучке 5 проникающего излучения.

Известы устройства для кинорегистрации радиационного изображения, включающие экран-преобразователь (ЭП 7 проникающего излучения в види- )g мое и фото- или кинокамеру с пскадровой регистрацией видимого на экране-преобразователе изображения L 1|, Однако частота регистрации ограничена несколькими десятками кадров вследствие низкой яркости ЭП (30 кд/май) и потерь 95-98% света при проецировании изображения с экрана-преобразователя на фотопленку.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

2О устройство для регистрации радиацион1 ного иэображения, содержащее экранпреобразователь радиационного изображения в видимое, контактирующий с входным окном волоконно-оптичес25 кого блока, выходное окно которого аыполнено вогнутым и сопряжено с боковой поверхностью волоконно-оптического цилиндра,, выполненного в виде регулярно уложенных и парал- ЗО лельных поперечному сечению цилиндра оптических волокон, транспортирующий барабан, контактирующий с волоконно-оптическим цилиндром по их образующим через фотопленку, 35 непрерывно движущук,ся с бобины на .бобину ? ).

Недостатками устройства являются: потери света в волоконно-оптическом блоке и в зазоре между выходпараметр уравнений:

QpX+ 2

- с гсуи ИГР, q . + /2

c. - > / и Р, Р— ---- Qi csiH

ы м .у

1 где Я - радиус цилиндра расстояние от источника

-jF проникающего излучения до оси оптических волокон представляют собой отрсзки прямых, соединяющих точки с координатами

Р.; 7o ) < >", / "7

Гд

Х =к S1rr ЖЦ»; "=-Р 005 2(ср, а оптические волокна выполнены в виде афоконов.

2 ным окном блока и волоконно-оптическим цилиндром, что снижает светосилу регистратора, линейные искажения изображения (нерезкость, сма" ), обусловленные наличием зазора между волоконно-оптическим блоком и цилиндром, а также то, что устройство не позволяет исключить геометрические искажения изображения, вызванные расходящимся пучком протекающего излучения.

Целью изобретения является позыщение качества изображений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для кинорегистрации рентгеновского изображения, содержащее экран-преобразователь, волоконно-оптический элемент, наружная цилиндрическая поверхность которого контактирует с транспортирующим барабаном, выполнено в виде цилиндра, состоящего из двух частей, одна из которых представляет цилиндрическую выпукло-вогнутую линзу, на вогнутой поверхности которой расположен экран-преобразователь, другая часть, контактирующая с вогнутой поверхностью, прозрачна.

Кроме того, граница раздела частей цилиндра, представляющая собой дугу в плоскости, перпендикулярной к его оси, описывается параметрическими )/равнениями

Х =х со 2Ер-У San бакр

3,= » ""1» >/p+v ccrc 7 i)» () в системе координат Х, ".), лежащей в плоскости поперечного сечения цилиндра с началом на его оси, где х =-/ "-+Я; sar (Окру (vp<+yg7, = -")Р. +) у с 0 5 (, 2.Т р ) Аp 3 у 7r )g; Г 2 7

103076 3 параметр уравнений ,/Т*ю к

nI.CSiII

2Й, К ", р

4Р-+ а

7(где p — радиус цилиндра 1 расстояние от источника проникающего излучения до оси цилиндра, при этом оси оптических волокон представляют собой отрезки прямых, соединяющих точки с координатами (х у ) и (х .

II ) о о

/ где

Х = КЬ1и 27аР;

1с05 Дар (3) 10

15 а оптические волокна выполнены в виде афоконов.

На фиг. 1 представлена оптикомеханическая схема устройства, на фиг. 2 — 4 - схемы работы.устройства, на Фиг. 5 — 7 — регистрация объекта в расходящемся пучке излучения, на Фиг. 8 — конфигурация устройства в случае, когда расстояние от источника излучения до оси цилиндра бесконечно велико.

Устройство содержит приводимый во вращение вокруг своей оси цилиндр

1, одна из частей 2 которого выполнена из материала, слабо поглощающего проникающее излучение, а другая часть 3 представляет собой волоконнооптический элемент в виде выпукловогнутой цилиндрической линзы, волок-З5 на в котором уложены регулярно и параллельны поперечному сечению цилиндра 1 экран-преобразователь 4, 1 размещенный на границе раздела частей цилиндра 1, барабан 5 с непре- 40 рывно движущейся по нему с бобины

6 на бобину 7 фотопленкой 8, при этом барабан 5 контиктирует с цилиндром 1 по их образующим через фотопленку 8 ° 45

Часть 2 цилиндра выполнена из материала, слабо поглощающего проникающее излучение 9.

Устройство работает следующим образом.

При исходном положении цилиндра

1 оптические волокна повернуты относительно оси Х (проходящей через ось цилиндра 1 и точку контакта цилинд ра 1 и барабана 5) на угол Цд;радиационное иэображение в направлении

A проецируется в точку A на зкранпреобразователь 4, преобразуется в видимое и передается по оптическим

tI волокнам в точку контакта A цилиндра 1 и барабана 5 на фотопленку 8, Другие участки радиационного изображения также преобразуются на экране-преобразователе в видимое, но на фотопленку 8 их видимое иэображение не попадает. При повороте цилиндра 1 на угол = + относительно оси Х; Фотопленка 8 смещена в сторону бобины 7, на фотопленку 8 проецируется иэображение в направлении В, при повороте цилиндра 1 на угол = e л 9 относительно оси X на Фотопленку 8 проецируется иэображение в направлении С.

Таким образом, в течение времени поворота цилиндра 1 на угол f происходит развертка иэображения А-В-С на фотопленку B. Максимальный размер изображения, проецируемого на фотопленку 8, равен 2 Р, где К вЂ” радиус, цилиндра 1. Соответственно развертка, изображения в этом случае происходит при повороте цилиддра 1 на угол TCJZ.

После поворота цилиндра 1 на угол

1фЯ развертка изображения повторяетc .

В случае прохождения проникающего излучения 10 — 12 от источника 13, расположенного на оси трубопровода

14 при любом наклоне оптических волокон волоконно-оптического элемента 3 в точку контакта фотопленки 8 с цилиндром 1, свет от экрана-преобразователя 4 поступает на точки пересечения дуги 15 (отмечено пунктиром), на которой имитируется рас положение экрана-преобразователя 4, и собственно на экран-преобразователь. В результате изображения дефектов А, В и C лежащих на одной дуге радиусом f>, они имеют одинаковый коэффициент увеличения. При этом расположение оптических волокон волоконно-оптического элемента, описанное уравнениями (3-), обеспечивает равенство скорости протяжки

Фотопленки 8 и движения точки пересечения поперечного сечения экрана-преобразователя 4 и дуги 15, что исключает геометрически искажения проецируемого с экрана-преобразователя 4 на Фотопленку 8 изображения.

В случае g м расположение экрана-преобразователя имитируется в виде плоскости, перпендикулярной к пучку проникающего излучения 9. Конфигурация дуги и направления осей оптических волокон обеспечивает при вращении цилиндра и развертка изображения на Фотопленку последовательное расположение участков экранапреобразователя (из которых свет попадает на фотопленку ) на цилиндрической поверхности радиусом

=-/ - с центром в фокусе ис3 точника проникающего излучения, а также развертку изображения без геометрических искажений в направлении движения пленки.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает регистрацию с частотой несколько сотен кадров и

10 3076 3 более, что позволяет использовать еro для кинорегистрации быстрых процессов, происходящих в телах вращения с полыми стенками, а также производить рентгеноскопию (при малой частоте регистрации ). При этом по сравнению с радиографией повышается производительность контроля и обеспечивается отсутствие геометрических искажений. Отсуствие искажений на зарегистрированных изображениях поз волит избавиться от необходимости цифровой обработки изображения на ЭВМ -.. цел.ью их восстановления, что позволит повысить производительность контроля и упростит его технологию.

10307б3 фиг. 8

Заказ 5209/47

Тираж 473 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

Составитель С, Шигалович

Редактор O.ÞÐêaâåöêàÿ Техред М.Костиу корректор Л. Бокшан