Устройство для измерения параметров рентгеновского излучения

 

Изобретение относитря к области реягенотехники, более конкретно - к устройствам для измерения йараметров рентгеновокого изл,у,чения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при измерени ,ях к контроле калибровки. Устройство содержит расположенную в светонепроницаемом корпусе сборку из оптически состыкованных сцинтиллятора и йолу- 11роводникового элемента, фотодетектор, в качестве которого использован конвертируемый светодиод, оптически связанный со сцинтиллятором волоконным светодиодом и подключенный к коммутируемому источнику питания постоянным током, схему суммирования и сяему Деления, к которым подключены выходь: усилителей сигналов полупроводникового элемента и светодиода и измерителя мощности дозы и эффективной энергии излучения, подключенные соответственно к выходу схемы суммирования и схемы деления. При подключении светодиода к источнику питания излучаемый им свет можно использовать для калибровки устройства. При работе устройства в режиме измерений светодиод отключен от источника питания и попадающее на него световое излучение сцинтиллятора обусловливает генерирование электрического сигнала, используемого дляизмерительных целей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. § С

СООЭ СОВЕТСНИХ

CO ËÈÑÒÈ×ÅÑÍÈÕ, РЕСПУБЛИИ

091 (И) (5!)5 С 01 Т !/ 0, !/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, .IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (46) 15. 12.90. Бнхп. Ф 46 (21) 418! 954/31-25 (22) 19.01.87 (71) Московский инженерно-физический институт (72) В.К.Ляпидевский, P.Ñ.Nèëüøòåéí, Ф.И.Глезин и Ю.Я.Харон (53) 621.387.462(088.8) (56) Глезин Ф.И. и др. Применение комбинированных (люминесцентных и полупроводниковых) детекторов в клинической доэиметрии. Медицинская радиология. - Медицина, М., 1968, 1 2, с. 14-19.

Авторское свидетельство СССР

В 198459, кл. Н 05 G 1/42, 1966. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРА- МЕТРОВ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области рентгенотехники, более конкретно - . к устройствам для измерения йараметров рентгеновекого излучения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при измерени,ях и контроле калибровки. Устройство содержит располошенную в светоиепроницаемом корпусе сборку из оптически состыкованных сцинтиллятора и Полуйроводникового элемента, фотодетектор, в качестве которого использован конвертируемый светодиод, оптически свя" эанный со сцинтиллятором волоконным светодиодом и подключенный к коммутируемому источнику питания постоянным током, схему суммирования и схему деления, к которым подключены выходы усилителей сигналов полупроводникового элемента и светодиода и измерителя мощности дозы и эффективной энергии излучения, подключенные соответственно к выходу схемы суммирования и схе" мы деления ° При подключении светодиода к источнику питания излучаемый им свет мошно использовать для калибровки устройства. При работе устройства в рекиме измерений светодиод отключен от источника питания и попадающее на него световое излучение сцинтнллятора 2 обусловливает генерирование электрического сигнала, используемого для измерительных целей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1424510

Изобретение относится к области рентгенотехники, а более конкретно— ! к устройствам для измерения парамет:рон рентгеновского излучения. 3

Цель изобретения заключается,в рас ширении функциональных возможностей устройства при измерениях и контроле

1 его калибровки и снижения. радиационного воздействия на персонал. 1,0

Снижение радиационного воздействия а персонал при калибровке устройства остигается использованием в качестве отодетектора конвертируемого свеодиода и введением в устройство ком- 15 утируемого источника питания светоиода °

На чертеже показана схема устройства для определения параметров рентГеновского излучений. 20

Устройства для измерения парамет1 ов рентгеновского излучения содержит светонепроницаемый корпус 1„ в

Мотором установлена сборка из опти ески состыкованных сцинтиллятора 2 25 полупроводникового элемента 3. цинтиллятор 2 с помощью волоконного ветовода 4 связан оптически с фотоетектором 5, в качестве которого

Использован конвертируемый светодиод. 30

Фотодетектор 5 и световод 4 расположены в светонепроницаемой оболочке. 6.

Фотодетектор 5 через переключатель 7 подключен к регулируемому источнику постоянного тока 8. Кроме того, выво" 1 светодиода 5 подключены к входам фференциального усилителя 9. Вывод полупроводникового элемента 3 под-! кпючен к входу другого усилителя 10 .

У1илители 9 и 10 подключены через вы 1 кпючатели 11 и 12 к схемам суммирования 13 и деления 14, на выходе котор х включены измерители мощности дозЫ 15 (дозы при условии введения интегратора) и эффективной энергии излучения 16.

Устройство работает следующим образом.

При измерении параметров рентгеновского излучения фотодетектор 5 отключен с помощью переключателя 7 от источника тока 8. При падении рентгеновского излучения на сборку спинтиллятор 2 — полупроводниковый элемент 3 в сцинтилляторе возникает световое излучение, а полупроводнико" вЫй элемент 3 вырабатывает ток, обус" ловленный как воздействием непосред" сгвенно рентгеновского излучения, так и световым излучением сцинтиллятора 2. Помимо полупроводникового элемента 3 световое излучение сцинтиллятора 2 отводится по волоконному световоду.4 к фотодетектору 5..

При отсутствии пропускания тока фотодетектор 5 работает в режиме фото циода и вырабатывает электрический сигнал, поступающий на входы дифференциального усилителя 9. Сигнал с полупроводникового элемента 3 усиливает усилитель 10. Сигналы с. выхода усилителей 9 и !О суммируются в схе-. ме суммирования 13 и делятся друг на друга в схеме деления 14 ° Сигнал на выходе схемы суммирования 13 пропорционален в каждый момент времени мощности дозы излучения, а сигнал на выходе схемы деления 14 несет информацию об эффективной энергии излучения, что связано с тем, что "ход с жесткостью" излучения сцинтиллятора отличен от "хода с жесткостью" сборки сцинтиллятор 2 — полупроводниковый элемент 3. Результаты измерений индицируются на измерителях 15 и 16. !

Контроль калибровки устройства осуществляется следующим образом.

Сущность процесса нерадиационного контроля заключается в том, что полупроводниковый элемент 3 является светочувствительным элементом, причем между радиационным и световым откликом этого элемента существует функциональная (примерно пропорциональная) зависимость. При контроле калибровки переключателем 7 фотодетектор 5 переводят на работу в режиме светодиода, подключая к источнику постоян.ного тока 8. Проходящий через свето" диод ток возбуждает в нем световое излучение, которое через волоконный световод 4 попадает в оптически прозрачный сцинтиллятор 2 и через негана полупроводниковый элемент 3. Для устранения световых потерь сцинтил" ,пятор 2.со всех сторон, эа исключением стороны, оптически состыкованной с полупроводниковым элементом 3, покрыт отражающим зеркальным покрытием, так что поступающий световой поток локализуется в объеме сцинтиллятора 2.

При работе фотодетектора 5 в излучательном режиме усилитель 9 отключен, а-усилитель 10 подключен к схеме суммирования 13, на второй вход которой никакого сигнала не поступает, т.е. измеритель 15 регистрирует сигнал

Измерение с ",алr с полупроводникового элемента 3 дает информацию об изменении характеристик сборки сцин5 тиллятор 2 — полулроводниковый элемент 3, а знание. сигнала с информационного выхода фотодетектора 5 в сочетании с сигналом с элемента 3 позволяет определить и изменение характеристик полупроводникового элемента 3.

Таким образом„ описанное техническое решение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства при измерениях и контроле калибровки, а в последнем случае также снизить радиационное воздействие на персонал.

Ф о р м у л а изобретения

Устройство для измерения параметров рентгеновского излучения, содержащее установленную в светонепроницаемом корпусе сборку из оптически связанных сцинтиллятора и полупровод25 никового элемента, измерительный прибор, связанный с полупроводниковым элементом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измерениях и контроле калибровки, в него дополнительно введен фотодетектор, установленный вне светонепроницаемого

I корпуса и оптически связанный со сцинтиллятором волоконным световодом, причем выход фотодетектора связан с ,измерительным прибором по схеме суммирования и деления сигналов полупроводникового элемента и фотодетектора.

2. Устройство по и. I о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

40 снижения радиационного воздействия на персонал при контроле калибровки, в качестве фотодетектора использован конвертируемый светодиод с коммутируе" мым источником его питания.

4я з

1424510 только с полупроводникового элемента 3. Таким образом, производится проверка характеристик полупроводникового элемента 3, а также калибровка устройства в целом.

Проверку характеристик сцинтиллятора 2 производят уже при включенном рентгеновском излучении путем регистрации свечения сцинтиллятора 2 с помощью фотодетектора 5, как это производилось и при измерениях. В этом случае усилитель 10 отключен, а усилитель 9 подключен к схеме суммирования 13. Следует при этом отметить, -что операция контроля сцинтиллятора производится только в случае заметных сбоев калибровки, не требует ис- пользования рентгеновского излучения, за счет чего снижается. радиационная опасность для обслуживающего персонала.

Преимуществом описанного решения с точки зрения рабочего функционирова ния устройства в режиме измерения является возможность одновременного измерения.эффективной энергии излучения без использования дополнительных чувствительных элементов в корпусе 1.

Кроме того, за счет более полного сбора оптической энергии от сцинтиллятора в определенной мере увеличивается чувствительность устройства.

При работе устройства в режиме контроля калибровки описанное техни.— ческое решение обеспечивает следующие преимущества.

Сигнал с фотодетектора 5 может использоваться для оценки временных характеристик свечения сцинтиллятора, т.е. появляется возможность раздельной оценки характеристик (их изменении в ходе эксплуатации устройства) сциитиллятора 2 и полупроводникового элемента 3.

1424510

Составитель В.Рахманов

Редактор В.Фельдман Техред, Л.Олийнык Корректор С.Шекиар

Тираж 362 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4335

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4