RU2179789C2 - Laser centering mount for x-ray radiator - Google Patents

Laser centering mount for x-ray radiator Download PDF

Info

Publication number
RU2179789C2
RU2179789C2 RU2000108725A RU2000108725A RU2179789C2 RU 2179789 C2 RU2179789 C2 RU 2179789C2 RU 2000108725 A RU2000108725 A RU 2000108725A RU 2000108725 A RU2000108725 A RU 2000108725A RU 2179789 C2 RU2179789 C2 RU 2179789C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
laser
ray
optical axis
radiation
mirror
Prior art date
Application number
RU2000108725A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000108725A (en
Inventor
В.Я. Маклашевский
А.А. Кеткович
В.Н. Филинов
Original Assignee
Войсковая часть 75360
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Войсковая часть 75360 filed Critical Войсковая часть 75360
Priority to RU2000108725A priority Critical patent/RU2179789C2/en
Publication of RU2000108725A publication Critical patent/RU2000108725A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2179789C2 publication Critical patent/RU2179789C2/en

Links

Landscapes

  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

FIELD: non-destructive inspection of materials and articles, radiation testing. SUBSTANCE: traditional laser centering mount is fitted with light guide and illuminator. Output butt of light guide has dimensions and form identical to dimensions and form of focal spot of X-ray radiator and is mounted on optical axis of laser radiator uniaxially to it between first mirror and objective lens of telescope at distance A from point of crossing of optical axis of laser radiator with first mirror equal to distance A′ from focal spot of X-ray radiator to point of crossing of axis of X-ray beam with first mirror. Diaphragm with aperture of radius R which value is coupled to distance K by relation R=K •tgβ, where β is half-width of opening angle of X-ray radiation beam, is set in front of output butt of light guide on its optical axis at distance K from it. Illuminator is mounted in front of input butt of light guide on its optical axis and uniaxially to it. It includes polychromatic light source, optical filters and modulator to control brightness, chromaticity and modulation frequency of optical radiation entering light guide and capacitor focusing optical radiation beam from light source with aperture angle α, whose value is linked to angular aperture of light guide and half-width of opening angle β of X-ray radiation by relations α ≥ and ≥ β. EFFECT: enhanced accuracy and reduced inspection time. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий, конкретнее к радиационной дефектоскопии, и может быть использовано при испытаниях объектов в машиностроении, авиационной технике и для измерения фокусного расстояния рентгеновского излучателя до объекта, которое определяет масштаб и качество рентгеновского изображения, а также для визуального контроля совпадения оси пучка рентгеновского излучения с выбранным направлением просвечивания изделия. The invention relates to the field of non-destructive testing of materials and products, more specifically to radiation defectoscopy, and can be used to test objects in mechanical engineering, aircraft and to measure the focal length of an x-ray emitter to an object that determines the scale and quality of an x-ray image, as well as for visual inspection coincidence of the axis of the x-ray beam with the selected direction of transmission of the product.

Известен лазерный центратор по а.с. 2136124, который содержит корпус с расположенным в нем лазером, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, два зеркала, первое из которых выполнено из оргстекла, установлено на пересечении оптических осей лазерного и рентгеновского пучков излучения, перпендикулярно образованной ими плоскости и направляет на объект коллимированный лазерный пучок, концентричный с рентгеновским пучком, шкалу, телескоп, состоящий из микрообъектива и объектива, позволяющий посредством первого зеркала объектива и второго зеркала, выполненного полупрозрачным, сформировать в фокальной плоскости объектива телескопа, совпадающей с линейной шкалой из стекла, действительное изображение светящегося диска, получаемого на поверхности объекта в зоне освещения лазерным пучком, изображение шкалы и освещаемой лазерным пучком зоны объекта проектируется в плоскость миниатюрной ПЗС-матрицы телекамеры, видеосигнал с которой подают на вход видеоконтрольного устройства, на экране которого наблюдают изображение лазерного пятна и оценивают его размер с помощью изображения линейной шкалы, деления которой оцифрованы непосредственно в фокусных расстояниях рентгеновского излучателя. Known laser centralizer for AS 2136124, which contains a housing with a laser located in it, the optical axis of which is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, two mirrors, the first of which is made of plexiglass, is installed at the intersection of the optical axes of the laser and x-ray radiation beams perpendicular to the plane formed by them and directs the collimated object a laser beam concentric with an x-ray beam, a scale, a telescope consisting of a micro-lens and a lens, allowing through the first mirror of the lens and the second a glass made translucent to form in the focal plane of the telescope lens coinciding with a linear scale of glass, a real image of a luminous disk obtained on the surface of an object in the area of illumination by a laser beam, the image of the scale and the area of the object illuminated by a laser beam is projected into the plane of the miniature CCD matrix of the camera , the video signal from which is fed to the input of a video monitoring device, on the screen of which an image of a laser spot is observed and its size is estimated using a linear scale, the divisions of which are digitized directly at the focal lengths of the x-ray emitter.

Это известное устройство не позволяет оценивать величину и форму области поверхности объекта, непосредственно облучаемую расходящимся пучком рентгеновского излучения, т. к. коллимированный лазерный пучок, используемый для определения расстояния до объекта, по форме и величине не совпадает с соответствующими параметрами концентрического с ним пучка рентгеновского излучения. This known device does not allow us to estimate the size and shape of the surface area of an object directly irradiated by a diverging x-ray beam, because the collimated laser beam used to determine the distance to the object does not coincide in shape and size with the corresponding parameters of the concentric x-ray beam .

Целью изобретения является повышение точности и сокращение времени контроля, улучшение оргономических характеристик центратора и реализация визуального наблюдения поверхности объекта в зоне дефектации. The aim of the invention is to increase the accuracy and reduce the time of control, improve the organizational characteristics of the centralizer and implement visual observation of the surface of the object in the defect zone.

Поставленная цель достигается тем, что лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус с расположенным в нем лазером, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, два зеркала, первое из которых выполнено из оргстекла, установлено на пересечении оптических осей лазерного и рентгеновского пучков излучения, перпендикулярно образованной ими плоскости и направляет на объект коллимированный лазерный пучок, концентричный с рентгеновским пучком, шкалу, телескоп для расширения и коллимации лазерного излучения, состоящий из микрообъектива и объектива, позволяющий посредством первого зеркала, объектива и второго зеркала, выполненного полупрозрачным, сформировать в фокальной плоскости объектива телескопа, совпадающей со шкалой, действительное изображение светящегося диска, получаемого на поверхности объекта в зоне освещения лазерным пучком, телевизионную систему, включающую телекамеру и видеоконтрольное устройство, причем шкала выполнена линейной, установлена перед лазером и расположена в фокальной плоскости объектива телескопа таким образом, что изображение шкалы и освещаемой лазерным пучком зоны объекта дополнительным микрообъективом проектируется в плоскость миниатюрной ПЗС-матрицы телекамеры, видеосигнал с которой подают на вход видеоконтрольного устройства, на экране которого наблюдают изображение лазерного пятна и оценивают его размер с помощью изображения линейной шкалы, деления которой оцифрованы непосредственно в фокусных расстояниях рентгеновского излучателя и число которых, приходящихся на изображение лазерного пятна, определяет величину фокусного расстояния рентгеновского излучателя для его конкретного положения относительно объекта, дополнительно содержит световод и осветитель, причем выходной торец световода имеет размеры и форму, идентичные размерам и форме фокусного пятна рентгеновского излучателя, и установлен на оптической оси лазерного излучателя соосно с ней между первым зеркалом и объективом телескопа на расстоянии А от точки пересечении оптической оси лазерного излучателя с первым зеркалом, равном расстоянию А' от фокусного пятна рентгеновского излучателя до точки пересечения оси рентгеновского пучка с первым зеркалом, перед выходным торцом световода на его оптической оси на расстоянии К от него установлена диафрагма с отверстием радиуса R, величина которого связана с расстоянием K соотношением R = K•tgβ, где β - полуширина угла раскрытия пучка рентгеновского излучения, осветитель установлен перед входным торцом световода на его оптической оси соосно с ней, содержит полихроматический источник света, оптические фильтры и модулятор для регулировки яркости, цветности и частоты модуляции входящего в световод оптического излучения и конденсор, фокусирующий на входной торец световода пучок оптического излучения от источника света с апертурным углом α, величина которого связана с угловой апертурой световода и полушириной угла раскрытия рентгеновского пучка β соотношениями α ≥ u ≥ β. Угловая апертура световода - это максимальный угол наклона к его оптической оси лучей света, входящих и/или выходящих из него. This goal is achieved in that the laser centralizer for the x-ray emitter, comprising a housing with a laser located therein, whose optical axis is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, two mirrors, the first of which is made of plexiglass, is installed at the intersection of the optical axes of the laser and x-ray radiation beams, perpendicular to the plane formed by them and directs a collimated laser beam concentric with an x-ray beam onto the object, a scale, a telescope for expansion and a collimation and laser radiation, consisting of a micro lens and a lens, which allows using the first mirror, the lens and the second mirror, made translucent, to form in the focal plane of the telescope lens, coinciding with the scale, a real image of the luminous disk received on the surface of the object in the area of illumination by a laser beam, a television a system including a television camera and a video monitoring device, the scale being linear, mounted in front of the laser and located in the focal plane of the object telescope in such a way that the image of the scale and the area of the object illuminated by the laser beam is projected by an additional micro lens into the plane of the miniature CCD matrix of the camera, the video signal from which is fed to the input of the video monitoring device, on the screen of which the image of the laser spot is observed and its size is estimated using the linear scale image whose divisions are digitized directly at the focal lengths of the x-ray emitter and whose number per image of the laser spot determines the focal length of the x-ray emitter for its specific position relative to the object further comprises a light guide and a light source, the output end of the light guide having dimensions and shape identical to the size and shape of the focal spot of the x-ray emitter, and is mounted on the optical axis of the laser emitter coaxially with it between the first mirror and the telescope lens at a distance A from the point of intersection of the optical axis of the laser emitter with the first mirror, equal to the distance A 'from the x-ray focal spot a radiator to the point of intersection of the x-ray beam axis with the first mirror, in front of the output end of the fiber on its optical axis at a distance K from it there is a diaphragm with an aperture of radius R, the magnitude of which is related to the distance K by the ratio R = K • tgβ, where β is the half-width of the opening angle X-ray beam, the illuminator is installed in front of the input end of the fiber on its optical axis coaxially with it, contains a polychromatic light source, optical filters and a modulator for adjusting the brightness, color and frequency of the mode yatsii incoming optical radiation into the fiber, and condenser, focusing on the input end of the optical fiber bundle of optical radiation from the light source to the aperture angle α, whose magnitude is related to the angular aperture of the fiber and the half-width of X-ray beam opening angle β ratios α ≥ u ≥ β. An angular aperture of a fiber is the maximum angle of inclination of light rays entering and / or leaving it to its optical axis.

Экранирование световодом малой части центральной зоны лазерного пучка практически не влияет на работу лазерного измерителя фокусных расстояний, т. к. диаметр световода m<<D(m≈1 мм). Fiber screening of a small part of the central zone of the laser beam practically does not affect the operation of the laser focal length meter, since the fiber diameter is m << D (m≈1 mm).

Изобретение поясняется чертежом, на котором показана общая схема лазерного центратора (а) и вид экрана телевизионного монитора (б). The invention is illustrated in the drawing, which shows a General diagram of a laser centralizer (a) and a screen view of a television monitor (b).

Лазерный центратор содержит закрепляемый на рентгеновском излучателе 1 корпус, в котором располагаются лазер 2 с односторонним выходом излучения, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя. Перед лазером на его оптической оси установлен телескоп, состоящий из объектива 5 и микрообъектива 3, два зеркала, первое из которых 6, выполненное из оргстекла, установлено на пересечении оптической оси лазера с осью рентгеновского пучка с возможностью юстировочных поворотов вокруг оси, перпендикулярной плоскости, задаваемой оптической осью выхода излучения лазера с осью рентгеновского пучка, а второе 4 выполнено полупрозрачным и установлено между объективом 5 и микрообъективом 3 телескопа под углом 45o к оптической оси лазера. В плоскости изображения лазерного пятна, формируемого объективом 5 и полупрозрачным отражателем 4, установлена линейная шкала из стекла 7. Второй объектив 8 проектирует изображения лазерного пятна и шкалы 7 на видеопреобразователь 9 телекамеры (например, ПЗС-матрицы), с помощью которой они наблюдаются на экране видеомонитора 10. Подсветка шкалы 7 осуществляется рассеянным на ней лазерным излучением.The laser centralizer comprises a housing fixed to the x-ray emitter 1, in which the laser 2 is located with a single-sided radiation output, the optical axis of which is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter. In front of the laser, a telescope is installed on its optical axis, consisting of a lens 5 and a micro lens 3, two mirrors, the first of which 6, made of plexiglass, is mounted at the intersection of the laser optical axis with the x-ray axis with the possibility of adjusting rotations about an axis perpendicular to the plane specified the optical axis of the output of the laser radiation with the axis of the x-ray beam, and the second 4 is made translucent and mounted between the lens 5 and the microscope 3 of the telescope at an angle of 45 o to the optical axis of the laser. In the image plane of the laser spot formed by the lens 5 and the translucent reflector 4, a linear scale of glass 7 is installed. The second lens 8 projects the images of the laser spot and scale 7 onto the video converter 9 of the camera (for example, a CCD), with which they are observed on the screen video monitor 10. The backlight of the scale 7 is carried out by laser radiation scattered on it.

Между первым зеркалом и объективом телескопа установлен световод 11, причем его выходной торец имеет размер и форму, идентичные размерам и форме фокусного пятна рентгеновского излучателя, и установлен на оптической оси лазерного излучателя соосно с ней на расстоянии А от точек пересечения оптической оси лазерного излучателя с первым зеркалом, равном расстоянию A' от фокусного пятна рентгеновского излучателя до точки пересечения оси рентгеновского пучка с первым зеркалом. Перед выходным торцом световода 11 установлена соосно с его оптической осью диафрагма с отверстием радиуса R. Расстояние К от диафрагмы 12 до выходного торца световода 11 связано с радиусом R диафрагмы 12 соотношением R = K•tgβ, где β - полуширина угла раскрытия рентгеновского пучка. A fiber 11 is installed between the first mirror and the telescope objective, and its output end face is identical in size and shape to the size and shape of the focal spot of the x-ray emitter, and is mounted on the optical axis of the laser emitter coaxially with it at a distance A from the points of intersection of the optical axis of the laser emitter with the first a mirror equal to the distance A 'from the focal spot of the x-ray emitter to the point of intersection of the axis of the x-ray beam with the first mirror. In front of the output end of the fiber 11, a diaphragm with an aperture of radius R is aligned coaxially with its optical axis. The distance K from the diaphragm 12 to the output end of the fiber 11 is connected with the radius R of the diaphragm 12 by the relation R = K • tgβ, where β is the half-width of the opening angle of the X-ray beam.

Перед входным торцом световода 11 на его оптической оси соосно с ней установлен осветитель 13, содержащий полихроматический источник света 18, например галогенная лампа накаливания, нейтральный ослабитель 15, и цветной светофильтр 16, и модулятор 17 для регулировки яркости и цветности и модуляции пучка оптического излучения, входящего в световод и конденсор 14 с апертурным углом u, фокусирующий излучение источника света 18 на входной торец световода 11. In front of the input end of the optical fiber 11, a illuminator 13 is mounted coaxially with it and contains a polychromatic light source 18, for example, a halogen incandescent lamp, a neutral attenuator 15, and a color filter 16, and a modulator 17 for adjusting the brightness and color and modulation of the optical beam, entering the fiber and the condenser 14 with an aperture angle u, focusing the radiation of the light source 18 to the input end of the fiber 11.

Лазерный центратор работает следующим образом. Излучение лазера 1 с помощью телескопа, состоящего из микрообъектива 3 и объектива 5, расширяется до диаметра D и коллимируется для уменьшения угловой расходимости а в целях сохранения постоянства этого диаметра во всем диапазоне требуемых фокусных расстояний центратора. После отражения от первого отражателя 4 коллимированный лазерный пучок, ось которого совмещается юстировкой с осью рентгеновского пучка, направляется на объект 11 (на схеме показаны два положения объекта 1 и 11, соответствующие различным фокусным расстояниям, различающимся на величину ΔL). После отражения от диффузной поверхности объекта лазерный пучок теряет параллельность и распространяется в обратном направлении в пределах широкого телесного угла β ≫ a, что позволяет с помощью отражателя 4, объектива 5 и полупрозрачного отражателя 6 сформировать в фокальной плоскости объектива 5, совпадающей со шкалой 7, действительное изображение светящегося диска, получаемого на поверхности объекта в зоне освещения лазерным пучком. Изображения шкалы 7 и освещаемой лазерным пучком зоны объекта объективом 8 проектируются в плоскость видеопреобразователя телекамеры (например, миниатюрной ПЗС-матрицы), видеосигнал от которой подается на вход видеоконтрольного устройства 10. На экране видеоконтрольного устройства оператор наблюдает изображение лазерного пятна и оценивает его размер с помощью изображения линейной шкалы, оцифрованной непосредственно в единицах фокусного расстояния рентгеновского излучателя, например, в метрах. На чертеже (б) показаны изображения лазерного пятна для расстояния до объекта L'0 и L''0.Laser centralizer operates as follows. The radiation of laser 1 using a telescope consisting of a micro-lens 3 and lens 5, is expanded to a diameter D and collimated to reduce angular divergence and in order to maintain a constant diameter in the entire range of required focal lengths of the centralizer. After reflection from the first reflector 4, a collimated laser beam whose axis is aligned with the axis of the x-ray beam is directed to object 11 (the diagram shows two positions of object 1 and 11 corresponding to different focal lengths differing by ΔL). After reflection from the diffuse surface of the object, the laser beam loses parallelism and propagates in the opposite direction within a wide solid angle β ≫ a, which allows using real-time reflector 4, lens 5 and translucent reflector 6 to form in the focal plane of lens 5 matching the scale 7, image of a luminous disk obtained on the surface of an object in the area of illumination by a laser beam. The images of the scale 7 and the objective zone illuminated by the laser beam of the object 8 are projected onto the plane of the video converter of the camera (for example, a miniature CCD), the video signal from which is fed to the input of the video monitoring device 10. On the screen of the video monitoring device, the operator observes the image of the laser spot and estimates its size using images of a linear scale digitized directly in units of the focal length of the x-ray emitter, for example, in meters. In the drawing (b) shows the image of the laser spot for the distance to the object L ' 0 and L'' 0 .

Центр шкалы при юстировке центратора совмещается с оптической осью лазерного пучка, что позволяет выполнить ее симметричной для облегчения снятия показаний. Возможно выполнение шкалы в виде концентрических окружностей, а также использование обычных шкал, оцифрованных в линейных единицах (мм и т. д. ). В последнем случае для определения дистанции до объекта измеряется размер изображения лазерного пятна в делениях шкалы (сетки), число которых затем умножается на соответствующий масштабный коэффициент, определяемых при градуировке дальномера центратора. When adjusting the centralizer, the center of the scale is aligned with the optical axis of the laser beam, which allows it to be symmetrical to facilitate reading. It is possible to perform scales in the form of concentric circles, as well as the use of conventional scales digitized in linear units (mm, etc.). In the latter case, to determine the distance to the object, the image size of the laser spot is measured in the divisions of the scale (grid), the number of which is then multiplied by the corresponding scale factor, which are determined during the calibration of the centralizer range finder.

Применение телевизионной системы повышает безопасность работы с лазерным излучением (устраняет ослепление и т.п.) и позволяет, в случае необходимости, автоматизировать процесс вычисления фокусных расстояний, например, с помощью ПЭВМ или калькулятора. Кроме того, оператор может контролировать совпадение оси рентгеновского пучка с выбранным направлением просвечивания изделия, а также осуществлять визуальное наблюдение поверхности объекта в зоне, освещаемой лазерным пучком. The use of a television system increases the safety of working with laser radiation (eliminates blinding, etc.) and allows, if necessary, to automate the process of calculating focal lengths, for example, using a PC or a calculator. In addition, the operator can control the coincidence of the axis of the x-ray beam with the selected direction of transmission of the product, as well as carry out visual observation of the surface of the object in the area illuminated by the laser beam.

Для упрощения расчетов фокусных расстояний фокусное расстояние f объектива 5 выбирается из условия L≥20f, где L - минимальное расстояние до объекта. To simplify the calculation of focal lengths, the focal length f of the lens 5 is selected from the condition L≥20f, where L is the minimum distance to the object.

При этом выполняется условие сохранения глубины резкости изображения во всем диапазоне измеряемых фокусных расстояний. В этом случае, согласно законам геометрической оптики, размер изображения лазерного пятна связан с расстоянием L до объекта соотношением L=С/D' (мм), где D' - размер изображения лазерного пятна (мм), С=Df - константа дальномера, D - размер (диаметр) падающего лазерного пучка (мм), f - фокусное расстояние объектива 5 (мм). In this case, the condition for maintaining the depth of field of the image in the entire range of measured focal lengths is fulfilled. In this case, according to the laws of geometric optics, the image size of the laser spot is related to the distance L to the object by the ratio L = C / D '(mm), where D' is the image size of the laser spot (mm), C = Df is the rangefinder constant, D is the size (diameter) of the incident laser beam (mm), f is the focal length of the lens 5 (mm).

Например, для использованных в одном из вариантов конструкции центратора значение t'=100 мм, D=100 мм, С=101 мм2, что дает при D'=5 мм, L=104/5=2000 мм=2 м, что подтверждено экспериментом.For example, for used in an embodiment of the construction of the centralizer value t '= 100 mm, D = 100 mm, C = 10 to 1 mm 2, which gives when D' = 5 mm, L = 10 4/5 = 2000 mm = 2 m as confirmed by the experiment.

Погрешность измерения фокусных расстояний определяется в основном погрешностью измерения величины изображения лазерного пятна, поэтому диаметр лазерного пучка выбирается, исходя из цены деления сетки (шкалы). Например, при характерном значении цены деления сетки 0,1 мм и вышеперечисленных параметрах центратора (D=100 мм, L=2000 мм) величина ΔL составляет ≤40 мм, что достаточно для большинства практических приложений. The error in measuring the focal lengths is mainly determined by the error in measuring the magnitude of the image of the laser spot, so the diameter of the laser beam is selected based on the grid division price (scale). For example, with a characteristic value of the grid division price of 0.1 mm and the centralizer parameters listed above (D = 100 mm, L = 2000 mm), ΔL is ≤40 mm, which is sufficient for most practical applications.

Для визуального контроля и оценки величины и формы области поверхности объекта, непосредственно облучаемой расходящимся пучком рентгеновского излучения, включают осветитель 13 и наблюдают на объекте световое пятно, формируемое на нем с помощью первого зеркала 6 оптическим излучением, выходящим из световода 11. To visually control and evaluate the size and shape of the surface area of the object directly irradiated by a diverging x-ray beam, the illuminator 13 is turned on and a light spot is formed on the object, which is formed on it using the first mirror 6 with optical radiation emerging from the optical fiber 11.

В силу полной геометрической идентичности пучков рентгеновского и оптического излучения размер и форма светового пятна от световода на объекте полностью соответствуют размерам и форме области объекта, реально облучаемой рентгеновским излучателем. Благодаря отличию спектральных и яркостных характеристик пучка полихроматического оптического излучения, выходящего из световода, от аналогичных характеристик монохроматического пучка лазера область облучаемой поверхности легко идентифицируется как при визуальном, так и при телевизионном наблюдении объекта с черно-белой телекамеры. Применение цветной ПЗС-телекамеры дополнительно улучшает различение областей лазерной и полихроматической подсветки за счет их цветового контрастирования. Модуляция выходящего из световода излучения дополнительно улучшает различение областей, освещаемых лазерным и полихроматическим пучками излучения. Due to the complete geometric identity of the X-ray and optical beams, the size and shape of the light spot from the optical fiber at the object fully correspond to the size and shape of the object region actually irradiated by the X-ray emitter. Due to the difference in the spectral and brightness characteristics of the polychromatic optical radiation beam emerging from the fiber from the similar characteristics of the monochromatic laser beam, the region of the irradiated surface is easily identified both by visual and television observation of an object from a black-and-white television camera. The use of a color CCD camera further improves the distinction between areas of laser and polychromatic illumination due to their color contrast. Modulation of the radiation emerging from the fiber further improves the distinction between areas illuminated by laser and polychromatic radiation beams.

На чертеже,б представлен вид экрана видеоконтрольного устройства при одновременном освещении объекта полихроматическим и лазерным излучением. Возможна и последовательная подсветка объекта этими излучениями. In the drawing, b is a view of the screen of a video monitoring device while illuminating an object with polychromatic and laser radiation. Sequential illumination of the object by these radiations is also possible.

Claims (1)

Лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус с расположенным в нем лазером, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, два зеркала, первое из которых выполнено из оргстекла, установлено на пересечении оптических осей лазерного и рентгеновского пучков излучения, перпендикулярно образованной ими плоскости и направляет на объект коллимированный лазерный пучок, концентричный с рентгеновским пучком, шкалу, телескоп для расширения и коллимации лазерного излучения, состоящий из микрообъектива и объектива, позволяющий посредством первого зеркала, объектива и второго зеркала, выполненного полупрозрачным, сформировать в фокальной плоскости объектива телескопа, совпадающей со шкалой, действительное изображение светящегося диска, получаемого на поверхности объекта в зоне освещения лазерным пучком, телевизионную систему, включающую телекамеру и видеоконтрольное устройство, причем шкала выполнена линейной, установлена перед лазером и расположена в фокальной плоскости объектива телескопа таким образом, что изображение шкалы и освещаемой лазерным пучком зоны объекта дополнительным микрообъективом проектируется в плоскость миниатюрной ПЗС-матрицы телекамеры, видеосигнал с которой подают на вход видеоконтрольного устройства, на экране которого наблюдают изображение лазерного пятна и оценивают его размер с помощью изображения линейной шкалы, деления которой оцифрованы непосредственно в фокусных расстояниях рентгеновского излучателя и число которых, приходящихся на изображение лазерного пятна, определяет величину фокусного расстояния рентгеновского излучателя для его конкретного положения относительно объекта, отличающийся тем, что содержит световод и осветитель, причем выходной торец световода имеет размеры и форму, идентичные размерам и форме фокусного пятна рентгеновского излучателя, и установлен на оптической оси лазерного излучателя соосно с ней между первым зеркалом и объективом телескопа на расстоянии А от точки пересечения оптической оси лазерного излучателя с первым зеркалом, равному расстоянию А' от фокусного пятна рентгеновского излучателя до точки пересечения оси пучка рентгеновского излучения с первым зеркалом, перед выходным торцом световода на его оптической оси на расстоянии К от него установлена диафрагма с отверстием радиуса R, величина которого связана с расстоянием К соотношением R = K•tgβ, где β - полуширина угла раскрытия пучка рентгеновского излучения, осветитель установлен перед входным торцом световода на его оптической оси соосно с ней, содержит источник света, оптические фильтры и модулятор для регулировки яркости, цветности и модуляции пучка оптического излучения, входящего в световод и конденсатор для фокусировки на входной торец световода пучка оптического излучения с апертурным углом α, величина которого связана с апертурным углом световода u и полушириной угла раскрытия пучка β рентгеновского излучения соотношением α ≥ u ≥ β. A laser centralizer for an x-ray emitter, comprising a housing with a laser located therein, whose optical axis is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, two mirrors, the first of which is made of plexiglass, are mounted at the intersection of the optical axes of the laser and x-ray radiation beams perpendicular to the plane formed by them and directs a collimated laser beam concentric with an x-ray beam, a scale, a telescope for expanding and collimating laser radiation, consisting of mi a lens and a lens, which allows using the first mirror, the lens and the second mirror, made translucent, to form in the focal plane of the telescope lens, coinciding with the scale, a real image of the luminous disk obtained on the surface of the object in the area of illumination with a laser beam, a television system including a television camera and video control the device, the scale being linear, mounted in front of the laser and located in the focal plane of the telescope objective in such a way that the image The scale and the area of the object illuminated by the laser beam are projected by an additional micro lens into the plane of the miniature CCD matrix of the camera, the video signal from which is fed to the input of the video monitoring device, on the screen of which the image of the laser spot is observed and its size is estimated using the image of a linear scale, the divisions of which are digitized directly in the focal lengths of the x-ray emitter and the number of which per image of the laser spot determines the focal length of the x-ray emitter for its specific position relative to the object, characterized in that it contains a fiber and a light source, the output end of the fiber having dimensions and shape identical to the size and shape of the focal spot of the x-ray emitter, and is mounted on the optical axis of the laser emitter coaxially with it between the first mirror and the telescope lens at a distance A from the point of intersection of the optical axis of the laser emitter with the first mirror equal to the distance A 'from the focal spot of the x-ray emitter to the intersection point I axis of the x-ray beam with the first mirror, in front of the output end of the fiber on its optical axis at a distance K from it there is a diaphragm with an aperture of radius R, the value of which is related to the distance K by the ratio R = K • tgβ, where β is the half-width of the opening angle of the x-ray beam radiation, the illuminator is installed in front of the input end of the fiber on its optical axis coaxially with it, contains a light source, optical filters and a modulator for adjusting the brightness, color and modulation of the beam of optical radiation included in vetovod capacitor and to focus on the input end of the optical fiber with the radiation beam aperture angle α, whose magnitude is related to the aperture angle u fiber and a half-width angle of beam β ray radiation opening ratio α ≥ β ≥ u.
RU2000108725A 2000-04-11 2000-04-11 Laser centering mount for x-ray radiator RU2179789C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108725A RU2179789C2 (en) 2000-04-11 2000-04-11 Laser centering mount for x-ray radiator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000108725A RU2179789C2 (en) 2000-04-11 2000-04-11 Laser centering mount for x-ray radiator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000108725A RU2000108725A (en) 2002-01-10
RU2179789C2 true RU2179789C2 (en) 2002-02-20

Family

ID=20233015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000108725A RU2179789C2 (en) 2000-04-11 2000-04-11 Laser centering mount for x-ray radiator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2179789C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515059C1 (en) * 2012-12-07 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук Squid magnetometer for photomagnetic research

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2515059C1 (en) * 2012-12-07 2014-05-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки институт физики им. Л.В. Киренского Сибирского отделения Российской академии наук Squid magnetometer for photomagnetic research

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3565568A (en) Method and apparatus for ascertaining geometric deviations from an ideal surface by optical means
CN111208496B (en) Laser radar calibration device and calibration method
RU2007115154A (en) OPTICAL MEASURING DEVICE FOR MEASURING CHARACTERISTICS OF MULTIPLE SURFACES OF THE OBJECT OF MEASUREMENT
US9239237B2 (en) Optical alignment apparatus and methodology for a video based metrology tool
CN109358435B (en) Device and method for adjusting perpendicularity of double telecentric lenses
KR100425412B1 (en) A device for measuring the photometric and colorimetric characteristics of an object
CN103884659B (en) Angular resolution micro-nano spectral analysis device
FI78355B (en) METHOD FOER MAETNING AV GLANS OCH APPARATUR FOER TILLAEMPNING AV METODEN.
CN107782697A (en) The confocal Infrared Lens element refractive index measurement method of broadband and device
CN110286117A (en) A kind of Raman probe based on fly&#39;s-eye lens
KR20020044574A (en) Device for measuring spatial distribution of the spectral emission of an object
WO2024032154A1 (en) Apparatus for visual aiming spectrum measurement, and optical detection device
RU2179789C2 (en) Laser centering mount for x-ray radiator
DE19637131A1 (en) Device for assessing reflection behavior
JP3388285B2 (en) Inspection device
RU2204821C1 (en) Laser centralizer of x-ray radiator
RU2280963C1 (en) Laser localizer for x-ray emitter
JPH0783845A (en) Inspection device
RU2362118C2 (en) Laser profile metre
RU2237983C2 (en) Laser x-radiation localizer
RU2237984C1 (en) Laser x-radiation localizer
JP2004117236A (en) Optical characteristic measuring device
CN115343257B (en) Multi-position synchronous observation schlieren instrument optical system and flow field observation method
SU819595A1 (en) Device for measuring optical characteristics of camera tubes
JPH0118370B2 (en)