Способ радиационной вычислительной томографии
1.СПОСОБ РАДИАЦИОННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТОМОГРАФИИ, заключающийся в том, что исследуемое изделие облучают пучком проникающего изл 1енияпри oт юcйтeльнo i движении исследуемого изделия и системы источник-детектор таким образом, что пучок излучения сканирует слой исследуемого изделия заданной совокупности траекторий заданной , рехистрируют детектором нрошеди ее через исследуемое изделие излучение, получают сигналы, представляющие собой величину поглощения изл 1ения исследуемым изделием но указанной совокупности траекторий, обраб.атывают полученные сигналы в ЭВМ и производят восстановление изображения слоя исследуемого изделия, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения производительности, облучение изделия Г роизводят плоским пучком, щирина которого, по меньшей мере, равна наибольщему линейному размеру исследуемого слоя изделия, регистрацию прршедщего через изделие излучения производят с помощью протяженного детектора, изменяют ширину пучка первичного или прощедшего через из2 делие излучения в диапазоне между шириной пучка, соответствующей наиболынемл линеГпюму размеру исследуемого слоя, и заданно) мини альной шириной пучка, не превосходящей половины указанного наибольщего линейного размера, а сигналь:, представляющие величины поглощения излучения исследyeмh изделием по заданной совокупности траекторий, получают в разностей сигналов детектора, каждая из которых соответствует таким двум ве;п-1чинам ширины пучка, разница между которыми равна заданной ширине траекторий, по которым определтот поглощение излучения изделием о « 2,Способ по п,1, отличающ и и с я тем, что изме}1ение ширины пучка производят с помощью колл1матоf ра с одной подвижной заслонкой при %BCiOT дискретном ее перемеи ении с тагом, равным заданной ширине траекторий, в ка;-кдбм неподвижном положении шторки производят поворот изделия на 360°, 4 а сигналы поглощения излучения полую чают путем вычитания сигналов детекСд тора для каждой пары последовательных положений подвижной заслонки to коллиматора и одинаковых угловых положений исследуемого изделия 3оСпособ по ПП.1 и 2, о т л н чающийся тем, что дополнительно производят измерение интенсивности пучка без изделия, нормируют результат измерения на заданную ширину траекторий, а сигналы поглоще НИН излучения формируют в виде отнощения указанных разностей к нормированной интенсивности источника
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
А1 (5I) q С Ol ! 23/08 (2!) 3265943/25
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (22) 27 . 01 . 81 (46) 23.02,91 . Бил, - 7 (72) 3.10.Васильева, Л,.И. 1(ослрев, И, P . 1(узелев и A. II."Iàéîðîâ (53) 620.179.152(088.8). (56) Патент Великобритании
11 - 1283915, кл. Н 5 .R, опублик.!972.
Авторское свидетельство СССР
766264, кл. С 01 М 23/08 1978. (54) (57) 1 . СПОСОБ РЛЛ11ЛЦИО!!г1ОЙ HM—
ЧИСЛИТЕЛЬ!!01! ТОМОГРАФ!!И, злключл1ощ17й— ся в том, что исс 7едуемое изделие облучают Iló÷êîì проникающего излучения при относительном д17ижении ис— следуемого изде ия и системы источник-детектор таким Образом, что пучок излучения сканирует слой кссле— дуемОГО изделия 1 .О злдлннОЙ сОВОкуп ности траекторий заданной ширины, Регистрируlот детектором прошедшее через исследуемое изделие излучение, получа1от сигналы, представляющие со бой в е.личину по гло.це!1ия излучения исследуемым изделием по уклзллной совокупности траекторий, Обрабатывают получе1пные сигналы в ЭВ:! и произ— водят восстановление изоораження слоя исследуемого изделия, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше— ния производительности, облучение изделия производят плоским пучком, ширина которого, по меньшей мере, равна наибольшему линейному размеру исследуемого слоя изделия, регистра7777ю прошедшего через изделие излучения производят с помощь!о протяженного детекторл, изменяют ширину пучка первичного или прош дшего через из—
„„5U„„942502 делие излучения в диапазоне между шириной пучк л, соответствующей нлиболь1!!ему линейному размеру исследуе— мО1 О слОя > и злдлннО11 мllнимлльной шири!!Ой пучка, нс. превосходящей половины указанного наибольшего линейного размера, л сигнллы, представляющие
ВЕЛИЧИНЫ ПОГЛОШЕEIIIEI ИЗЛУЧЕНИЯ ИССЛЕдуемым из;. „i-..ë77ål1 по злданной совокупНОСТИ траеКторИЙ, ПОЛуЧаЮт В ВИДЕ разностей сигналов детектора, каждая из которых соответстьует таким
ДВ /? 1 В ЕЛИЧ ИНЛМ IIIIIPIIEibl 17УЧК Л P ЛЗНИДЭ между которыми равна заданной ширине траекторий, Ilo которым опр.деляют !
7o;лощение излучения изделием.
2.Способ по п,1, О т л и ч л ю ш и и с я тем, что изменение IIIHpHHbl пучка производят с помощью коллиматорл с одной подвижной заслонкой при дцскретлом ее перемещении с шагом. равным заданной шир1н1е траекторий, в каждо!! неподвижном положении шторки производят поворот изделия на 360 а сигналы поглощения излучения полу !лют путем вь1читлния сигналов детектора для каждой пары последовательных положений подв:!жной заслонки коллиматора и одинаковых угловых положений исследуемого изделия.
3,Способ по пп.1 и 2, о т .и и ч а ю ш и и с я тем, что дополнительно производят измерение интенсивности пучка без изделия, нормируют результат измерения на заданную ширину траекторий, а сигналы поглощения излучения формируют в виде отношения указанных разностей к нормированной интенсивности источника.
Изобрете??ие относитсл к обллс.ти
Н(РЛЗРУП(Л?ОП?ЕГO КО?1ТРот?51 !3H> TPeHHel строе?тия объектов рлдилционными ме942502
JJBEI?I0t(совокупности трлеKTOpHil 3 3 данной ширины, регистрируют детектором ттрошедшсее чере.з исследуемое из тода?и-,. (? «т« .Стен с!!особ рлдилц?1(т??ной! выч lcJ!HTe Jльной томогрлфии, закл?очя?ощийсл B том, что производлт линейное
CK Лн, "tPОВ 3НИЕ И IIОВОРО ТЫ (И СТ (!»IЫ ИС точник-детектор/ы/ относительно исследуемого объекта, регистрируют проп!едшее чеpe . объек T llo «аданной совокугнос I? трлект: рий и-лучение, ггреобрл «у?от злрегистрировp! t?Itic сиг?taa лы, направляют их в ЭВ37, где подверг я(оп опт>,7 с)(т Гке, и из ot) p;3()() 7 lнных
С.ИГНа1)0В ОООРМИРУЮТ ТnM()ГГЛ(>1.?т?ЕСКОЕ и 3 с > б р л >!((«?(1! (3 ., tH?I".)0Jt!)e бЛИЗКИМ ГЕ>;?17?Ч(ЗСК(?М Ре?пе 71(e.l 5(тз„ 15(с "(л с!пос(г(рлдиационнОИ
Вn Чllг. „"?(l (.,IЬ110Й ТОМОГРЛфИИ ЗЛКЛЮЧ Я!0 ттц«й?С?1 «ТÎM, tTO И,"CJICЦУемоЕ ИЗдс Лие об ?,г т.,;:«топ т учком IlpOH?t!(!7t():и(-0 излуч(»вЂ”
Нl(Л !!pÈ ОТНОCHTЕ Пг!IÎM дВ?!>1((.НИИ ИCCËÅ—
ДУЕ"1С) 1 () И «ДЕ liltÿ И CИСТЕМЬI IC Ti)ЧНИК
ДЕ ГЕКТО Р т;Л К ИМ O t>PH З ОМ ) -?To Г1> т?ОК
ИЗЛУЧ(зНИЯ СКЛНИРУЕт СЛОЙ ДЗИжУП?ЕГОСЯ
Ооъектл Iio . 3(lдлнной сОВОку.lнОс Ги траекторий заданной tttHpHHBI, регистрируют „OTeKt ором ;рс шедшее ?ере" иссле->О луемо(из;1(."Не, 10 з ядлннс и совокуп130 С"",i "713(К " APИй и:! JI>J"IC?II СИГПЛЛЫ ..;1) e ;701 ЯВЛ5 Ютни" CO.>Ой BPËÈ×Hну пoã J?():tl(.. H tt> и:«. IóEI(EIHл ис слс=дуемым изд; г(ием Il ) укл.«япнс: совокупности трлектopHI. ) обряблтывлют полученные сигllл.lbi в 3H>I и восс r 7íëBë IBëâò изоб— ряжение слоя исследуемого изделия. Кедостлтком и.«вестных способов лв— ляетсл невысокая производительность, 4О СВЯЗЛННЯЯ С Or РЯНИЧеНИЯМИ НЛ ВРЕМЯ едини IH, I ñ) измере!«ил, которое длл получе?3?751 нлдежног(резу:п.тлгя измерения El(может быть сде I;l! !0 меньше определенной величины, зависящей от заданной ширины т,".лекторий, т. е „шиРИНЬ| ПУЧКЛ ИЛИ I.II7PE«tet КОЛЛИМатОРа детекторл. Цель H. 30 бpe Tell? l?t т;3ключ лет c ?I В TOM чтоб?гт 170 выс H» Tli про?113B GQ HTeлвность ° Цель достиглетсл тем, что ; ciloco бе радилцио??нolt в?пч??слитегьной? томо- графии, элключатощемсл в тсм, что исследуемое и«делие облуч"?от пучком прониклтощего излучения 1 ри относитель51 НоМ движении Hccгн;;уемо?.о изделия и систетты ис I("ч??пк — д(. reK T(р таким обра.. ом, -I To tlv IOK и «л"- чеE:Hÿ сканирует слой иссле,?уе>то?.(и «де tия по за —. делие излучение, пoëó÷ëют cигнллы, предстлвллтощие собой величи?и l ног:1o— щения излучения исследуемым издез?ием по указанной совокупности tp;«eкторий, обрлбятывлют полученные сигналы в ЭВ31 и производят BÎcc T;1110B. Ie?IHe изображения слоя исследуемого изделия, облучение изделия производят плоским пучком, ширинл когорог0 по мень пей мере равна наибольшему линейному размеру исследуемог0 c I )H и7?ie лия, регистрацию tipottte Jttttet 0 wepee изделие излучения производят с номощью протлженного детel ПРЕ?ЗОСХОДЯЩЕй ПОЛОВИН?1 УКЛ «;!HHOI наибозп шего линейного рл3>1ер, л си! нллы, г?редставггяюп?Не вел??ч?111ы поГЛОЩ(НИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ИССЛЕДУЕМ:г?»1 ИЗДЕЛИЕМ ПО ЗядЛННОй СОВОКуt7?3(:C TH Tp7CÊторий, получают в вид(. pлз Iocтей сигнллов детектора, клждлл и « когорт;тх соот?зетствует таким двум вел??ч??нлм ширины пучкл, рязницл:-тежду которыми рлвт?я заданной ширин(-. трлектс)рий, по которым опрс.деляетсл пог:1(пение излучения изделием ° 7!ри этом изменение !пирины пучка ПРО ИЗ ВОДЛТ С ПОМОIЦЬЮ tio 7JIIIM3 TO PB с одной подвижной засл(>нкой при дискреTHOM ее перемещении с шлгом, рав— ным заданной ширине трлекторий, в каждом неподви>кном положении шторки производят EIGBopoT Heäe7?t?I нл ЗбО а сигналы поглощения и«лучения получают путем вычитания сигнл.?ов детектора для каждой пары послед нательных положений подвижной злсло)?ки коллиматора и одинаковых угловых :толоже— ний исследуемого изделия. Кроме того, дополнительно производят измерение интенсивности пучка б ез изделия, нормиру!от ре зу.пгтат из— мерения на заданную ширину траектории, а сигналы поглощения излучения фОРМИРУЮт В ВИДЕ ОТНОП(!Е?3!«Л УКаЗаННЫХ разностей к нормировл?и?ой интенсивности источника. 942 02 5Q ((л фи»,.I и 2 »;риведенл схемI реализации с»»о«бл и блок — схема уст— ройствл для релли»лции способа. Излучение от источника 1, который выполнен протяженным, проходит через 5 исследуемое изделие 2 и попадает на блок детекторов 3, который может быть выполнен либо в виде отдельного детектора, либо в виде матрицы детекторов с суммированным выходом, Пучок источника 1 коллимируется подвижной 4 и неподвижной 5 заслонками из поглощающего излучение источника 1 материала (на фиг.1 »лслонки 4 и 5 » 5 условно наложены на изделие 2 для пояснения принципа изобретения). Заслонки 4 и 5 могут быть установлены перед и/или за исследуема»м издел»»ем 2. Управление подвижной заслонкой 4 ?й осуществляется от привода б вертикального перемещения заслонки 4 в шаговом режиме. Перемещением исследуемого объекта 2 управляет привод 7, который производит врл»»»е»»ие объекта 2 ?5 вокруг его оси и операции по вводуудалению объекта 2 из поля излучения источника 1. 1(вьгходу блока детекто— ров 3 подключено буферное устройство 8 и устройство вычитания 9, к второму входу которого подключен выход буферного устройства 8. Выход у-стройства вычитания 9 подключен к ЭВМ 1О с устройством отображения 11, Способ реализуют следующим обра— 35 зом, Исследуемое изделие 2 помеща»от пучок излучения источника 1. В начальном положении заслонка полностью пропускает прошедшее через объект 2 излучение на блок детекторов 3. В этом положении производят поворот объекта 2 и в буферное устройство 8 вводят ряд величин, характеризующих интегральное прохождение излучения через объект 2 при его различной ориентации относительно пучка источника 1. Затем заслонку 4 перемещают на ntar, ширина которого равн требуемой ширине траектории излучения, используемое при построении томограммы. В этом положении также производят поворот изделия 2 и сигналы прохождения из.»учения «ере него с бп» кл де гекто— ров 3 направляются с дновременно нл буферное устройства 8 и нл устройство вычитания 9, нл которые в длннь»й ь»омент также направляются запомненные ранее в буферном устройстве 8 величины. В устройстве вычитания 9 произво-, дится вычитание последующего сигналя из предь<»пущего, причем вычитаемые сигн алы со и тв е тствуют один ако вой ориентации объекта 2 относительно пучка источника 1 при последовательных положениях заслонки 4. Полученные разности направляют в ЭВ1 (, где их обрабатывают по известному алгоритму. 0»»исаннь»е операции повторяют до тех пор, пока злсл< пкл -» не перейдет чер 3 центр поворота объекта 2, что достаточно для гостроения томограммы. 1 роме того, пр»» реализации способл в режиме закрывания объекта целе— сообразно <;роизвести нормировку измеренных величин на абсолютну»п интенсивность источпикл, которую осуществляют »» тем измерения сигнала детектора ».ри отсутствии исследуемого объекта и использования для дальнейшего по.»уче»и»я сигналов поглощения излучения отношений измерен-ных величин прохождения излучения к нормированной величине сигнала детектора при отсутствии обьектл,. в свою очередь нормирован»»ого на требуемук ширину траектории. Поскольку в описанном cJlocn6e регистрация излучения производится на боль»»»ой пло»<»лди (используется лентос»»»ь(»» пучок»»з»»учен»»я) < о цля получения достоверного со статистической точки ".реция измерительного сигнала в каждом положении заслонки 4 требуется меньшее время, нежели в известных способах. Таким образом, предложенное решение позволяет повысить производительность неразрушающе- го контроля, не изменяя используемые принципы восстановления томографичес— кого изображения. 942502 Редактор 0,10ркова I< кред Л, Сердз/ков Корректор М,.1Цлроцц Зак аз 87 3 Производственно-издат = :и с ни:. комбиъп Пате п ", и, Ужг ород, у.. 1 а гарина,, 0 1, ВНИИПИ Государствс .нно-.î 1-13033, Тираж 397 Подписное комитета ио изобретениям и открытиям ири 11.11Т CCCP 1оскн», Ж-35, Рауыская наб, л. 4/3
