Устройство рентгеновской томографии

Авторы патента:

G01N23/04 - с последующим получением изображения (электронные микроскопы H01J)

Владельцы патента RU 2585801:

ТОТАЛЬ СА (FR)
ЮНИВЕРСИТЕ ДЕ ПО Э ДЕ ПЕИ ДЕ Л'АДУР (FR)

Использование: для рентгеновской томографии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство рентгеновской томографии для получения 3D томографического изображения образца содержит рентгеновский источник, излучающий пучок фотонов в направлении оси пучка, при этом рентгеновский источник представляет собой источник, близкий к монохроматическому источнику, и пучок фотонов имеет пространственный угол больше чем 0,1 градуса относительно оси пучка; ячейку, выполненную с возможностью включать в себя пористый образец, изображение которого снимают, с возможностью расположения ячейки внутри пучка фотонов и поворота ячейки вокруг своей оси, которая по существу перпендикулярна оси пучка, а также с возможностью обеспечения затопления указанного пористого образца по меньшей мере одной текучей средой; детектор фотонов, принимающий прошедший пучок фотонов, который пропущен через упомянутую ячейку, при этом детектор фотонов обеспечивает получение по меньшей мере одного изображения для каждого угла из множества углов ячейки, причем полученные изображения снимаются в течение менее десяти минут; и модуль обработки, выполненный с возможностью рассчитывать томографическое изображение на основе указанных полученных изображений, соответствующих указанному множеству углов ячейки. Технический результат: обеспечение возможности быстрого получения 3D томографических изображений перемещений текучей среды в образце пористой среды. 9 з.п. ф-лы, 2 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству рентгеновской томографии.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к устройству рентгеновской томографии, выполненному с возможностью применения в области петрофизики, например, для исследования потока текучих сред в пористой среде. Например, его цель состоит в исследовании многофазного потока смеси двух или трех текучих сред внутри пористой среды: смесь любых двух или трех сред из воды, газа и нефти.

Известны системы рентгеновской томографии, выполненные с возможностью исследования морфологии пор внутри горных пород для идентификации минералов, составляющих образец горной породы (пористая среда), или топологии различных фаз текучей среды, присутствующей в образце горной породы в статических (то есть, без протекания) условиях.

Благодаря использованию полихроматического рентгеновского источника эти системы позволяют получать приблизительные результаты из-за нелинейности поглощения и поэтому возникновения артефактов изображения. Это сильно влияет на качество изображений, в частности, в отношении идентификации материалов (текучей среды или горной породы). Лабораторные источники, используемые в этих системах, имеют очень малый поток фотонов, который требует очень длительного времени записи для получения изображений с высоким разрешением. Такие системы, таким образом, не предоставляют время для получения, совместимое с изучением многофазного потока в пористых средах. В этих системах также используются алгоритмы реконструкции изображения, которые должны работать с большими объемами данных, для расчета только одного 3D томографического изображения. Кроме того, сильный угол расхождения полихроматических рентгеновских томографов вводит артефакты в реконструкциях 3D изображения, получаемые из-за компромиссов в процессе комплексной реконструкции с очень расходящейся структурой. Эти системы не пригодны для быстрого получения 3D томографических изображений, для генерирования кинофильма перемещений текучей среды в образце пористой среды.

Следовательно, такие устройства выполнены с возможностью обеспечения только значений статических характеристик внутри пористой среды, таких как минимальная насыщенность воды или остаточная насыщенность нефти. Они не позволяют визуализировать поток текучей среды или поток множества текучих сред внутри пористой среды.

Синхротронные источники рентгеновского излучения обеспечивают достаточный поток фотонов.

Но эти устройства обеспечивают параллельный поток фотонов, имеющий очень малый размер точки фокуса, который изменяется от приблизительно некоторых мм², что является несовместимым с большим полем обзора, необходимым для наблюдения макроскопического потока текучих сред внутри пористой среды и, в частности, в реальных пористых средах, где дисперсия, анизотропия, вязкостное языкообразование, требуют обеспечить возможность записи всего вида образца. Кроме того, такие устройства имеют огромный размер, они являются очень дорогостоящими и предназначены только для научного использования. При этом трудно получить доступ к такому инструменту для анализа нефтеносной пористой среды, где время эксперимента может потребовать ожидания в течение от нескольких недель до нескольких месяцев.

Задачи и сущность изобретения

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы обеспечить устройство рентгеновской томографии, которое можно использовать для анализа потока текучих сред внутри пористой среды, такой как образец горной породы геологической формации.

Для этого устройство рентгеновской томографии, в соответствии с изобретением, выполнено с возможностью предоставления 3D топографического изображения образца и оно содержит:

- рентгеновский источник, излучающий поток фотонов в направлении оси пучка, упомянутый рентгеновский источник представляет собой близкий к монохроматическому источник, и упомянутый поток фотонов имеет пространственный угол больше чем 0,1 градуса вокруг упомянутой оси пучка,

- ячейку, выполненную с возможностью включать в себя пористый образец, изображение которого снимают, упомянутая ячейка расположена внутри потока фотонов и выполнена с возможностью поворота вокруг оси ячейки, которая, по существу, перпендикулярна оси пучка, и которая выполнена с возможностью обеспечения затопления пористого образца по меньшей мере одной текучей средой,

- детектор фотонов, принимающий переданный фотонный луч, который был пропущен через упомянутую ячейку, упомянутый детектор фотонов обеспечивает по меньшей мере одно полученное изображение для каждого угла из множества углов ячейки, и упомянутые полученные изображения, снятые в течение всей длительности времени, меньше чем десять минут, и

- модуль обработки, который рассчитывает томографическое изображение на основе полученных изображений, соответствующих множеству углов ячейки.

Благодаря таким свойствам устройство рентгеновской томографии выполнено с возможностью мгновенного получения высокого уровня фотонов в большом поле зрения.

Также возможно получить очень высокий уровень фотонов в малом поле зрения, что позволяет работать в режиме сшивания или в режиме локальной томографии.

Изображение анализируемого объема может быть получено в течение длительности времени, меньшей чем десять минут, что является весьма конкурентоспособным с тем, что получается с использованием синхротрона 3-го поколения.

Поэтому возможно получить множество 3D томографических изображений, представляющих кинофильм потока текучих сред внутри пористой среды образца. Кроме того, возможно сканировать весь объем и идентифицировать области флуктуации текучих сред перед увеличением масштаба для получения наилучшего разрешения.

В различных вариантах осуществления устройства рентгеновской томографии одно и/или другое из следующих свойств может быть встроено, в случае необходимости.

В соответствии с частным вариантом изобретения монохроматический и очень яркий рентгеновский источник представляет собой компактный источник света, в котором используется столкновение между лазерным пучком и противоположным электронным пучком.

В соответствии с частным вариантом изобретения длительность времени анализа объема меньше чем одна минута.

В соответствии с частным вариантом изобретения модуль обработки рассчитывает томографическое изображение в течение периода времени, меньше, чем длительность времени, используемая для формирования полученных изображений, соответствующих множеству углов ячейки.

В соответствии с частным вариантом изобретения ячейка имеет размер в диапазоне от 0,3 см до 20 см и предпочтительно в диапазоне от 0,6 см до 10 см.

В соответствии с частным вариантом изобретения ячейка выполнена из материала из списка, содержащего бериллий, сплавы бериллия и композиционный материал углерод - углерод.

В соответствии с частным вариантом изобретения ячейка содержит средство для нагрева образца до температуры выше 650°С и средство для повышения давления в ячейке до давления выше 1000 бар.

В соответствии с частным вариантом изобретения детектор фотона содержит прибор с зарядовой связью (CCD) с разрешением по меньшей мере десять мегапикселей.

В соответствии с частным вариантом изобретения рентгеновское томографическое устройство дополнительно содержит интерферометр на основе решетки, расположенный между ячейкой и детектором фотонов.

В соответствии с частным вариантом изобретения устройство рентгеновской томографии дополнительно содержит микроскоп, расположенный между ячейкой и детектором фотона.

Краткое описание чертежей

Другие признаки и преимущества изобретения будут понятны из следующего подробного описания одного из его вариантов осуществления, которое представлено в виде неограничительного примера, со ссылкой на приложенные чертежи. На чертежах:

- на фиг.1 схематично показано рентгеновское томографическое устройство в соответствии с изобретением, и

- на фиг.2 показан пример 3D томографического изображения, полученного с помощью устройства по фиг.1.

Осуществление изобретения

На различных чертежах одними и теми же номерами ссылочных позиций обозначены идентичные или аналогичные элементы. Направление Z представляет собой вертикальное направление. Направление Х или Y представляют собой горизонтальное или поперечное направление. Они представляют собой показатели для понимания изобретения.

Устройство 1 рентгеновской томографии, показанное на фиг.1, содержит:

- рентгеновский источник 2, излучающий пучок фотонов (РВ) в направлении оси ВА пучка,

- ячейку 3, содержащую пористый образец 10, изображение которого должно быть сформировано,

- детектор 4 фотонов, принимающий пучок прошедших фотонов (ТРВ), который прошел через упомянутую ячейку 3, и

- модуль 5 обработки, рассчитывающий 3D томографическое изображение на основе полученных изображений, предоставляемых детектором 4 фотонов.

Рентгеновский источник 2, предпочтительно, представляет собой монохроматический источник, такой, чтобы ячейка освещалась рентгеновским пучком высокой яркости с малым углом расхождения. Энергия полихроматических источников распределяется в широкой полосе частот. При этом возможно получить естественный монохроматический поток фотонов или фильтровать пучок фотонов (РВ) для получения квазимонохроматического пучка фотонов. Однако это значительно уменьшает поток фотонов. В монохроматическом источнике энергия концентрируется в очень узком частотном диапазоне. Длительность по времени, необходимая для получения изображения с помощью детектора, тогда очень мала, и она совместима с многофазным отслеживанием потока.

Пучок фотонов (РВ), генерируемый упомянутым рентгеновским источником 2, представляет собой расходящийся конусный пучок, имеющий пространственный угол SA, который является широким и, например, большим чем 0,1 градуса или несколько мрад вокруг оси ВА пучка. При этом возможно освещать всю ячейку, имеющую размер 10 см на расстоянии от рентгеновского источника 2, которое представляет собой малое расстояние, например меньше 25 м и предпочтительно меньше 10 м. Пространственный угол SA может быть больше чем 0,5 градусов.

Предпочтительно рентгеновский источник выполнен с возможностью излучения пучка фотонов, имеющего высокий уровень энергии, например от 10 до 200 кэВ. Поток фотонов может быть больше чем 10⁸ фотонов/с рядом с детектором 4 фотонов и предпочтительно больше чем 10¹¹ фотонов/с. Устройство также выполнено с возможностью формирования изображения толстых ячеек и толстых образцов (от 0,3 см до 10 см). Рентгеновский источник может иметь настраиваемый уровень энергии рентгеновского излучения.

Например, рентгеновский источник 2 может представлять собой компактный источник фотонов, в котором используется столкновение между лазерным пучком и противоположным электронным пучком. В таком рентгеновском источнике 2, предпочтительно, используется обратный эффект Комптона (рассеяние Томсона) для генерирования естественного монохроматического пучка фотонов РВ, имеющего высокий уровень энергии. Основное преимущество таких рентгеновских источников состоит в том, что они являются очень компактными по сравнению с классическими синхротронными устройствами. Известное настольное синхротронное устройство, в котором используются такие физические свойства, представляет собой "Компактный источник света" (CLS), поставляемый Lyncean Technologies Inc., но в результате фильтрации очень яркого полихроматического потока такой "Mirrorcle" от Photon Production Lab позволяет получать практически аналогичный результат.

Рентгеновский источник 2 может быть настраиваемым в соответствии с уровнем энергии (яркости) для использования в разных экспериментах с описанным выше пористым образцом.

Ячейка 3 помещена внутри фотонного пучка РВ. Положением ячейки можно управлять с помощью средства 8 вращения (вращение Z) и средства 9 перемещения (перемещение XYZ).

Благодаря средству 8 вращения ячейка 3 может поворачиваться вокруг оси СА ячейки, по существу, параллельной оси Z и перпендикулярной оси X, оси ВА пучка по фиг.1. Ячейка 3 поворачивается на угол ячейки вокруг оси СА ячейки. Таким образом, детектор 4 может снимать изображения, полученные из ячейки (образца) под разными углами обзора, и модуль 5 обработки может рассчитывать 3D томографическое изображение образца.

Благодаря средству 9 перемещения ячейку 3 можно размещать внутри фотонного пучка РВ.

Ячейка 3 может быть помещена или расположена между первым расстоянием от источника 2 и вторым расстоянием от источника 2. Первое расстояние может быть небольшим, и ячейка 3 располагается рядом с источником 2 рентгеновских лучей (см. положение Р1 на фиг.1). Такая конфигурация оптимизирует максимальный поток при высоком разрешении (режим сшивания или локальной томографии). Второе расстояние намного больше, чем первое расстояние, при этом ячейка 3 располагается на расстоянии от рентгеновского источника 2. В этой конфигурации возможно освещать всю область, представляющую интерес, обеспечивая возможность простого переключения с глобального томографического режима к локальной томографии на основе наблюдаемых изменений, индуцируемых многофазным потоком. Время сбора данных в такой последней конфигурации является меньшим, чем в первом случае, но оно позволяет анализировать образец в интерактивном режиме.

Например, цилиндрический образец горной породы, содержащийся внутри ячейки 3, имеет размер в диапазоне от 0,3 см до 10 см. Размер предпочтительно находится в диапазоне от 0,6 см до 3 см по диаметру и в диапазоне от 2 см до 10 см в длину. Размер образца горной породы выбирают достаточно большим для исследования свойств многофазного транспортирования в масштабе, представительном для свойств макроскопического транспортирования в упомянутой горной породе, и достаточно малым, для обеспечения томографии с высоким разрешением образца в течение длительности времени, которая позволяет формировать изображения всего образца менее чем за десять минут: получая изображения под множеством углов ячейки в пределах упомянутого времени.

Ячейка 3 представляет собой, например, трубу, продолжающуюся вдоль оси СА ячейки, в трубу помещают образец пористой среды. Ячейка 3 содержит входной трубопровод 6, по которому текучая среда поступает в ячейку 3, и выходной трубопровод 7, по которому текучую среду выводят из ячейки. Ячейка выполнена с возможностью пересечения ее текучей средой.

Устройство 1 рентгеновской томографии также содержит гидравлические устройства, которые обеспечивают подачу текучей среды во входной трубопровод и вывод этой текучей среды из выходного трубопровода. Такие гидравлические устройства также могут дополнительно обеспечивать физические параметры текучей среды; температуру, давление. С этой целью такие гидравлические устройства включают в себя тепловой регулятор и регулятор давления. Образец 10 внутри ячейки 3 можно тестировать в соответствии с физическими условиями геологической формации.

Тепловой регулятор может нагревать образец вплоть до температуры 650°С.

Регулятор давления может поднимать давление в образце вплоть до давления 1000 бар.

Ячейка 3 представляет собой разновидность кернодержателя Хасслера, которая удовлетворяет требованиям формирования изображения рентгеновской томографии. Ячейка 3 выполнена с возможностью затопления пористого образца 10 одной или несколькими текучими средами в условиях управляемого давления и температуры.

Ячейка 3 выполнена из материала, который является прозрачным для пучка рентгеновских фотонов. Предпочтительно она выполнена из бериллия или из сплава бериллия, такого как сплав бериллия и алюминия, или из композита углерод - углерод.

Детектор 4 фотонов может быть настроен так, чтобы он имел чувствительность, соответствующую образцу и текучим средам. Малые вариации плотности текучей среды поэтому могут быть детектированы. При этом нефть и воду можно различать в полученных изображениях, предоставляемых детектором 4 фотонов, используя очень быстрый режим классической абсорбции, или режим фазы, или режим темного поля.

Детектор 4 фотонов формирует по меньшей мере одно изображение для каждого угла из множества углов ячейки. Все эти полученные изображения снимают в течение времени, меньшего чем десять минут, для анализа всего объема. Предполагается, что состояние образца не меняется в течение этого: движение текучих сред внутри пористой среды остается очень малым. Предполагается, что все полученные изображения под различными углами ячейки затем представляют уникальное состояние образца.

Предпочтительно длительность составляет менее одной минуты. Изображения представляют более точно уникальное состояние образца, и томографическое устройство получает изображения в режиме реального времени и сохраняет все эти изображения для модуля 5 обработки.

Детектор 4 фотонов может представлять собой плоскую панель или рентгеновский CCD (прибор с зарядовой связью), или CMOS. Детектор 4 фотонов имеет высокое разрешение. Например, он представляет собой CCD, имеющий по меньшей мере десять мегапикселей. Полученные изображения являются достаточно точными для визуализации в одно время (одновременно) полного поля обзора образца с очень малыми деталями внутри образца, благодаря режиму сшивания или процессу локальной томографии. Таким образом, возможны несколько подходов для сканирования образца, и полученное изображение может быть снято за очень короткое время, и полученное изображение будет достаточно экспонировано потоком фотонов для отображения малых деталей и малых вариаций плотности.

Модуль 5 обработки рассчитывает 3D томографическое изображение на основе полученных изображений, соответствующих множеству углов ячейки. Такой способ обработки изображений известен и является эффективным (быстрый и обеспечивает очень хорошее качество изображения), благодаря преимуществам квазипараллельной аппроксимации. Примеры способов обработки изображений можно найти в следующем документе: А.С. Kak and Malcolm Sidney, Principles of Computerized Tomographic Imaging, IEEE Press, 1988.

В настоящем изобретение модуль 5 обработки может содержать средство параллельных вычислений таким образом, что изображение 3D томографии может быть рассчитано в течение очень короткого периода времени. Такие высокие характеристики в течение времени воспроизведения и формирования изображения в основном обеспечиваются благодаря квазипараллельной геометрии пучка. Период времени может быть меньшим, чем длительность получения изображений с различными углами ячейки с образцом. Устройство рентгеновской томографии поэтому генерирует 3D томографическое изображения в режиме реального времени и позволяет визуализировать кинофильм в режиме реального времени, представляющий движения текучих сред внутри пористой среды.

Томографическое устройство 1 может содержать микроскоп для получения высокого (точного) разрешения. В этом случае разрешение может достигать размера векселя 200 нм, что представляет собой теоретический предел микроскопов из-за критерия Рэйли.

Томографическое устройство 1 также может содержать интерферометр на основе дифракционной решетки, расположенный между ячейкой 3 и микроскопом или детектором 4 фотонов. Такая решетка улучшает контраст полученных изображений, путем суммирования контрастного изображения поглощения, контрастного изображения фазы и контрастного изображения темного поля: материалы, имеющие аналогичную плотность, можно различать на полученных изображениях с помощью детектора 4 фотонов. В этом случае может быть получено такое же разрешение, которое можно было бы получить, используя только микроскоп.

Решетки, микроскоп и детектор 4 составляют оптическую установку рентгеновского томографического устройства 1.

На фиг.2 показан пример проекции 3D изображения 20, сформированного рентгеновским томографическии устройством 1, в соответствии с изобретением. 3D томографическое изображение содержит различные уровни серого или различные цвета, каждый из которых представляет составляющие образца. Номером 21 обозначена пористая среда. Номером 22 обозначена первая текучая среда, имеющая первую плотность. Номером 23 обозначена вторая текучая среда, имеющая вторую плотность.

1. Устройство рентгеновской томографии для получения 3D томографического изображения образца, содержащее:
- рентгеновский источник (2), излучающий пучок фотонов в направлении оси пучка, при этом рентгеновский источник представляет собой источник, близкий к монохроматическому источнику, и пучок фотонов имеет пространственный угол больше чем 0,1 градуса относительно оси пучка,
- ячейку (3), выполненную с возможностью включать в себя пористый образец, изображение которого снимают, с возможностью расположения ячейки внутри пучка фотонов и поворота ячейки вокруг своей оси, которая по существу перпендикулярна оси пучка, а также с возможностью обеспечения затопления указанного пористого образца по меньшей мере одной текучей средой,
- детектор (4) фотонов, принимающий прошедший пучок фотонов, который пропущен через упомянутую ячейку, при этом детектор фотонов обеспечивает получение по меньшей мере одного изображения для каждого угла из множества углов ячейки, причем полученные изображения снимаются в течение менее десяти минут, и
- модуль (5) обработки, выполненный с возможностью рассчитывать томографическое изображение на основе указанных полученных изображений, соответствующих указанному множеству углов ячейки.

2. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором монохроматический и очень яркий рентгеновский источник представляет собой компактный источник света, в котором используется столкновение между лазерным пучком и встречным электронным пучком.

3. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором длительность анализа объема меньше одной минуты.

4. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором модуль обработки выполнен с возможностью рассчитывать томографическое изображение в течение времени, меньшего, чем временной интервал, используемый для формирования указанных полученных изображений, соответствующих указанному множеству углов ячейки.

5. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором размер ячейки составляет от 0,3 до 20 см, предпочтительно от 0,6 до 10 см.

6. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором ячейка выполнена из материала из списка, содержащего бериллий, сплавы бериллия и композиционный материал углерод - углерод.

7. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором ячейка содержит средство для нагрева образца до температуры выше 650°С и средство для повышения давления в ячейке выше 1000 бар.

8. Устройство рентгеновской томографии по п.1, в котором детектор фотонов содержит прибор с зарядовой связью с разрешением по меньшей мере десять мегапикселей.

9. Устройство рентгеновской томографии по п.1, дополнительно содержащее интерферометр на основе решетки, расположенный между ячейкой и детектором фотонов.

10. Устройство рентгеновской томографии по п.1, дополнительно содержащее микроскоп, расположенный между ячейкой и детектором фотонов.

Использование: для контроля объекта посредством проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что конфигурация гентри для составной мобильной системы лучевого контроля содержит первую консольную раму, выполненную с возможностью перемещения вдоль первого рельса, вторую консольную раму, противоположную первой консольной раме, выполненную с возможностью перемещения вдоль второго рельса, параллельного первому рельсу, и третью консольную раму, соединяющую первую и вторую консольные рамы, чтобы перемещаться с первой и второй консольными рамами, при этом первая, вторая и третья консольные рамы вместе образуют канал сканирования, чтобы позволить инспектируемому объекту пройти через него, при этом конфигурация гентри для составной мобильной системы лучевого контроля дополнительно содержит устройство измерения положения, выполненное с возможностью обнаружения позиционной погрешности между первой консольной рамой и второй консольной рамой, и контроллер, выполненный с возможностью управления скоростью перемещения, по меньшей мере, одной из первой консольной рамы и второй консольной рамы на основе позиционной погрешности, обнаруженной устройством измерения положения, с тем чтобы позиционная погрешность между первой консольной рамой и второй консольной рамой стала равной нулю.

Способ и система для восстановления изображения компьютерной томографии двойной энергии // 2579815

Использование: для восстановления изображения компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют выполнение сканирования формирования изображения, в котором L последовательных углов проекции измеряются при низкой энергии рентгеновских лучей и Н последовательных углов проекции измеряются при высокой энергии рентгеновских лучей чередующимся образом, где L существенно меньше, чем Н, для генерации набора данных проекции низкой энергии, содержащего измерения углов проекции при низкой энергии, и набора данных проекции высокой энергии, содержащего измерения углов проекции при высокой энергии; оценивание субдискретизированной части набора данных проекции низкой энергии, чтобы сформировать оцененный полный набор данных проекции низкой энергии, причем оценивание низкой энергии выполняется без восстановления изображения набора данных проекции низкой энергии или набора данных проекции высокой энергии.

Способ и устройство для анализа области, представляющей интерес, в объекте с использованием рентгеновских лучей // 2575495

Использование: для анализа области, представляющей интерес, в объекте с использованием рентгеновских лучей. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют (a) предоставление данных измерений посредством системы дифференциальной фазово-контрастной рентгеновской визуализации, и (b) анализ характеристик объекта в области, представляющей интерес.

Способы реконструкции рентгеновской двухэнергетической компьютерной томографии // 2574422

Использование: для реконструкции рентгеновской двухэнергетической компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что способ реконструкции рентгеновской двухэнергетической CT согласно настоящему изобретению содержит: (a) оценку энергетического спектра и создание двухэнергетической таблицы поиска; (b) сбор данных высокой энергии и данных низкой энергии системы формирования изображений двухэнергетической CT с использованием детектора системы формирования изображений двухэнергетической CT; (c) получение изображений проекции и масштабированных изображений и согласно полученным данным высокой энергии и данным низкой энергии ; (d) реконструкцию масштабированного изображения с использованием первого условия ограничения кусочной гладкости и, тем самым, получение изображения электронной плотности; и (e) реконструкцию масштабированного изображения с использованием второго условия ограничения кусочной гладкости и, тем самым, получение изображения эквивалентного атомного номера.

Формирование изображений методом дифференциального фазового контраста // 2573114

Использование: для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста. Сущность изобретения заключается в том, что дифракционная решетка для формирования изображений методом дифференциального фазового контраста снабжена, по меньшей мере, одним участком первой подобласти и, по меньшей мере, одним участком второй подобласти.

Формирование дифференциальных фазово-контрастных изображений // 2572644

Использование: для формирования дифференциальных фазово-контрастных изображений. Сущность изобретения заключается в том, что дифракционная решетка для формирования рентгеновских дифференциальных фазово-контрастных изображений снабжена первой подобластью, содержащей по меньшей мере один участок первой решеточной структуры и по меньшей мере один участок второй решеточной структуры.

Устройство и способ лучевой сканирующей визуализации // 2571170

Использование: для лучевой сканирующей визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для лучевой сканирующей визуализации содержит: множество генераторов излучения, распределенных равномерно по дуге окружности, причем упомянутое множество генераторов излучения испускает последовательно пучки излучения к объекту, подлежащему контролю, в течение одного периода сканирования, чтобы выполнить сканирование одного слоя; устройство детектирования излучения, предназначенное для сбора значений проекций пучков излучения, испускаемых упомянутым множеством генераторов излучения, при этом упомянутое устройство детектирования излучения содержит множество линейных решеток детекторов излучения, при этом каждая из упомянутого множества линейных решеток детекторов излучения состоит из множества блоков детектирования излучения, расположенных по прямой линии, причем упомянутое множество линейных решеток детекторов излучения соединяется впритык в одной и той же плоскости последовательно, за исключением того, что две из множества линейных решеток детекторов излучения на обоих концах множества не соединяются между собой, чтобы сформировать полузамкнутый каркас.

Способ неразрушающего контроля и устройство для осуществления способа // 2567184

Использование: для неразрушающего контроля механической детали. Сущность изобретения заключается в том, что устройство неразрушающего контроля механической детали, в частности, такой как турбинная лопатка, содержит источник испускания высокоэнергетического электромагнитного излучения по оси (92) и экран, выполненный из материала, способного поглощать электромагнитное излучение и содержащий проем, форма и размеры которого определены таким образом, чтобы подвергать действию электромагнитного излучения только заданную контролируемую зону детали (12), при этом устройство содержит средства опоры и позиционирования поглощающего экрана и механической детали и средства выравнивания проема экрана и контролируемой зоны механической детали с источником излучения, при этом средства опоры и позиционирования содержат раму (72), содержащую первый (76) и второй (78) ярусы, расположенные друг над другом вдоль оси (92) электромагнитного пучка, при этом второй ярус (78) расположен между первым ярусом (76) и источником (70) и содержит, по меньшей мере, одно место (80, 82, 84) для размещения поглощающего экрана (96), выровненного вдоль оси (92) пучка излучения, по меньшей мере, с одним местом (86, 88, 90) опоры (104) детали первого яруса (76).

Стационарное устройство компьютерной томографии // 2566525

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройству компьютерной томографии. Устройство содержит канал сканирования, стационарный источник рентгеновского излучения, размещенный вокруг канала сканирования и содержащий множество фокальных пятен излучения и множество стационарных детекторных модулей, размещенных вокруг канала сканирования и расположенных напротив источника рентгеновского излучения.

Способ и устройство визуализации электромагнитных излучений // 2565350

Изобретение относится к области электрооптического (радиооптического) приборостроения и, в частности, к визуализации электромагнитного излучения. Устройство визуализации электромагнитных излучений содержит набор антенн, включающий в себя по меньшей мере одну антенну, выполненную с возможностью приема сигнала визуализируемого излучения, устройство опроса, выполненное с возможностью формирования и выдачи по меньшей мере одного опорного импульса заданной длительности, причем заданная длительность опорного импульса по меньшей мере в два раза больше одного периода принимаемого сигнала визуализируемого излучения, по меньшей мере одно устройство амплитудно-импульсной модуляции, выполненное с возможностью формирования промодулированного сигнала посредством модуляции принятого опорного импульса Uоп.

Самоходная система лучевого контроля // 2590331

Использование: для контроля объекта посредством проникающего излучения. Сущность изобретения заключается в том, что самоходная система лучевого контроля содержит мобильную платформу, детекторную консоль, перевозимую на мобильной платформе, и канал сканирования, образованный между детекторной консолью и мобильной платформой, источник излучения, установленный на мобильной платформе и выполненный с возможностью испускания излучения на инспектируемый объект, проходящий через канал сканирования, и детектор, установленный на детекторной консоли и выполненный с возможностью приема излучения, испускаемого источником излучения, при этом самоходная система лучевого контроля дополнительно содержит механизм сопровождения, отделенный от детекторной консоли, при этом механизм сопровождения содержит материал для защиты от излучения, при этом механизм сопровождения сопровождает детекторную консоль, чтобы перемещаться бесконтактно в процессе проверки инспектируемого объекта для недопущения утечки излучения. Технический результат: снижение массы самоходной системы лучевого контроля, а также обеспечение возможности эффективной защиты от излучения. 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Радиографическое устройство для обнаружения фотонов с коррекцией смещения // 2593783

Изобретение относится к устройству обнаружения для обнаружения фотонов, использующемуся в радиографических системах формирования изображений. Блок обнаружения формирует импульсы сигналов обнаружения, имеющие высоту импульса сигнала обнаружения, являющуюся показателем энергии обнаруженных фотонов, причем блок формирования значений обнаружения формирует значения обнаружения с разложением на энергетические составляющие в зависимости от импульсов сигналов обнаружения. Блок формирования импульсов сигналов формирует импульсы искусственных сигналов, имеющие предопределенную высоту импульса искусственного сигнала и предопределенную сформированную частоту. Блок формирования значений обнаружения определяет наблюдаемую частоту, представляющую собой частоту импульсов искусственных сигналов, имеющих высоту импульса искусственного сигнала, которая больше предопределенного порога, наблюдаемых блоком формирования значений обнаружения, и определяет смещение импульсов сигналов обнаружения в зависимости от определенной наблюдаемой частоты. Технический результат - повышение надежности определения смещения импульсов сигналов обнаружения. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Послепациентный динамический фильтр для компьютерной томографии (ст) // 2594807

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к визуализации с помощью компьютерной томографии. Система визуализации содержит источник излучения, чувствительную к излучению матрицу детекторов и динамический послепациентный фильтр, включающий в себя один или более сегментов фильтра, при этом сегменты фильтра выполнены с возможностью перемещения в направлении оси z и перпендикулярно направлению пучка излучения или в направлении, поперечном оси z, и перпендикулярно направлению пучка излучения. Способ уменьшения потока периферийных лучей пучка излучения содержит этапы, на которых выполняют динамическую фильтрацию периферийных лучей во время сканирования объекта или субъекта путем расположения по выбору физических сегментов динамически настраиваемого послепациентного фильтра между матрицей детекторов и областью обследования системы визуализации на основании формы объекта или субъекта. Использование изобретений позволяет увеличить точность выходных данных детекторов излучения. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 12 ил.

Системы спиральной кт и способы реконструкции // 2595312

Использование: для спиральной компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что вычисляют минимальное количество рядов детекторов, необходимое для покрытия окна Тама в соответствии с шагом системы спиральной КТ в геометрии конусного пучка и межрядным интервалом множества рядов детекторов; компенсируют утерянные проекционные данные посредством взвешивания дополнительных проекционных данных в случае, если количество рядов детекторов системы спиральной КТ в геометрии конусного пучка меньше минимального количества рядов детекторов; пересортировывают данные конусного пучка в данные параллельных конусных пучков; выполняют взвешивание косинуса угла конуса по пересортированным данным параллельных конусов, а затем выполняют одномерную фильтрацию по данным в направлении ряда виртуальных детекторов, образованных при пересортировке проекционных данных в данные параллельных пучков; и выполняют обратное проецирование в геометрии параллельных конусных пучков без взвешивания по отфильтрованным данным для получения восстановленных изображений. Технический результат: повышение пропускной способности для багажа при сохранении качества восстановленных изображений. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 10 ил.

Способ регистрации радиографических изображений, сформированных с помощью ионизирующего излучения // 2597026

Изобретение используется для регистрации радиографических изображений, сформированных с помощью ионизирующего излучения, относится к области радиографии, в частности к способам регистрации оптических изображений, сформированных с помощью протонного излучения, и может быть использовано, например, в системах цифровой съемки для определения внутренней структуры плотных объектов или исследования быстропротекающих процессов. Сущность изобретения заключается в том, что сначала ионизирующее излучение пропускают через исследуемый объект, а затем через запоминающий люминесцентный экран, с которого в последствии считывают изображение, при этом в качестве ионизирующего излучения используют пучок протонов, ускорение которых осуществляют до энергии не менее 10 ГэВ, а в качестве запоминающего люминесцентного экрана используют пластину с чувствительным слоем на основе флюорогалогенидов бария, активированных европием. Технический результат - обеспечение высокой просвечивающей способности при высоком пределе разрешения, отсутствие потерь исходной информации при преобразованиях энергии, отсутствие геометрических искажений.

Формирование дифференциальных фазовых контрастных изображений с помощью чувствительного к энергии обнаружения // 2598310

Группа изобретений относится к способам и устройствам для формирования дифференциальных фазовых контрастных изображений. Техническим результатом является обеспечение возможности корректировки количества артефактов в данных изображения. Для корректировки данных 52 дифференциального фазового изображения принимают данные 52 дифференциального фазового изображения, полученные с помощью излучения на разных энергетических уровнях, причем данные 52 дифференциального фазового изображения содержат пиксели 60, каждый пиксель 60 имеет значения 62a, 62b, 62c градиента фазы для каждого энергетического уровня. После этого определяют зависящее от энергии поведение значений 62a, 62b, 62c градиента фазы пикселя 60 и определяют скорректированное значение 68 градиента фазы для пикселя 60 на основании значений 62a, 62b, 62c градиента фазы пикселя 60 и модели для зависимости от энергии значений 62a, 62b, 62c градиента фазы. 5 н. и 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система кт для досмотра и соответствующий способ // 2599277

Использование: для досмотра объекта посредством компьютерной томографии (КТ). Сущность изобретения заключается в том, что предложены система КТ для досмотра и соответствующий способ. Способ включает в себя: считывание данных обследования для обследуемого предмета; вставку по меньшей мере одного фиктивного трехмерного (3D) изображения опасного предмета (FTI) в 3D-изображение обследования для обследуемого предмета, которое получают из данных обследования; прием выбора по меньшей мере одной области на 3D-изображении обследования, включающей в себя 3D FTI, или по меньшей мере одной области на двумерном (2D) изображении обследования, включающей в себя 2D FTI, соответствующее 3D FTI, причем 2D-изображение обследования получают из 3D-изображения обследования или получают из данных обследования; и выдачу в ответ на упомянутый выбор обратной связи о 3D-изображении обследования, включающем в себя по меньшей мере одно 3D FTI. Технический результат: обеспечение возможности быстро отмечать подозрительный предмет на КТ-изображении, определяя посредством обратной связи изображение опасного предмета. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 21 ил.

Способ отображения изображения // 2599596

Использование: для отображения изображения в СТ-системе. Сущность изобретения заключается в том, что способ отображения изображения в системе компьютерной томографии (CT), содержащий этапы, на которых: осуществляют CT-сканирование проверяемого объекта, чтобы получить данные СТ-проекции; организуют данные СТ-проекции в соответствии с предварительно определенным интервалом; извлекают базовые данные из организованных данных СТ-проекции, используя фиксированный угол в качестве начального угла и используя 360 градусов в качестве интервала; формируют цифровое радиографическое (DR) изображение, основываясь на извлеченных базовых данных; реконструируют трехмерное изображение проверяемого объекта из данных СТ-проекции; и отображают на экране одновременно DR-изображение и реконструированное трехмерное изображение. Технический результат: обеспечение возможности более точно и быстрее проверять вещи, перевозимые пассажиром. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.

Способ и система для инспекции тела человека на основе обратного рассеивания // 2602749

Изобретение относится к способу и системе для инспекции тела человека на основе обратного рассеивания. Способ предусматривает получение сканированного изображения тела человека на основе обратного рассеивания в ходе инспекции, обособление изображения тела от фонового изображения в сканированном изображении на основе обратного рассеивания и вычисление характерного параметра фонового изображения для определения того, переносят ли радиоактивное вещество в теле или на теле человека. При помощи некоторых вариантов осуществления по настоящему раскрытию можно определить, переносят ли радиоактивное вещество в теле или на теле человека в ходе инспекции тела человека на основе обратного рассеивания. В соответствии с дополнительными вариантами осуществления по настоящему раскрытию можно примерно определить, в какой части(частях) или на какой части(частях) тела человека переносят радиоактивное вещество. Технический результат - повышение эффективности инспекции. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ калибровки компьютерно-томографического изображения, устройство и система компьютерной томографии // 2602750

Использование: для калибровки компьютерно-томографического (КТ) изображения. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют: размещение фиксированного калибровочного элемента снаружи области канала и в пределах максимальной области реконструирования сканирующего устройства компьютерной томографии (КТ) и сохранение теоретического значения фиксированного калибровочного элемента; сбор проекционных данных фиксированного калибровочного элемента для получения фактического реконструированного изображения фиксированного калибровочного элемента; и сравнение фактического реконструированного изображения с сохраненным соответствующим теоретическим значением для установления функции отображения для корректировки фактического реконструированного изображения в теоретическое значение. Технический результат: повышение качества калибровки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.