Лазерный центратор для рентгеновского излучателя



Лазерный центратор для рентгеновского излучателя
Лазерный центратор для рентгеновского излучателя

 


Владельцы патента RU 2417566:

Маклашевский Виктор Яковлевич (RU)

Изобретение относится к неразрушающему контролю с использованием рентгеновского излучения и может быть применено для контроля материалов и изделий радиационным методом в авиакосмической промышленности и других отраслях машиностроения. Технический результат - возможность контроля за положением зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением, со стороны объекта, противоположной рентгеновскому излучателю. Для этого в лазерный центратор, содержащий лазерный дальномер и телекамеру видимого диапазона спектра, оптические оси которых параллельны друг другу и оси пучка рентгеновского излучения, а также кольцевую матрицу микролазеров, формирующую на объекте кольцевую структуру лазерных пятен, форма и размеры которой совпадают с аналогичными параметрами зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением, и по степени эллиптичности изображения которой судят о перпендикулярности оси рентгеновского пучка к поверхности контролируемого объекта, дополнительно введены рентгеночувствительная фотоматрица, располагаемая на поверхности объекта, противоположной рентгеновскому излучателю, в центре зоны, на которой устанавливается кассета с радиографической пленкой, видеосигнал рентгеночувствительной фотоматрицы поступает по кабельному или радиоканалу в компьютер и визуализируется на экране дисплея одновременно и/или последовательно с изображением, генерируемым телекамерой видимого диапазона спектра, а также диафрагму с крестообразным вырезом размером В×В из непрозрачного для рентгеновского излучения материала, устанавливаемую с возможностью ввода-вывода на оси рентгеновского пучка на расстоянии Н от фокуса рентгеновской трубки, причем центр перекрестия совпадает с этой осью, на дисплее наблюдают изображение этого перекрестия, размер перекрестия В×В выбирается с учетом соотношения В*=ВТмакс/Н<С, где В* - размер увеличенного теневого рентгеновского изображения перекрестия в плоскости рентгеночувствительной фотоматрицы размером СхС, Тмакс - максимальное расстояние от центратора до объекта, центратор установлен на подвижном основании с дистанционным управлением, перемещением которого добиваются совмещения центра изображения перекрестия с центром экрана дисплея. 4 ил.

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю с использованием рентгеновского излучения и может быть применено для контроля материалов и изделий радиационным методом в авиакосмической промышленности и других отраслях машиностроения.

Известен лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий лазерный дальномер и телевизионную камеру видимого диапазона спектра, оптические оси которых параллельны друг другу и оси пучка рентгеновского излучения, а также кольцевую матрицу микролазеров, формирующую на объекте кольцевую структуру лазерных пятен, размеры и форма которой совпадают с аналогичными параметрами зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением [1].

Недостаток данного устройства - отсутствие контроля за положением зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением, со стороны объекта, противоположной рентгеновскому излучателю.

Цель изобретения - устранение этого недостатка.

Для этого в лазерный центратор, содержащий лазерный дальномер и телекамеру видимого диапазона спектра, оптические оси которых параллельны друг другу и оси пучка рентгеновского излучения, а также кольцевую матрицу микролазеров, формирующую на объекте кольцевую структуру лазерных пятен, форма и размеры которой совпадают с аналогичными параметрами зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением, и по степени эллиптичности изображения которой судят о перпендикулярности оси рентгеновского пучка к поверхности контролируемого объекта, дополнительно введены рентгеночувствительная фотоматрица, располагаемая на поверхности объекта, противоположной рентгеновскому излучателю, в центре зоны, на которой устанавливается кассета с радиографической пленкой, видеосигнал рентгеночувствительной фотоматрицы поступает по кабельному или радиоканалу в компьютер и визуализируется на экране дисплея одновременно и/или последовательно с изображением, генерируемым телекамерой видимого диапазона спектра, а также диафрагму с крестообразным вырезом размером В×В из непрозрачного для рентгеновского излучения материала, устанавливаемую с возможностью ввода-вывода на оси рентгеновского пучка на расстоянии Н от фокуса рентгеновской трубки, причем центр перекрестия совпадает с этой осью, на дисплее наблюдают изображение этого перекрестия, размер перекрестия В×В выбирается с учетом соотношения В*=ВТмакс/Н<С, где В* - размер увеличенного теневого рентгеновского изображения перекрестия в плоскости рентгеночувствительной фотоматрицы размером С×С, Тмакс - максимальное расстояние от центратора до объекта, центратор установлен на подвижном основании с дистанционным управлением, перемещением которого добиваются совмещения центра изображения перекрестия с центром экрана дисплея.

Лазерный центратор содержит рентгеновский излучатель 1, к которому прикреплен корпус 2, в котором расположены первый отражатель 3 из оргстекла, установленный на оси рентгеновского пучка на расстоянии А от фокуса рентгеновской трубки под углом 45° к ней, второй отражатель 4 с центральным отверстием для прохождения лучей микролазеров, расположенных симметрично относительно оси, соединяющей центры первого и второго отражателей, в кольцевой матрице 6 диаметром Д, перед которой на ее оси установлена положительная линза с фокусным расстоянием Фл и диаметром Дл=>Д, фокальная плоскость которой находится на расстоянии А от центра первого отражателя. Оптические оси микролазеров параллельны друг другу и оптической оси линзы. Фокусное расстояние линзы Фл и диаметр кольцевой матрицы микролазеров Д связаны с углом расхождения пучка рентгеновского излучения очевидным соотношением Фл=Д/tg(a/2). Фокус линзы и вершина формируемого ею конического пучка лучей совпадают с отверстием во втором отражателе 4. На оси, проходящей через центр второго отражателя перпендикулярно к ней, установлена телекамера видимого диапазона спектра, ось объектива которой совпадает с этой осью. В фокальной плоскости этого объектива с фокусным расстоянием Фо расположена ПЗС-матрица видимого диапазона спектра размером К×К, видеосигнал которой поступает в компьютер 13. Фокусное расстояние объектива телекамеры Фт связано с размером ее ПЗС-матрицы К выражением

Фт=<K/2tg(a/2), что необходимо для постоянного нахождения кольцевой матрицы лазерных пятен на объекте в поле зрения объектива телекамеры. Оптическая ось объектива телекамеры параллельна оси пучка рентгеновского излучения и оптической оси лазерного дальномера 10 на корпусе 2. Сигналы лазерного дальномера 10 и телекамеры видимого диапазона спектра поступают в компьютер 13. Также на корпусе 2 на расстоянии Н от фокуса рентгеновской трубки располагается с возможностью ввода-вывода из пучка рентгеновского излучения диафрагма 9 из непрозрачного для рентгеновского излучения материала с крестообразным вырезом размером В×В, центр которого совпадает с осью пучка рентгеновского излучения. Центратор размещается на дистанционно управляемом подвижном основании 14 (робот, манипулятор и т.п.) для перемещения относительно объекта 11, находящегося от него на расстоянии Т. На объекте 11 со стороны, противоположной центратору, в центре области расположения кассеты с радиографической пленкой устанавливается рентгеночувствительная фотоматрица 12 с размером растра С×С, например матрица фирмы Хамамапу (Япония) С7921СА-02 размером 120×120 мм с преобразователем рентгеновского излучения на основе сцинтиллятора CsJ, нанесенного на волоконно-оптическую пластину, находящуюся в контакте с матрицей фотодиодов размером 50 мкм, которая соединяется кабелем или радиоканалом с компьютером 13.

Изобретение поясняется фиг.1, на которой представлена схема устройства (а), изображения на экране дисплея, генерируемые рентгеночувствительной матрицей (б) и телекамерой видимого диапазона спектра (в), а также вид диафрагмы с крестообразным вырезом (г). На фиг.1,б показан вид экрана при отсутствии наклона поверхности объекта к оси рентгеновского пучка (в=0) и при наличии наклона (в≠0). На фиг.1,в показан вид экрана при наличии смещения оси рентгеновского пучка от центра кассеты (х≠0) и при его отсутствии (х=0).

Центратор работает следующим образом.

Включают телекамеру видимого диапазона спектра, микролазеры кольцевой матрицы и лазерный дальномер и, наблюдая на дисплее изображение кольцевой структуры лазерных пятен на поверхности объекта, обращенной к центратору, контролируют степень ее эллиптичности, характеризующую перпендикулярность оси рентгеновского пучка к поверхности объекта. В случае необходимости производят угловые перемещения центратора относительно соответствующих осей, добиваясь устранения эллиптичности изображения кольцевой структуры микролазеров. Одновременно регистрируют расстояние Т от объекта до центратора, измеряемое лазерным дальномером для контроля режима радиографии. При этом диафрагма с перекрестием выводится из пучка рентгеновского излучения и соосного с ним конического пучка лучей микролазеров кольцевой матрицы. Затем диафрагму располагают на оси рентгеновского пучка, включают рентгеновский излучатель и наблюдают на дисплее изображение перекрестия диафрагмы, формируемое рентгеночувствительной матрицей, добиваясь за счет линейных перемещений центратора относительно объекта совмещения центра его изображения с центром экрана дисплея. При этом, очевидно, ось рентгеновского пучка проходит через центр зоны расположения кассеты с радиографической пленкой перпендикулярно к ней, что, например, совершенно необходимо при контроле сотовых структур в крыльях больших транспортных самолетов на наличие водного конденсата и при решении ряда других диагностических задач.

Литература

1. Патент РФ 2237984. Лазерный центратор для рентгеновского излучателя.

Лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус, в котором расположены лазерный дальномер, телекамера видимого диапазона спектра, причем оптические оси дальномера и объектива телекамеры параллельны друг другу и оси пучка рентгеновского излучения, образующего на поверхности объекта кольцевую структуру лазерных пятен, размер и форма которой идентичны соответствующим параметрам зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением, по степени эллиптичности которой судят о перпендикулярности поверхности объекта оси пучка рентгеновского излучения, отличающийся тем, что в него дополнительно введены компьютер, рентгеночувствительная фотоматрица размером С×С, устанавливаемая на поверхности объекта со стороны, противоположной центратору, в центре области расположения кассеты с радиографической пленкой и связанной с компьютером кабельным или радиоканалом связи, изображение, формируемое этой матрицей, визуализируется на дисплее компьютера и наблюдается одновременно и/или последовательно с изображением, формируемым телекамерой видимого диапазона, на корпусе центратора располагается диафрагма из непрозрачного для рентгеновского излучения материала с крестообразным вырезом размером В×В, центр которого совмещен с осью рентгеновского пучка, причем диафрагма установлена с возможностью ввода-вывода из этого пучка и расположена на расстоянии Н от фокуса рентгеновской трубки, центратор установлен на подвижном основании с дистанционным управлением его угловыми и линейными перемещениями относительно объекта, с помощью которых добиваются устранения эллиптичности кольцевой структуры лазерных пятен на поверхности объекта и совпадения центра увеличенного теневого рентгеновского изображения В* перекрестия диафрагмы с центром экрана дисплея, при этом его размер выбирается с учетом соотношения В*=В×Тmах/Н<С, где Тmах - максимальное расстояние от объекта до центратора в рабочем диапазоне их изменений.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к неразрушающему контролю с использованием рентгеновского излучения и может быть применено для контроля материалов и изделий в различных отраслях машиностроения.

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к радиографическим сканирующим устройствам, и может быть использовано в сканирующей флюорографии, сканирующей маммографии и сканирующей таможенной интроскопии.

Изобретение относится к области ускорительной техники, в частности к мобильным импульсным ускорителям электронов и рентгеновским аппаратам. .

Изобретение относится к генераторам рентгеновского излучения, используемым для недеструктивной рентгенографии и диагностики. .

Изобретение относится к рентгенотехнике, в частности к рентгеновским генераторам моноблочного типа. .

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для лучевой терапии поверхностно расположенных злокачественных новообразований кожи и слизистых оболочек.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к рентгеновским сканерам для обследований пациентов

Изобретение относится к электронным кассетам для получения рентгеновского изображения

Ускорительная трубка относится к рентгеновской технике и может быть использована в импульсном рентгеновском ускорителе для получения коротких рентгеновских высокоинтенсивных вспышек для регистрации быстропротекающих процессов в оптически плотных средах. Ускорительная трубка включает изолятор ускорительной трубки 1, контейнер изолятора 2 и герметичный изолирующий корпус 3 диодного узла ускорительной трубки с окном для вывода излучения, внутри которого находится вакуум, разделяющий катод и анод, выполненный в виде стальной трубы 4. Катод 5 выполнен в виде концентрического кольца со сквозными пазами 8 между радиально-ориентированными электродными выступами 7, количество которых не менее трех, (катод с принудительным токораспределением). Анод представляет собой анодный стержень 4, выполненный в виде державки конического вида из железа, со сферической головкой 6, выполненной в виде сферы из вольфрама. Технический результат- повышение равномерности пространственного распределения излучения и стабильности срабатывания ускорительной трубки. 2 з.п.ф-лы., 4 ил.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Рентгеновская трубка (1) содержит катод (3), анод (5) и дополнительный электрод (7). При этом дополнительный электрод (7) выполнен так, что вследствие соударения со свободными электронами (27), исходящими от анода (5), дополнительный электрод (7) отрицательно заряжается до электрического потенциала, уровень которого находится между уровнем потенциала катода и уровнем потенциала анода. Дополнительный электрод (7) может быть пассивным, т.е. по существу электрически изолированным и не соединенным с активным внешним источником напряжения. Дополнительный электрод (7) может выполнять функцию ионного насоса, удаляя ионы из первичного электронного пучка (21), а кроме того, устраняя атомы остаточного газа в пределах корпуса (11) рентгеновской трубки (1). Для дополнительного повышения способности дополнительного электрода (7) по откачке ионов в окрестности дополнительного электрода (7) может быть установлен генератор (61) магнитного поля. Технический результат - улучшение характеристики фокусировки. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Вращающийся анод для рентгеновской трубки содержит первый модуль, выполненный с возможностью соударения посредством первого электронного луча, по меньшей мере, второй модуль, выполненный с возможностью соударения, по меньшей мере, посредством второго электронного луча. Первый модуль и второй модуль электрически изолированы друг от друга. Раскрыта также рентгенографическая система, которая содержит анод согласно подробному описанию, главный катод для формирования электронного луча. Главный катод выполнен с возможностью формировать первый электрический потенциал, вспомогательный катод для влияния на второй электрический потенциал, при этом главный катод выполнен с возможностью отклонять электронный луч, чтобы нагревать вспомогательный катод. Кроме того, раскрыто устройство для определения электрического потенциала посредством обнаружения точки соударения электронного луча на аноде согласно подробному описанию и/или посредством обнаружения рентгеновского спектра излучения, исходящего из анода согласно подробному описанию, причем электронный луч формируется посредством катода, при этом электронный луч ударяет первый модуль анода в точке соударения, при этом электронный луч может отклоняться, причем отклоненный электронный луч ударяет второй модуль анода в точке соударения, при этом первый модуль и/или второй модуль испускают излучение. Технический результат - повышение качества рентгеновского снимка. 8 н. и 6 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к области рентгенотехники. Гентри для системы формирования изображения содержит вращающуюся раму (106), которая вращается около области исследования вокруг оси z; вторую раму (102, 104); опору (108), соединяющую с возможностью вращения вращающуюся раму (106) со второй рамой (102, 104), при этом одна из вращающейся рамы (106) или второй рамы (102, 104) подвижно соединена с опорой (108), а другая из вращающейся рамы (106) или второй рамы (102, 104) жестко соединена с опорой (108), и тормозящий компонент (112), который выборочно применяет тормоз к вращающейся раме (106).Тормозящий компонент (112) является частью бесконтактного подшипника с текучей средой, содержащего первую часть (1202), прикрепленную к вращающейся раме (106), и вторую часть (1206), прикрепленную ко второй раме (102), при этом вторая часть (1206) сцепляется с первой частью (1202) для торможения вращающейся рамы (106), при этом тормозящий компонент (112) управляется электрически управляемым клапаном (1218). 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относится к рентгеновской технике, в частности к рентгеновским трубкам, и может быть использовано в радиационных технологиях, неразрушающем контроле, рентгеноструктурном анализе, медицине для диагностики и терапии, а также в других областях техники. Технический результат - повышение допустимых плотностей мощности электронного потока на мишень источника рентгеновского излучения, в частности на анод рентгеновских трубок. Источник рентгеновского излучения включает генератор электронного пучка и мишень для генерации рентгеновского излучения из области взаимодействия мишени с пучком электронов, размещенную на подложке для отвода выделяемого в мишени тепла, между которыми введена алмазная пластина толщиной больше минимального размера области взаимодействия электронов с поверхностью мишени в 1/е раз, где е - 2,71, имеющая тепловой контакт с мишенью и подложкой, при этом мишень и подложка электрически связаны между собой. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх