CN1020002C - 狭缝辐射照相装置 - Google Patents

Abstract

一种长方形狭缝辐射照相装置，包括一个由外壳包围的充气测量室，两个相对的侧壁是用电离辐射可穿透的材料制成的。可透辐射的侧壁之一设置有可透辐射的板状电极，另一可透辐射侧壁设置有多个与测量室纵长方向相垂直的条状电极。一保护电极包围板状电极。本剂量计可透X射线，特别适用于那类能沿狭缝长度任意调整局部缝宽的狭缝辐射照相设备。

Description

本发明涉及狭缝辐射照相装置，包括一个由外壳包围的充气测量室，其中有多个电极元件，工作时电极之间加有电压，外壳上设置有至少一个输入电离辐射的窗。

这类照相装置已公知于同步加速器辐射手册，卷1A，323-328页，Ernst    Eckhard    Koch著，由北荷兰出版公司1983年在阿姆斯特丹、纽约、牛津出版。这种剂量计的缺点是不合适用于狭缝辐射照相设备。因为这种设备进行辐射照相时，要求能随时测量和调整透过狭缝光阑每部分的辐射量。这种狭缝辐射照相设备的一个例子记载在荷兰专利申请8400845，然而其中没有使用上述类型的剂量计。这种公知的剂量计没有被设计成能使待测辐射强度尽可能地衰减和尽可能地防止剂量计自身产生可见的X射线阴影图象。后者对于狭缝辐射照相设备来说尤为重要，因为透过剂量计的辐射的作用是产生所需要的辐射照片。公知的剂量计制作的形状和尺寸也不适合用于狭缝辐射照相设备。

本发明的任务就是满足这种需要，为达此目的，根据本发明的照相装置，其特征在于外壳为一长方体，而且凹入其中的测量室是 一长方形的腔，外壳相对的侧壁中至少有两面是由电离辐射可穿透的材料制造的。板状第一电极设置在一个可透电离辐射侧壁的内表面上并覆盖所说的内表面的大部分，多个条状第二电极设置在另一侧壁的内表面上并与测量室纵向基本垂直。

以下将参照实施例的附图对本发明进行详细说明。

图1是根据本发明的照相装置一个实施例的部分透视图;

图2是图1狭缝辐射照相装置的剖面图;

图3是根据本发明的狭缝辐射照相装置的框架;

图4是根据本发明的狭缝辐射照相装置框架的第一盖板;

图5是根据本发明的狭缝辐射照相装置框架的第二盖板;

图6是根据本发明的狭缝辐射照相装置的电路图;

图7是根据本发明的装置用于狭缝辐射照相设备的示意图;

图8是图5的变形示意图。

图1所表示的是根据本发明的照相装置的实施例透视图。该装置包括一个长方体，在此例中实际上是矩形，框架1包围一个长方形的腔2，在此例中实际上是矩形的腔（图3），框架有两个短边3、4和两个长边5、6，四个边可以由合适的绝缘材料平板制成，比如玻璃或有机玻璃，从而由这四个边的侧表面共同确定两个平行侧面7、8。

盖板9、10由合适的绝缘材料，比如玻璃或有机玻璃制成，并真空密封地安装在侧面7、8上，例如用粘结的方法。由框架以及盖板 构成一个包含长方形测量室2于内的密封外壳。

在相互面对的盖板表面上设置有电极，工作时电极之间加有电场。在盖板9的内表面上安置多个导电材料的条状电极11且与测量室2纵长方向基本垂直，并在测量室2的整个长度上均匀地分布。这一点在图4中也有表示，该图是盖板9的内表面。

在盖板10的内表面上设置平板电极12，除框架占据的部分之外基本占据了盖板10的整个内表面。

在图5所表示的最佳实施例中，平板电极被沿盖板10边缘设置的保护电极13所包围，保护电极也设置在盖板10的表面上，由一小间隙14把平板电极和保护电极相互隔开。在这个例子中，保护电极至少在一个位置上被切断，使平板电极通过缺口延伸至盖板10边缘以此作为连接部分。在此例中，所说的连接部分有两个15、16，并设置有盖板10的同一边缘17上。

需要指出的是，如果必要，保护电极的制作可以省去断路进一步优化。如图8所示，可以利用穿过板10的真空密封通道来实现平板电极的电连接。通道80最好设置在与电极11相对面的外侧，并用导线与之相连，或如图所示，用设置在板10外侧的导电条81与之连接。

测量室充入合适的气体，所充气体应能被待测辐射所电离，例如氙气。

为了能向测量室充气并能预先抽真空，在框架的短边设置孔 18、19，这个例子中是在两个位置上，在孔中插入细管，例如铜管。图1中的20就是这样的细管。通过细管，测量室抽真空继而充气后，用真空密封方法把细管封口，例如采用夹封封接。

可以采取蒸镀的方法沉积适当的导电材料来形成电极，把不需电极材料覆盖的区域临时掩盖起来。在一个有机玻璃外壳的实例中，电极的形成可以采用溅镀技术，在需要的位置沉积一层厚度约为1μm的薄镍层。这样的电极不衰减或事实上不衰减X射线辐射。在所说的实施例中，测量室的长度大约为42cm，高度大约为3.5cm，并有160个宽度约为2.54mm的条状电极，每条之间的间隙约为1mm。剂量计的整体厚度约为10mm。

条状电极11可以作为阳极条，这样，平板电极12就作为阴极来连接。然而，也可以把条状电极11作为阴极条，而把平板电极12作为阳极来连接。这样的电路如图6所示。

在图6所示的例子，作为阳极的平板电极加正电压V。保护电极13接地用来释放泄漏电流。根据装置的具体应用，阴极条11可以共同地、分组地或各自单独地与相关的放大器21连接。放大器的输出端S输出经放大了的测量信号，该信号是由测量室内的气体受辐照，如X射线的影响而发生电离所产生的。

如果用氙气作为测量室所充气体，那么阳-阴极电压可以选取对气体有效的电流电压特性曲线的平坦区域。这样的特性曲线给出了对应固定的辐射剂量的阳-阴极电压与由电离辐射所产生的信 号电流之间的关系。在所说的平坦区域内，信号电流实际上与阳-阴极电压无关。因此，信号电流仅与接收到的电离辐射的剂量有关。如果用氙气，就可以在这个区域工作，因为氙气具有电离辐射相对高的吸收系数（大的光子吸收截面），甚至在所说的特性曲线的平坦区域也可提供足够大的信号电流。因此，无需在所谓的气体增殖区域施加较高的阳-阴极电压。由此而来的优点是对阳-阴极电压的建立无需苛求。例如，阳-阴极电压V可以是600伏。

以上所述的装置的另一个优点是，由于所采用的构形，阳极与阴极之间的电场线基本垂直于板9和10。由此导致剂量计的输出信号实际上与两板间距无关，并且所述剂量计对气压变化是不敏感的。

电极的电气连接可以采取如下简单的方法进行，把板9和10制作得比框架稍大些，这样就可以使板9和10的一个长边伸出框架，其上的电极也就同时延伸出框架。接着，比如用一个适当的连接物嵌在盖板的整个突出边缘就可实现电气连接。

在图中所示的实施例中，尽管板9和10的大小与框架相同，但是沿框架对角线上相对的两个长边的最外侧设有两个凹进入22和23，该凹进处遍布框架的整个长度，故而可以达到同样的效果。

图7展示了在狭缝辐射照相设备上使用根据本发明的装置的几种可能性。

需要指出的是，本剂量计也可以用于其它场合。一般来说，它特 别适合用于在大范围区域内检测电离辐射强度的分布和变化，而且特别适于在不影响被测辐射的情况下进行检测。

如果只对测量区域中电离辐射的总剂量感兴趣，就可以把条状电极的信号相加或者把条状电极连接在一起。

图7所示的是狭缝辐射照相设备，它有一个用来辐照试验物33的X射线源30，射线源辐射出的扁平X射线束32通过狭缝光阑31按箭头34所示作扫描动作，用一个放置在试验物背后的X射线检测器35来获取X射线图象。

如果只需要确定在一个或数个扫描动作中试验物33所遭受的X射线总剂量，剂量计可以安装在狭缝光阑的近处甚至可以正对着狭缝光阑，如图所示的36处。

然而，本装置的输出信号此时还不能用来对经局部狭缝光阑传输的辐射量进行控制，以期获得如荷兰专利申请8400845所描述的经调整的X射线相片。为达此目的，剂量计必须安装在试验物33和X射线检测器35之间，即图中的37处，而且显然必须与X射线束32的扫描动作保持同样轨迹。例如，装置可以安装在与狭缝光阑同步运动的悬臂38上。一个条状电极在某一时刻的输出信号或者数个相邻的条状电极的输出信号给出了关于通过相应扇形区的瞬时X射线束强度的测量，从而也就给出了关于相应于所说的扇形区的X射线照片部分的亮度的测量。因此，所说的输出信号就可以用来控制一个与狭缝光阑的相应部分配合的衰减元件39，从而实 现图象调整。

为了防止那些与其邻近的狭缝光阑的各部分配合的装置各条（各组）条状电极的输出信号之间产生大的偏差，可以把属于光阑各确定部分的每组条状电极的输出信号，或者当光阑每部分对应一个条状电极时，把每个条状电极的输出信号，与属于邻近的狭缝光阑相应部分的一个或多个条状电极的输出信号结合起来，从而获得对光阑相关部分进行控制的信号。

根据本发明的一个实施例，可以有比如160根阳极条，如果狭缝光阑有20个可控制部分，那么，每部分就对应于8个条状电极。于是把所说的8个电极的信号结合成一个对相关的光阑部分进行控制的信号。然而，如上所述，属于邻近光阑部分的一个或多个相邻电极的输出信号也可以参加控制信号的组成。

基于所使用的X射线检测器的类型，作为一种替换，可以根据经X射线检测器35透过的辐射来控制衰减元件。此时，剂量计可以安装在X射线检测器背后，如图所示的40处，同时也应随X射线束32的扫描动作同步运动。

无论何种情况，根据本发明的装置的优点在于具有非常薄的结构，厚度大约为10mm或更小此。

尽管条状电极是非常薄的，但仍旧有这样的危险，即随着使用不同的电极材料，所说的电极可能会导致X射线照片上出现细条状的阴影。如果需要的话，只要使条状电极相对于扫描方向稍微倾 斜一些即可防止上述危险。这可以采取一种简便的方法来实现这一目的，即把装置本身安装得相对于扫描方向稍微倾斜一些，或者把条状电极设置得与本装置的中心线成一小角度。

需要指出的是，如果上述的电极使用镍电极，就不会产生麻烦的细条状阴影。

需要指出的是，除上述以外，各种变形对于本领域的技术人员都是显而易见的，这样的变形被认为是落入本发明的范围。

Claims (3)

1、一种狭缝辐射照相装置，包括：一个形成扁平X射线束(32)的狭缝光阑(31)，扁平X射线束(32)具有进行用以扫描试验物(33)的扫描动作，可控衰减元件(39)能够用来与狭缝光阑(31)的相应部分配合以便实现图象调整，一个在射线束(32)通过狭缝光阑(31)的每一瞬时定位的剂量计(37)，它包括一个确定了一个充气腔(2)的长方形盒子，这盒子至少包括两个用电离辐射可穿透的材料制造的侧盖板(9、10)和一组电极(11，12)本装置还包括响应电极(11、12)上所产生的控制信号对试验物进行扫描期间同时控制每一衰减元件(39)的装置，和在用该装置对试验物进行扁平X射线束扫描的同步移动剂量计(37)的装置(38)，其特征在于，充气腔(2)是真空密封的，一个侧盖板(9)上有多个沿与长方形盒子的纵向基本垂直的方向延伸的能透过X射线的条状电极(11)，另一侧盖板(10)上有可透过X射线的平板电极(12)，每一条状电极(11)产生一个与电离辐射强度相适应的信号，条状电极(11)被分成许多组，每组中条状电极的信号被合成为该组的控制信号并提供给相应的衰减元件(39)。

2、按权利要求1的装置，其特征在于，每一组条状电极中的信号与来自相邻的电极组中的一个或多个条状电极（11）的信号被合成，从而产生该组的输出信号。

3、按权利要求1或2的装置，其特征在于，条状电极（11）相对于充气腔的纵向稍微倾斜地延伸。

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