DE1039662B

DE1039662B - Method and device for the enlargement and visualization of contours on non-radiating surfaces of differently radioactive examination objects which emit beta rays

Info

Publication number: DE1039662B
Application number: DEK30659A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans-Joachim Kirschning
Original assignee: Kloeckner Werke AG
Current assignee: Kloeckner Werke AG
Priority date: 1956-12-21
Filing date: 1956-12-21
Publication date: 1958-09-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Vergrößerung und Sichtbarmachung von Konturen auf nichtstrahlenden Flächen unterschiedlich radioaktiver Untersuchungsobjekte, welche Betastrahlen aussenden Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur \'ergrößerung und Sichtbarmachung von Konturen auf nichtstrahlenden Flächen unterschiedlich radioaktiver. z. B. radioaktiv indizierter Untersuchungsobjekte, welche Betastrahlen aussenden. Method and device for the enlargement and visualization of Contours on non-radiating surfaces of differently radioactive examination objects, which emit beta rays The invention relates to a method for enlargement and visualization of contours on non-radiating surfaces with different levels of radioactivity. z. B. radioactively indexed examination objects which emit beta rays.

Die Sichtbarmachung solcher Betastrahlen aussendender Konturen auf nichtstrahlenden Flächen erfolgt bis jetzt dadurch, daß man fotografische Schichten auf den die Betastrahlen aussendenden Versuchskörper auflegt. die entsprechend der Strahlungsintensität belichtet werden. Diese Schichten werden dann entwickelt. wobei sich die radioaktiven Teilchen durch Schwärzung an der entsprechenden Stelle der fotografischen Schichten markieren. The visualization of such beta-ray emitting contours Up to now, non-radiating surfaces have been made by applying photographic layers placed on the test body emitting the beta rays. which correspond to the Radiation intensity are exposed. These layers are then developed. whereby the radioactive particles are blackened at the corresponding point of the mark photographic layers.

Dieses Verfahren läßt sich jedoch nicht allgemein anwenden, und zwar einmal deswegen, weil die Vergrößerunbsmoglichkeit- des auf der fotografischen Schicht befindlichen Bildes wegen der Korngröße des Filmmaterials auf das etwa 200- bis 400fache beschränkt ist. Zum anderen ist dieses Verfahren prinzipiell für Untersuchungen an warmen oder heißen Körpern unbrauchbar. Außerdem ist die Anwendung dieses Verfahrens in den Fällen nicht möglich, wo die Betastrahlen aussendenden Teilchen auf der Oherfläche des Untersuchungsobjektes wandern. However, this method cannot be applied generally, namely on the one hand because of the inability to enlarge the photographic layer located image due to the grain size of the film material to about 200 to 400 times is limited. On the other hand, this procedure is principally used for examinations useless on warm or hot bodies. Also, the application of this procedure not possible in cases where the particles emitting beta rays are on the surface of the examination subject wander.

Die Erfindung schafft ein Verfahren, mit dem praktisch Vergrößerungen in der Größenordnung derjenigen von Elektronenmikroskopen erreicht werden können, eine Gefährdung der die Strahlungskontur aufnehmenden Abbildungsvorrichtung auch bei auf hohen Temperaturen empfindlichen Versuchskörpern nicht vorhanden ist und schließlich auch das eventuelle Wandern der Betastrahlen aussendenden Teilchen mit hinreichender Genauigkeit verfolgt werden kann. The invention provides a method with which practically enlargements in the order of magnitude that can be achieved by electron microscopes, also a risk to the imaging device recording the radiation contour is not present in test specimens sensitive to high temperatures and finally also the possible wandering of the particles emitting beta rays can be tracked with sufficient accuracy.

Das erflndungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die Betastrahlung aussendende Kontur nach Ausfilterung eines Energiebereiches der Betastrahlung elektrisch oder magnetisch vergrößert auf einem auf die Betastrahlung ansprechenden Bildschirm abgebildet wird, worauf das derart entstehende Bild in Bildpunkte zerlegt wird, die in nach elektron nischer Verstärkung sichtbar zu machende elektrische Impulse umgewandelt werden. The inventive method is characterized in that the Contour emitting beta radiation after filtering out an energy range of beta radiation electrically or magnetically enlarged on one responsive to the beta radiation Screen is displayed, whereupon the resulting image is broken down into pixels becomes, the electrical to be made visible after electronic amplification Impulses are converted.

Vorzugsweise erfolgt die Umwandlung der aus der Zerlegung des vergrößerten Betastrahlenbildes resultierenden Bildpunkte in elektrische Impulse in einem Sekundär-Elektrnnenvervielfacher, dessen Ausgangsimpulse unmittelbar auf eine Braunsche Röhre aufgegeben werden können. Da das auf dem Bildschirm erscheinende Bild der Oberfläche des Betastrahlen aussendenden Untersuchungskörpers außerordentlich lichtschwach ist. wird die Ahtastung zweckmäßig mit hilfe eines mechanischen Nbtastsysteíns. beispielsweise einer Nipkow-Scheibe, vorgenommen, worauf die Bildpunkte unter optischer Abbildung dem Sekundär-Elektronenvervielfacher aufgegeben werden. Das Grundprinzip der Erfindung besteht also darin, das strahlende Objekt abzubilden und das entstehende schwache Bild nach Umwandlung in elektrische Impulse stark vergrößert sichtbar zu machen. Die einzelnen Bestandteile mit Ausnahme der unmittelbaren Abbildungs- und Vergrößerungsvorrichtung des die Betastrahlen aussendenden Objektes sind an sich bekannt. Die Erfindung wird in der besonderen Kombination des neuartigen Abbildungssystems, das an sich nur schwach und visuelle, nicht beobachtbare Intensitäten liefert, mit der Maßnahme gesehen, dieses direkt nicht sichtbare Bild auf elektronischem Wege sichtbar zu machen und dabei die Vergrößerung eines Elektronenmikroskops zu erreichen. The conversion of the from the decomposition of the enlarged is preferably carried out Beta ray image resulting image points in electrical impulses in a secondary electron multiplier, whose output pulses can be applied directly to a Braun tube. As the image appearing on the screen of the surface of the beta rays emit Examination body is extremely faint. the touch is appropriate with the help of a mechanical key system. for example a Nipkow disc, made, whereupon the pixels under optical imaging the secondary electron multiplier to be abandoned. The basic principle of the invention consists in the radiant Map the object and the resulting faint image after conversion into electrical To make impulses visible in a greatly enlarged manner. The individual components with the exception the direct imaging and magnifying device of the beta rays emitting object are known per se. The invention is in the particular Combination of the new imaging system, which in itself is only weak and visual, This delivers unobservable intensities, seen with the measure, directly To make invisible image visible electronically while increasing the magnification of an electron microscope.

Die Zeichnung zeigt eine Ausführungsform einer bevorzugten Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. The drawing shows an embodiment of a preferred device for carrying out the method according to the invention.

Bei 1 ist ein Hochvakuumgefäß dargestellt, das das Betastrahlen aussendende Untersuchungsobjekt aufnimmt. Selbstverständlich können dem Fachmann an sich bekannte Mittel zur auswechselbaren Einführung der Untersuchungsobjekte vorgesehen werden. At 1 a high vacuum vessel is shown which emits the beta rays Object to be examined. Of course, the person skilled in the art can Means for replaceable introduction of the examination objects are provided.

An das Untersuchungsobjekt 2 schließt eine Vorrichtung3 zur Ausfilterung eines schmalen Energiebereiches der vom Objekt 2 kommenden Betastrahlung an. Bei dieser Vorrichtung kann es sich um einen elektrischen oder magnetischen Energiefilter handeln, im einfachsten Falle wird eine Masse verschiedener Zusammensetzung vorgesehen, die nur die Strahlung eines relativ eng begrenzten Energiebereiches austreten läßt. A device 3 for filtering is connected to the examination subject 2 a narrow energy range of the beta radiation coming from object 2. at this device can be a electric or magnetic Acting energy filters, in the simplest case a mass of different composition provided that only the radiation of a relatively narrowly limited energy range can leak.

Die derart ausgefilterte Strahlung wird einer elektrischen oder magnetischen Linse 4 zugeführt. die von der Oberfläche des strahlenden Objektes auf dem Bildschirm 5 ein vergrößertes reelles Bild entwirft. The radiation filtered out in this way becomes electrical or magnetic Lens 4 fed. that of the surface of the radiating object on the screen 5 outlines an enlarged real image.

Dieses Bild wird nunmehr mit Hilfte der Nipkow-Scheibe 6 punktweise abgetastet, wobei die einzelnen Punkte über die Linse7 optisch reell auf die Fotokathode des Sekundär-Elektronenverviel fachers 8 abgebildet werden, in dem diese Bildpunkte in elektrische Impulse umgewandelt werden, welche über einen Verstärker 9 einer Braunschen Röhre 10 zugeführt und dort auf dem Bildschirm 11 sichtbar ahgebildet werden.This image is now made point-by-point with the help of the Nipkow disk 6 scanned, the individual points being optically real onto the photocathode via the lens7 of the secondary electron multiplier 8 are mapped in which these pixels be converted into electrical pulses, which via an amplifier 9 a Braun's tube 10 is supplied and visibly formed there on the screen 11 will.

PATENTANSPROCHE 1. Verfahren zur Vergrößerung und Sichtbarmachung von Konturen auf nichtstrahlenden Flächen unterschiedlich radioaktiver, z. B. radioaktiv indizierter Untersuchungsobj ekte, welche Betastrahlen aussenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Betastrahlung aussendende Kontur nach Ausfilterung eines Energiebereiches der Betastrahlung elektrisch oder magnetisch vergrößert auf einem auf die Betastrahlen ansprechenden Lichtschirm abgebildet wird, daß das derart entstehende Bild in Bildpunkte zerlegt wird und daß die Bildpunkte in nach elektronischer Verstärkung sichtbar zu machende elektrische Impulse umgewandelt werden. PATENT CLAIM 1. Process for magnification and visualization of contours on non-radiating surfaces differently more radioactive, e.g. B. radioactive indexed examination objects which emit beta rays, characterized in that that the beta radiation emitting contour after filtering out an energy range the beta radiation electrically or magnetically magnified on one on the beta rays appealing light screen is displayed that the resulting image in pixels is broken down and that the pixels in after electronic amplification visible to making electrical impulses are converted.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that according to the Decomposition of the enlarged beta ray image into pixels and the conversion of the same takes place in electrical impulses in a secondary electron multiplier.

3. The method according to claim 1 and 2. characterized by the use a Nipkow disk to break down the enlarged beta ray image into pixels.

4. Apparatus for performing the method according to claim 1 to 3, characterized by a high vacuum vessel (2) for receiving the Examination object (2), which inside the vessel (1) an energy filter (3) and this is followed by an imaging system (4) connected downstream, which the beta radiation images enlarged on a downstream screen (5), and further identified by a Nipkow disk (6) connected to this vessel (1) for breaking up the Screen image in points of light, which optically (7) on the photocathode of a secondary electron multiplier (8) are mapped and converted into amplified electrical impulses, which are fed to a Braun tube (10) for imaging.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that between the secondary electron multiplier (8) and the Braun tube (10) an amplifier (9) is switched on.