Рентгеновский вычислительный томограф

 

РБНТГ:ЕНОВСКИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТО ЮГРАФ, содержащий узкоколлимированный источник рентгеновского излу- : чения, детектор излучения, изогнутый соединительный рычаг, на противопо ложных концах которого закреплены источник и детектор, держатель исследуемого объекта, привод поворота соединительного рычаг а с источником и детектором вокруг держателя, привод дополнительного перемещения соединительного рычага с источником и детектором относительно держателя, схему предварительной обработки сигналов детектора, ЭВМ и дисплей, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения его быстродействия, привод дополнительного перемещения выпЬл-нен в виде реверсивногй привода поворота рычага с источником и детектором вок-© руг О.СИ, проходящей через фокус ис (Л точника и параллельной оси основного поворота рычага. 7

СОЮЗ С08ЕТСНИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ .

РЕСПУБЛИН

А (l9) (11) Ц51) G 01 N 23/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ.

Ъ (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 (f

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 346Ф44/18-25 (22). 01 . 07 ° 82 (46) 07. 11. 83. Бюл. 11 41 (72). B.A. Бачинский, Б. Я, Мишкинис, Т.С.ПарФенова, И.Б.Рубашов и В.П.Шмидт (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кабельной промышленности (53) 621,386(088.8) (56) 1. Рентгенотехника, Справочник.

, Книга 2 под ред. В.B.Êëþåâà. N., - Машиностроение, 1980, с. 290-291

2. Выложенная .заявка ФРГ Р 2300606, кл. G 01 Т 1/29, опублик,. 1.974 (прототип), (54)(57) РЕНТГЕНОВСКИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ 1ОМОГРАФ(содержаШий узкоколлимированный источник рентгеновского излучения, детектор излучения, изогнутый соединительный рычаг, на противопо1ложных концах которого закреплены источник и детектор, держатель исследуемого объекта, привод поворота соединительного рычаГа с источником и детектором вокруг держателя, привод дополнительного перемецения соединительного рычага с источником и детектором относительно держателя, схему предварительной обработки сигналов детектора, ЭВМ и дисплей, о т л и— ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения его быстродействия, привод дополнительного перемеШения выпол° нен в виде реверсивноГЙ привода поворота рычага с источником и детектором вок- I

pyr оси, проходяшей через Фокус источника и параллельной оси основного поворота рычага, С:

1052954

Изобретение относится к рентгвйотвхнике, н частности к рентгеновским вычислительным томографам.

Известны томографы четырех покоданий, рвализукв ив различныв типы движений источника и двтекторон (1j .

Найболев быстродействующими явля" ются томографы 3"го и 4-го поколений, s которых имеет место только круговое движение.

Однако недостатком этих- систем является необходимость подбора большого количества детекторон со строго заданными параметрами или использования специальных средств для коррвк1 иронки сигналов детекторон на 15 неоднородность их характеристик.

Кроме того, использование широкого веерного пучка требует средств поддержания пространственной однородности пучка, а также использования yg мощной рвнтгвновской трубки.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является рентгеновский томограф первого поколения. содержащий узкоколлимированный источник рентгеновского излучения, детектор излучения, изогнутый соединительный рычаг, на противополож- ных концах которого закреплены источник и детектор, держатель иссле- дуемого объекта, принод поворота соединительного рычага с источником и детектором относительно держателя, привод линейного первмещения, соединительного рычага с источником и детектором относительно держателя, схе- 5 му предварительной обработки сигналов детектора, 3BN и дисплей (2), Достоинством вычислительных тоглографон первого поколения является од-. нородность используемого пучка и де- 40 твктора, что снимает необходимость использования дополнительных средств коррекции сигналов различных детекторов. ,Недостаток этого томографа - огра-45 ничвннов быстродействие, связанное с необходимостью перемещения значительных масс, которое определяется и необходимостью перемещения вместе с прямолинейно движущимся рычагом 5Q протинонвса, Цель изобретения - повышение быстродействия томографа.

Поставленная цель достигается тем, что н рентгеновском нычислительном 55 томографв, содержащем узкоколлимиро-, ванный источник рентгеновского излучения, детектор излучения, изогнутый соединительный рычаг, на противоположных концах которого закреплены gQ источник и детектор, держатель исследуемого объекта, привод поворота соединительного рычага с источником и детектором вокруг держателя, цривод дополнительного перемещения сое- 65 динительного рычага с источником и детектором относительно держателя, схему предварительной обработки сигналон детектора, ЭВМ и дисплей, привод дополнительного перемещения выполнен в виде ренерсинного принода поворота рычага с источником и детектором вокруг оси, проходящей через фокус источника и параллельной оси основного поворота рычага.

На чертеже представлена схема рентгеновского вычислительного томографа.

Рентгеновский вычислительный томограф содержит узкоколлимированный рентгеновский источник 1, детектор 2„ соединительный рычаг 3, на протиноположных концах которого установлены источник 1 и детектор 2, держа" тель 4 исследуемого объекта 5. Трубка.(источник) 1 .устанонлена на пово" ротном элементе 6, .который ринодится но вращение с помощью привода 7.

Поворотный элемент 6 и привод 7 уста" новлвны на поворотной раме 8, приво" димой но вращение с помощью привода 9, Рама 8 совершает вращение вок" руг оси О, проходящей через исследуемый объект 5. Трубка 1 вместе с рычагом 3 и детектором 2 совершает поворот с помощью элемента б вокруг

Оси О, проходящей через фокус трубки 1 и параллельной оси О, Кроме того, томограф содержит схе му 10 предварительной обработки, ЭВМ 11, дисплей 12, схему 13 дифференцирования, первое пороговое уст ройство 14 второе пороговое устройство 15„ схему .И .16. Схема.10 пред-.. нарительной обработки, схема 13 дифференцирования и.первое пороговое устройство 14 подключены .к детектору 2, Выход схемы 13 дифференцирования подключен к второму пороговому устройству 15.. Выходы пороговых устройств 14 и 15 подключены к входам схемы И 16, выход которой подключен к управляющим входам приводов 7 и 9.

Рентгеновский томограф работает следующим образом.

При неподвижной раме 8 (привод 9 выключен) происходит поворот источни" ка 1 с рычагом 3 и детектором 2 вок" руг оси 0 ° Величина понорота выбирается такой, чтвбы пучок источника 1 захватил несь угловой диапазон разме", щения исследуемого объекта 5. Во время этого поворота сигналы детектора

2 попадают н схему 10 предварительной обработки, откуда они поступают н память ЭВМ 11. Кроме того, сигналы детектора отслеживаются схемой 13 дифференцирования и пороговым устройством 14. Это производится для установления момента окончания сканирова" ния пучком исследуемого объекта. 5.

Суть этого решения заключается н том, 1052954

Составитель К.Коиоиов

Редактор О.Сопко Техрвд Т.Иаточка Корректорr,решетняк

Заказ 8859/39 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственногф комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4 что при выходе .излучения из объекта

5 его интенсивность становится максимальной,: т.е. максимален сигнал детектора, а кроме того, дифференцирование этого сигнала дает ноль. Порог срабатывания устройства 14 выбран на основе величин напряжения и тока на источнике 1, а нулевой уровень на выходе схемы 13 дифференцирования Фиксируется пороговым устройством 15. Одновременное использование двух пороговых устройств связано с тем, что нулевой уровень на вы:ходе 13 дифференцИрования может быть в определенные моменты получен и во время прохождения пучка по объекту 5, а точная установка уровня срабатывания порогового устройства 14 затруднена (фактически порог срабатывания должен быть несколько ниже максимального сигнала детектора). В связи с этим каждый по отдельности сигнал пороговых устройств 14 и 15 не обеспечивает однозначной индикации момента окончания прохождения пучком объ екта 5. Однако одновременное наличие этих сигналов такую однозначность обес.,печивает,для чего служит схема И,которая при поступлении на ее входы сигналов с обоих пороговых устройств

14 и 15 вырабатывает сигнал, выклю-. чающий привод 7 и включающий при" вод 9. Последний поворачивает раму.

I на заданный угол, например 30", после чего цикл сканирования объекта 5 пучком источника повторяется в обрат. ном направлении. Таким образом, происходит накапливание измерительных данных в дамяти ЭВМ, которая по окончании всех циклов сканирования восстанавливает иэображение исследуемого слоя объекта 5 с помощью алгоритма восстановления томографов третье I0 -zo поколения.

Таким образом, в предлагаемом то- мографе вместо линейного сканирования использовано вращение вокруг Фо15 куса источника жестко соединенных источника и детектора. Это позволяет снизить общую массу движущихся частей, поскольку отпадает необходимость в использовании противовеса и системы экстренного торможения. Кроме того, момент инерции сборки, источник, рычаг, детектор при повороте меньше, чем при линейном перемещении.

Все эти Факторы позволяют поднять быстродействие томографа первoro поколения практически до уровня томографа второго поколения, сохраняя все достоинства томографов первого поколения и избегая. недостатков, связанных с использованием нескольких детекторов (от. 30 детекторов и более

1в томографах второго поколения) °