RU163274U1

RU163274U1 - PASSING IONIZATION CAMERA

Info

Publication number: RU163274U1
Application number: RU2016106823/14U
Authority: RU
Inventors: Борис Менделевич Кантер; Лев Владимирович Владимиров; Юрий Львович Владимиров; Игорь Борисович Артемьев; Александр Николаевич Черний
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Совместное русско-французское предприятие "СпектрАп"
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2016-07-10

Abstract

Проходная ионизационная камера, содержащая полый корпус из диэлектрика с входным и выходным окнами, площадь каждого из которых равна S см, закрытыми соответственно высоковольтным и собирающим электродами, расположенными взаимно параллельно на расстоянии r, между которыми находится охранный электрод, отличающаяся тем, что по всей поверхности высоковольтного и собирающего электродов выполнены сквозные отверстия диаметром d=1,0-3,0 мм, общая площадь поверхности отверстий в каждом из электродов составляет 0,5S см, при этом d/r=0,1.An ionization passage chamber containing a hollow dielectric body with input and output windows, each of which is equal to S cm, closed by high-voltage and collecting electrodes, respectively, located mutually parallel at a distance r, between which there is a guard electrode, characterized in that over the entire surface Through-voltage and collecting electrodes, through holes with a diameter of d = 1.0-3.0 mm are made, the total surface area of the holes in each of the electrodes is 0.5S cm, with d / r = 0.1.

Description

Данное техническое решение относится к медицинской технике, точнее к детекторам излучения рентгеновских экспонометров и приборам дозиметрического контроля, которые используются при рентгенологических процедурах, например при рентгенотерапии кожных заболеваний.This technical solution relates to medical equipment, more specifically to radiation detectors of X-ray exposure meters and dosimetric control devices that are used in radiological procedures, for example, in the radiotherapy of skin diseases.

Известна проходная ионизационная камера, содержащая рабочую камеру, заполненную азотом с входным и выходным окнами закрытыми соответственно высоковольтным и собирающим электродами (Радиационная дозиметрия под редакцией Н.Г. Гусева и К.А. Труханова. - М.: Иностр. Литература, 1958. - С. 33. [1]).Known passage ionization chamber containing a working chamber filled with nitrogen with the input and output windows closed respectively high-voltage and collecting electrodes (Radiation dosimetry edited by N.G. Gusev and K.A. Trukhanov. - M .: Inostr. Literature, 1958. - S. 33. [1]).

Наиболее близкой по конструкции к заявляемому объекту является проходная ионизационная камера, содержащая полый корпус из диэлектрика с входным и выходным окнами, закрытыми соответственно высоковольтным и собирающим электродами, между которыми находится охранный электрод (Рентгенотехника Справочник, Том 1 под редакцией В.В. Клюева. - М.: Машиностроение, 1992. - С. 447. [2]). Данная камера [2] была выбрана нами в качестве прототипа.Closest to the design of the claimed object is a passage ionization chamber containing a hollow dielectric housing with input and output windows, respectively closed by high-voltage and collecting electrodes, between which there is a guard electrode (X-ray Manual, Volume 1 edited by V.V. Klyuev .-- M.: Engineering, 1992. - S. 447. [2]). This camera [2] was chosen by us as a prototype.

Недостаток прототипа, как и всех известных аналогов, является то, что их конструкция не обеспечивает возможности работы в широком диапазоне рентгеновского спектра, так как мягкие лучи в диапазоне 4-10 кэВ, которые наиболее эффективны при рентгенотерапии кожных заболеваний, поглощаются основой высоковольтного электрода.The disadvantage of the prototype, like all known analogues, is that their design does not provide the ability to work in a wide range of x-ray spectrum, since soft rays in the range of 4-10 keV, which are most effective in x-ray therapy of skin diseases, are absorbed by the base of the high-voltage electrode.

Технический результат полезной модели выражается в расширении арсенала технических средств дозиметрического контроля, применяемых в медицинской рентгенологии. Он достигается тем, что в проходной ионизационной камере, содержащей полый корпус из диэлектрика с входным и выходным окнами, площадь каждого из которых равна S см², закрытыми соответственно высоковольтным и собирающим электродами, расположенными взаимно параллельно на расстоянии r, между которыми находится охранный электрод, по всей поверхности высоковольтного и собирающего электродов выполнены сквозные отверстия диаметром d=1,0-3,0 мм, общая площадь поверхности отверстий в каждом из электродов составляет 0,5S см², при этом d/r=0,1.The technical result of the utility model is expressed in expanding the arsenal of technical means of dosimetric control used in medical radiology. It is achieved by the fact that in the passageway of the ionization chamber containing a hollow dielectric body with input and output windows, the area of each of which is S cm ² , closed respectively by high-voltage and collecting electrodes located mutually in parallel at a distance r, between which there is a guard electrode, through holes of diameter d = 1.0-3.0 mm are made over the entire surface of the high-voltage and collecting electrodes, the total surface area of the holes in each of the electrodes is 0.5 S cm ² , with d / r = 0.1.

Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг. 1, дана конструкция предлагаемой проходной ионизационной камеры (вид сбоку в разрезе), а на фиг. 2 вид по стрелке А фиг. 1.Further, our proposal is accompanied by drawings and explanations to them. In FIG. 1, the construction of the proposed passage ionization chamber (side view in section) is given, and in FIG. 2 is a view along arrow A of FIG. one.

Проходная ионизационная камера имеет полый корпус 1 из диэлектрика, например гетинакса, с входным 2 и выходным 3 окнами, площадь каждого из которых равна S см². Входное окно 2 закрыто высоковольтным электродом 4, представляющим собой тонкий (12-20 мкм) слой углерода, нанесенный путем напыления на основу 5, выполненную в форме пластины из рентгенопрозрачного диэлектрика, например плексигласа толщиной 0,4-0,5 мм. Высоковольтный электрод 4 электрически соединен с внешним контактом 6, предназначенным для подключения электрода 4 к источнику питания. По всей поверхности высоковольтного электрода 4 и его основы 5 выполнены сквозные отверстия 7 диаметром d=1,0-3,0 мм. Выходное окно 3 закрыто собирающим электродом 8, представляющим собой тонкий (12-20 мкм) слой углерода, нанесенный путем напыления на основу 9, выполненную в форме пластины из рентгенопрозрачного диэлектрика, например плексигласа толщиной 0,4-0,5 мм. Собирающий электрод 8 электрически соединен с внешним контактом 10, предназначенным для подключения электрода 8 к электронной схеме обработки сигнала. По всей поверхности собирающего электрода 8 и его основы 9 выполнены сквозные отверстия 11 диаметром d=1,0-3,0 мм. Высоковольтный 4 и собирающий 8 электроды расположены взаимно параллельно на расстоянии r между собою. Общая площадь поверхности отверстий 7 и 11 в каждом из электродов 4 и 8 составляет 0,55 см², при этом d/r=0,1.The pass-through ionization chamber has a hollow body 1 made of a dielectric, for example, getinax, with input 2 and output 3 windows, the area of each of which is equal to S cm ² . The input window 2 is closed by a high-voltage electrode 4, which is a thin (12–20 μm) layer of carbon deposited by sputtering onto a base 5 made in the form of a plate of an X-ray transparent dielectric, for example, Plexiglass, 0.4-0.5 mm thick. The high voltage electrode 4 is electrically connected to an external contact 6 for connecting the electrode 4 to a power source. Throughout the surface of the high-voltage electrode 4 and its base 5, through holes 7 are made with a diameter of d = 1.0-3.0 mm. The exit window 3 is closed by a collecting electrode 8, which is a thin (12–20 μm) layer of carbon deposited by sputtering onto a base 9 made in the form of a plate of an X-ray transparent dielectric, for example, Plexiglass, 0.4-0.5 mm thick. The collecting electrode 8 is electrically connected to an external contact 10 for connecting the electrode 8 to an electronic signal processing circuit. Throughout the surface of the collecting electrode 8 and its base 9, through holes 11 are made with a diameter of d = 1.0-3.0 mm. High-voltage 4 and collecting electrodes 8 are located mutually in parallel at a distance r between each other. The total surface area of the holes 7 and 11 in each of the electrodes 4 and 8 is 0.55 cm ² , with d / r = 0.1.

Между высоковольтным 4 и собирающим 8 электродами проложен охранный электрод 12, изготовленный из медной проволоки. Охранный электрод 12 соединен с внешним контактом 13, предназначенным для его заземления.Between the high-voltage 4 and collecting 8 electrodes laid guard electrode 12, made of copper wire. The guard electrode 12 is connected to an external contact 13, intended for its grounding.

Рабочий ток, проходящий через камеру (в Амперах), характеризуется следующим математическим выражениемThe working current passing through the chamber (in Amperes) is characterized by the following mathematical expression

i_K=3,33×10^-10 SrPi _K = 3.33 × 10 ^-10 SrP

где мощность экспозиционной дозы Р=Р/с (Рентген в секунду).where the exposure dose rate is P = P / s (X-ray per second).

Заявляемая проходная ионизационная камера предназначена преимущественно для работы в составе рентгенотерапевтического аппарата, который используется для лечения заболеваний, как внутренних органов, так и кожной патологии.The inventive pass-through ionization chamber is designed primarily to work as part of an x-ray therapeutic apparatus, which is used to treat diseases of both internal organs and skin pathology.

Проходная ионизационная камера устанавливается в рентгеновском излучателе, с внешней стороны от сменного фильтра. Высоковольтный электрод 4 подключают к источнику постоянного напряжения 100-500 В. Собирающий электрод 8 соединяют с электронной схемой обработки сигнала, содержащей усилитель, аналого-цифровой преобразователь и компаратор, подключенный к монитору лечебной дозы. Перед началом лечения врач-рентгенолог устанавливает на мониторе лечебной дозы должную дозу лечебную облучения. После этого больного должным образом укладывают на процедурном столе и включают рентгенотерапевтический аппарат. Аппарат находится в рабочем режиме до тех пор, пока уровень рабочей дозы, приходящий в виде электрического сигнала от ионизационной камеры и накапливаемой на компараторе, не сравняется с установленной врачом на мониторе лечебной дозы. При совпадении этих значений электронный коммутатор, соединенный с компаратором, выключает рентгенотерапевтический аппарат.An ionization passage chamber is mounted in an X-ray emitter, on the outside of the replaceable filter. The high-voltage electrode 4 is connected to a DC voltage source of 100-500 V. The collecting electrode 8 is connected to an electronic signal processing circuit containing an amplifier, an analog-to-digital converter, and a comparator connected to a therapeutic dose monitor. Before starting treatment, the radiologist sets the proper dose of therapeutic radiation on the monitor of the therapeutic dose. After this, the patient is properly laid on the treatment table and the X-ray therapy apparatus is turned on. The device is in operating mode until the level of the working dose, arriving in the form of an electric signal from the ionization chamber and accumulated on the comparator, is equal to the therapeutic dose set by the doctor on the monitor. If these values coincide, the electronic switch connected to the comparator turns off the x-ray therapy apparatus.

Claims

An ionization passage chamber containing a hollow dielectric body with input and output windows, each of which is equal to S cm ² , closed respectively by high-voltage and collecting electrodes located mutually in parallel at a distance r, between which there is a guard electrode, characterized in that throughout the surface of the high voltage and collecting electrodes are made through holes with a diameter of d = 1.0-3.0 mm, the total surface area of the holes in each of the electrodes is 0.5 S cm ² , with d / r = 0.1.