Устройство для определения границ радиационного поля в рентгеновском аппарате

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (>995394 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.12.81 (21) 3364795/18-25 (51) М Кл з с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Н 05 G 1/26

Гееуллрстеенимй кемитет.СССР

Опубликовано 07.02.83. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 17.02.83 (53) УДК 621.386 (088.8) IIo делам изееретеиий и еткрмтий (72) Авторы изобретения

Ф. И. Глезнн, P. С. Мильштейн, Ю. Я. Ха

7 -.Зр4»

Московский ордена Трудового Красного Знамени:-.цаучйоисследовательский рентгено-радноло ;цческий .ннс1итут»,-,„:" » (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГРАНИЦ

РАДИАЦИОННОГО ПОЛЯ В РЕНТГЕНОВСКОМ АППАРАТЕ

Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для определения границ радиационного поля в рентгеновском аппарате с целью, например, дальнейшего совмещения радиационного поля со световым полем центратора.

Известно устройство для совмещения светового -поля центратора с радиационным полем путем установления границ последнего при экспонировании кассеты с рентгеновской пленкой, на которой размещены непрозрачные для рентгеновского излучения метки границ светового поля центратора.

В этом устройстве информацию об относительном положении границ радиационного и светового полей получают при проявлении пленки (1).

Недостатком известного устройства является необходимость использования дорогостоящей рентгеновской пленки, сам процесс длителен и трудоемок.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для определения границ радиационногополя в рентгеновском аппарате, содержащее крестообразную направляющую, - на которой расположены подвижные держатели с наборами точечных детекторов, соединенные с детекторами средства обработки сигналов для определения положения границ радиационного псля и индикаторы границ радиационного поля в виде шкал.

В - этом устройстве детекторы каждого набора расположены в ряд, пересекающий предполагаемую границу радиационного поля, которую определяют по положению детекторов, сигналы которых сильно различаются и которые расположены рядом друг с другом (2).

Недостатком известного устройства является то, что из-за дискретного характера расположения детекторов точность определения границ радиационного поля невелика, особенно в условиях нерезкой границы радиационного поля из-за образования полутени.

Цель изобретения — повышение точности определения границ радиационного поля.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения границ радиационного поля в рентгеновском аппарате, содержащем по меньшей мере одну

995394 направляющую с установленным на ней с помощью подвижного держателя набором детекторов, соединенные с детекторами средства обработки сигналов для определения положения границы радиационного поля и указатель положения границы радиационного поля, набор детекторов выполнен из двух идентичных плоскостных детекторов, каждый из которых имеет форму прямоугольного треугольника с одним из катетов, параллельным направляющей, и которые вместе образуют параллелограмм, средства обработки сигналов детекторов включают схему запоминания суммарного сигнала обоих детекторов при их расположении полностью в поле излучения, схему утроения сигнала одного детектора, схему вычитания и схему сравнения, причем к входам вычитания подключены схема утроения и другой детектор, к входам схемы сравнения подключены схема вычитания и схема запоминания, указатель установлен на уровне середин катетов, параллельных направляющей, и в устройство введен управляемый привод перемещения держателя, к управляющему входу которого подключен выход схемы сравнения.

На чертеже показана схема устройства для измерения границы радиационного поля.

Устройство для измерения границы радиационного поля 1 рентгеновского аппарата содержит по меньшей мере одну направляющую 2, по которой с помощью управляемого привода 3 перемещается держатель 4 с набором детекторов 5 и 6 и указателем 7 положения границы поля. Детекторы 5 и б выполнены в виде плоских полупроводниковых пластин, имеющих форму идентичных прямоугольных треугольников. Детекторы 5 и 6 установлены друг относительно друга таким образом, что они вместе образуют параллелограмм (в показанном на чертеже варианте — прямоугольник) при параллельности одного из катетов треугольников направляющей. Указатель 7 выполнен в виде стрелки, установленной на уровне середин катетов треугольников детекторов 5 и 6, параллельных направляющей 2. Указатель 7 может быть выполнен и в виде активного устройства, например маркировочного, причем его маркирующий элемент также должен быть установлен на уровне середин указанных катетов.

К детекторам 5 и б подключена схема 8 запоминания, которая осуществляет запоминание суммарного сигнала обоих детекторов 5 и 6, когда те полностью находятся в радиационном поле. . К детектору 6, один катет которого обращен к центру радиационного поля 1, подключена схема 9 утроения его сигнала.

Выход схемы 9 утроения и второй детектор 5 подключены к входам схемы 10 вычитания. Выход схемы 10 вычитания подключен к одному входу схемы 11 сравнения, к другому входу которой подключен выход схемы 8 запоминания. Выход схемы 11 сравнения подключен к управляющему входу привода 3. Кроме того, привод 3 и схема 8 запоминания могут управляться от внешнего устройства 12 управления.

Работа предлагаемого устройства основана на следующем, Поскольку граница радиационного поля не всегда является четкой из-за наличия полутеней, то детекторы 5 и 6 в зоне границы одновременно измеряют и интенсивность радиационного поля и фоновую интенсивность в зоне полутени. Предположим, как показано на чертеже, что граница радиационного поля 1 проходит через середину катетов треугольных детекторов 5 и 6, параллельных направляющей 2. Тогда сигнал детектора 5 будет равен

3i — — 3„:А/4+ЗА, ЗА/4 (1) где - сигнал детектора 5; 3„-интенсивность поля; J -некоторая усредненная фоновая интенсивность;

Л -площадь треугольника детектора 5, равная площади треугольника детектора 6, сигнал которого будет, в свою гю очередь, равен

Эг = 3„.3А/4+3; А/4 (2)

В рассматриваемом случае неопределенной всегда будет величина 3+, которая определяется целым рядом конструктивных факторов выполнения диафрагмы аппараЗО та и т. п. Для избавления от этой неопределенной величины проводят элементарные алгебраические преобразования с выражениями (1) и (2) и получают;

3 3z — 3 — — 2А Зд (3)

Из выражения (3) очевидно, что если проводят измерения интенсивности поля Ç„c помощью обоих детекторов 5 и 6 с равными площадями А, то найдя такое положение держателя 4, в котором утроенный сигнал детектора 6 за вычетом сигнала

4о детектора 5 равен 2Ax3„, то по положению середины катетов, параллельных направляющей 2, или, что то же самое, по положению указателя 7 получаем информацию о положении границы радиационного поля 1.

При этом выражение 2Ax7в равно суммарному сигналу обоих детекторов при их полном расположении в радиационном поле 1.

Устройство работает следующим образом.

Сначала держатель 4 с набором детек о торов 5 и б устанавливается заведомо в радиационном поле 1. Оператор включает рентгеновский аппарат. Детекторы 5 и 6 вырабатывают сигналы, сумма которых запоминается схемой 8 запоминаний, выход которой блокирован с помощью устройства

12 управления. При этом также блокирован управляющий вход привода 3. Затем оператор с помощью устройства 12 управления подает команду на привод 3, который пере 995394

Формула изобретения мещает держатель 4 в зону границы ра- диационного поля 1. Выход в эту зону может определяться с помощью выведенного. в зону нахождения оператора дополнительно; го измерителя суммарного сигнала (не показан) детекторов 5 и 6 по уменьшению сиг= нала указанного измерителя. Затем оператор с помощью устройства 12 управления посылает сигнал деблокирования выхода схемы 8 запоминания и управляющего входа привода 3. В этом состоянии выходное напряжение схемы 8 запоминания служит но о существу опорным напряжением для цепи регулирования. Измерительный сигнал цепи регулирования образован путем утроения в схеме 9 сигнала детектора -6 и вычита-ния из этого утроенного сигнала в схеме 10 1g сигнала детектора 5. Выходной сигнал схе-. мы 10 вычитания поступает на вход схемй 1-1 сравнения; где он сравнивается с опорным напряжением с выхода схемы 8 запоминания. Сигнал рассогласования с выхода схемы 11 сравнения воздействует на привод. 3, который перемещает держатель 4. с детекторами 5 и .6 до тех пор, пока сигнал с выхода схемы 10 вычитания не станет равным сигналу с выхода схемы 8 запоминания. В этой ситуации держатель 4 останавливается и указатель 7 или эквивалентное средство определяет своим положением.- положение границы радиационного поля !.

Естественно, что для нахождения всех границ радиационного поля можно исполь- щ зовать различные комбинации и сочетания описанных устройств или одно устройство с маркировочными средствами и средствами поворота направляющей на 90 .

Предлагаемое устройство обеспечивает точное определение границы радиацион35 ного поля при наличии фоновых составляющих радиационной тени.

Устройство для определения границ радиационного поля в рентгеновском аппарате, содержащее по меньшей мере одну направляющую с установленным на ней с помощью подвижного держателя набором детекторов, соединенные с детекторами средства обработки сигналов для определения положения границы радиационного поля и указатель положения,границы радиационного поля, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения границ радиационного поля, набор детекторов выполнен из двух идентичных плоскостных детекторов, каждый из которых имеет форму прямоугольного треугольника с одним из катетов, параллельным направляющей, и которые вместе образуют параллелограмм, средства обработки сигналов детекторов включают схему запоминания суммарного сигнала обоих детекторов при их расположении полностью в радиационном поле, -схему. утроения сигнала одного детектора, схему вычитания, схему сравнения, причем к вхо- -. дам схемы вычитания подключены схема утроения и другой детектор, к входам схемы сравнения подключены схема вычитания и схема запоминания, указатель установлен на уровне середин катетов, параллельных направляющей, и в устройство введен управляемый привод перемещения держателя, к управляющему входу. которого подключен выход схемы сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3909616, кл. G 01 N 21/00, опублик. 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2964113/25, кл. Н 05 G 1/26, 1980 (прототип).

995394

Составитель К. Кононов

Редактор Н. Гришанова Техред И. Верес . Корректор А. Ференц

Заказ 622/49 Тираж 843 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4