Преобразователь рентгеновского изображения в видимое

Авторы патента:

H01J40 - Фотоэлектрические разрядные приборы, в которых не происходит ионизация газа (H01J 49/00 имеет преимущество; электронно-лучевые трубки и телевизионные передающие трубки H01J 31/26)

G01T5/12 - устройства, содержащие ионизационные камеры со многими нитями или с плоскопараллельными электродами, например искровые камеры (ионизационные камеры как таковые H01J 47/00)

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ВИДИМОЕ, выполненный на основе импульсной газоразрядной камеры, включающий один прозрачный электрод, отличающийс я^'а тем, что, с целью увеличения эффективности регистрации и времени памяти, на поверхности непрозрачного электрода, обращенной к газовой среде, нанесены по^едовательно слои полупроводникового и диэлектрического материалов.

СООЗ СОжТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

nO PaWM ИЗ0БР Т Н 1Й V О Р1 ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2170009/25 (22) 15.07.75 (4б) 28.02.85. Бюл. Ф 8 (72) В.И.Выстропов и В.К.Кулешов (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при

Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехническом институте им.С.N.Êè- рова (53) б21, 386 (088. 8) 4р11 Н 01 3 40/00;,G 01 Т 5/12 (54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ВИДИМОЕ, выполненный на основе импульсной газоразрядной камеры, включающий один проз- рачный электрод, о т л и ч а ю щ и йс я: тем, что, с целью увеличения эффективности регистрации и времени памяти, на поверхности непрозрачного электрода, обращенной к газовой среде, нанесены последовательно слои полупроводникового и диэлектрического мат ериало в.

540944

Изобретение относится к устроиствам для регистрации излучения в области исследования внутренней структуры объектов и может быть применено в системах радиационной интроскопии 5 для преобразования рентгеновского: изображения в видимое.

Иэвесген преобразователь рентгеновского изображения в видимое, выполненный с применением флюоресцирующего экрана.

Этот преобразователь обладает невысокой эффективностью регистрации, что приводит к накоплению большой дозы облучения исследуемым объектом, требует сложной и чувствительной аппаратуры и продолжительных измерений.

Известен преобразователь рентгеновского изображения в видимое, выполненный на основе импульсной газо- 20 разрядной камеры, включающий один прозрачный электрод.

Недостатками такого преобразователя являются малая эффективность регистрации рентгеновского излучения, особенно для энергии больше 50 кэВ, и малое время памяти. Для регистрации излучения используются газ, плотность которого при нормальных условиях в 500 и более раз меньше плотнос- 30 ти твердых веществ. В то же время давление газа ограничено прочностью камеры и не превышает единиц атмосфер, а увеличение толщины газоразрядного промежутка свыше 7-10 мм вызы5 вает заметное размытие изображения, .поскольку при фотографировании глубина резкости объектива меньше размеров изображения вдоль главной оптической оси. вЂ” .,40

Использование во входном окне камеры тонкой металлической фольги в качестве рентгеновских катодов не дает существенного вклада в области 45 энергии излучения Е с 1 МэВ, и эффективность регистрации остается весьма низкой и не превышает единиц пр оцентов. Поскольку для получения качественного изображения требуется опреде-50 ленная плотность точек или разрядов, из которых слагается. данное изображение, то малая эффективность регистрации требует повышения мощности источников получения или времени про-55 свечивания, что снижает производи"тельность контроля и увеличивает поглощенную объектом контроля дозу.

Время памяти газоразрядных камер, наполненных, в частности, инертными, газами, обычно не превышает единиц микросекунд, что обусловлено большой подвижностью зарядов в газовой среде.

Это ограничивает область применения преобразователей работой с источниками, длительность излучения которых не превышает времени памяти камеры и требует же ткой синхронизации импульса питания камеры с импульсом излучения, что трудно выполнить для им.пульсных рентгеновских аппаратов, выпускаемых серийно и имеющих большую нестабильность срабатывания.

С целью увеличения эффективности регистрации и времени памяти в предлагаемом преобразователе на поверхности непрозрачного электрода, обращенной к газовой среде, нанесены последовательно слои полупроводникового и диэлектрического материалов.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого преобразователя.

Преобразователь представляет собой газоразрядную камеру 1, ограниченную прозрачным электродом 2, выполненным нанесением прозрачного проводящего слоя 3 (например, SnO<) на стеклянную пластину 4, диэлектрической рамкой 5 и электродом 6 входного окна камеры, который отделен от газовой среды 7 диэлектрической пластиной 8 и полупроводниковой пластиной

9. Преобразователь подключен к блоку питания, который содержит высоковОльтный генератор 10 импульсов, источник

11 напряжения и устройство 12 запуска генератора. Объект 13 контроля располагается перед непрозрачным электродом, около гаэоразрядной камеры. Электрод 6 с полупроводниковой пластиной 9 и диэлектрической пластиной 8 может быть выполнен нанесением на металлическую пластину из дуралюминия слоя селена толщиной

0,2-2 мм с последующим покрытием толщиной 0 005-0, 1 мм.

Рентгеновское излучение, пройдя .объект 13..контроля и частично ослабившись в нем, проектируется через электрод 6 входного окна газоразрядной камеры 1 на полупроводниковую пластину 9. Электрическое поле источника 11 разделяет образовавшиеся в пластине 9 электроны и дырки,создает и сохраняет необходимое время .на поверхности пластины 9, обращенРедактор С.Титова Техред Т,МаточкаКоРРектоР 0.gилак

Заказ 564/4 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä. ул.Проектная 4, 3 55094

Ю ной в сторону газовой среды 7, потенциальный рельеф, который искажает однородность электрического поля в газовом промежутке 7 соответственно распределению плдтности потока рентгеновского излучения. Память определяется временем сохранения потенциального рельефа на поверхности полупроводниковой пластины, которое может быть достаточно большим (десятки ми- 10 нут) при малых темновых токах полупроводника и хорошей экранировке от внешних засветок.

После образования потенциального . ! рельефа генератор 10 запускается .15 устройством 12 и подает на газоразрядную камеру 1 высоковольтные импульсы длительностью 0,5-5 ° IIO с, которые вызывают в перенапряженных

4 4 участках газового промежутка ? локализованные электрические разряды, Диэлектрическая пластина 8 экранирует полупроводниковую пластину 9 от излучения, возникающего при электрическом разряде в газе, тем самым исключает внутреннюю обратную связь, приводящую к размытию изображения.

Видимое изображение образуется локализованными электрическими разрядами в газовой среде 7, при этом получается позитивное изображение,если направления электрических полей генератора 10 и источника 11 совпадают, и негативное, если эти поля направлены встречно, что обеспечивает условия наилучшего распознавания иэображения для различных условий.