RU2257639C2 - Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты) - Google Patents
Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2257639C2 RU2257639C2 RU2003120994/28A RU2003120994A RU2257639C2 RU 2257639 C2 RU2257639 C2 RU 2257639C2 RU 2003120994/28 A RU2003120994/28 A RU 2003120994/28A RU 2003120994 A RU2003120994 A RU 2003120994A RU 2257639 C2 RU2257639 C2 RU 2257639C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ray
- radiation
- cathode
- detector
- anode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J47/00—Tubes for determining the presence, intensity, density or energy of radiation or particles
- H01J47/02—Ionisation chambers
- H01J47/04—Capacitive ionisation chambers, e.g. the electrodes of which are used as electrometers
Abstract
Использование: для сканирования рентгеновским излучением. Сущность: заключается в том, что в корпусе детектора, куда попадает излучение, прошедшее через изучаемый объект, размещен плоский конденсатор, анод которого сплошной, а катод разбит на полоски, и к каждой из них подсоединен индивидуальный накопительный конденсатор, заряд с которого считывается электроникой, что позволяет установке работать в интегральном режиме. В детекторе предусматриваются также дополнительные вставки на входе излучения и в конце по ходу луча, что уменьшает потери рентгеновского излучения, задает необходимое разрешение в направлении сканирования и снижает требования к допустимому уровню вибраций и юстировки отдельных частей сканирующей системы. Технический результат: упрощение конструкции и повышение ее надежности, повышение разрешающей способности установки и повышение эффективности регистрации рентгеновских квантов. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области регистрации рентгеновского излучения и может быть использовано как в медицинской рентгенографии, так и для досмотра людей в целях безопасности для обнаружения спрятанных на/в теле, в одежде опасных и скрываемых предметов и веществ.
В настоящее время для целей рентгенодиагностики нашли широкое применение цифровые рентгенографические системы, которые, используя метод сканирования изучаемого объекта, позволяют получать изображение при низком уровне дозы облучения пациентов. Для регистрации излучения в таких установках использовались многопроволочные пропорциональные камеры (МПК) [1-4] и разработанные позднее сцинтилляционные детекторы [5].
Однако особенности, связанные с конструкцией и принципом работы МПК, ограничивают возможности этого детектора из-за недостаточной разрешающей способности.
Разрешающая способность сцинтилляционных детекторов также не превышает по величине 1-2 пары линий на миллиметр. В детекторах с изолированными по свету каналами минимальная ширина канала составляет 1 мм [6]. А в детекторах с неизолированными по свету каналами, таких, какие использованы в работе [5], пространственное разрешение ограничено связью по свету соседних каналов и составляет 1, 3 пар линий на миллиметр. Уменьшение толщины сцинтиллятора для улучшения разрешения приводит к ухудшению качества детектора из-за падения эффективности регистрации фотонов.
Известна сканирующая установка [7], в которой используется сцинтилляционный детектор. Полученное оптическое изображение усиливается, а затем преобразуется в цифровой вид. Дальнейшая обработка цифрового изображения позволяет получить изображение всего тела. Разрешающая способность этой установки низкая.
Наиболее близко к предлагаемой установке по техническим признакам радиографическое устройство высокого разрешения, защищенное патентом US №5959302 [8].
Эта установка включает источник ионизирующего излучения в форме расходящегося пучка, коллиматор в виде продольной щели, приспособленной для создания плоского пучка излучения, устройство регистрации плоского пучка излучения, прошедшего через изучаемый объект и считывающую электронику. Устройство регистрации содержит, по крайней мере, один детектор ионизирующих частиц, который представляет собой газовую камеру с окном для бокового или фронтального входа излучения, первого, второго и третьего плоских электродов, установленных параллельно друг другу. В пространстве между первым и вторым электродом пучок излучения конвертирует в электроны, а в пространстве между вторым и третьим электродами происходит усиление путем умножения этих электронов.
Недостатком этого устройства является наличие системы из трех электродов, в которой второй электрод должен быть прозрачным, для того чтобы электроны, образованные в конверсионном пространстве, попали в пространство усиления. Такой электрод обычно изготавливается из проволок, которые при сканировании вибрируют, что существенно ухудшает работу детектора.
Кроме того, наличие газового усиления ограничивает быстродействие детектора из-за влияния объемного заряда и не позволяет заполнять детектор газом под давлением выше 106 Па (10 атм), что ограничивает пространственное разрешение. Другим недостатком, связанным с использованием газового усиления, является требование к чистоте рабочей газовой смеси и, следовательно, необходимость ее частой смены.
Задача предлагаемого изобретения - создание рентгенографической установки, имеющей высокое разрешение, более эффективную регистрацию рентгеновских квантов, обеспечивающей большую загрузочную способность и обладающей более простой конструкцией, следовательно, более надежной.
Поставленная задача решена за счет того, что в известной рентгенографической установке сканирующего типа, включающей источник ионизирующего излучения, коллиматор в виде продольной щели, предназначенный для создания плоского пучка излучения и устройство регистрации пучка излучения, прошедшего через изучаемый объект, включающее электронику считывания, обработки и вывода данных и, по крайней мере, один детектор ионизирующих частиц, представляющий собой герметичный корпус, заполненный газом, позволяющий вводить в детектор рентгеновское излучение, в корпусе размещен плоский конденсатор с расположенными параллельно пучку излучения с обеих сторон от него сплошным анодом и катодом, разбитым на полоски, расположенные веерообразно и ориентированные на одну точку, в которой размещается фокус рентгеновского источника, длина полосок катода выбрана из условия полного поглощения в газе рентгеновского излучения, причем каждая полоска соединена с индивидуальным накопительным конденсатором, заряд с которого считывается электроникой.
Для увеличения эффективности регистрации пространство между стенкой корпуса в месте входа излучения и плоским конденсатором может быть заполнено диэлектрической вставкой, имеющей более низкую рентгенопоглощающую способность по сравнению с заполняющим газом.
Диэлектрическая вставка может частично располагаться между анодом и катодом плоского конденсатора.
Для обеспечения заданного разрешения в направлении сканирования анод и катод плоского конденсатора на передних кромках по ходу рентгеновского пучка снабжены пластинками из рентгенопоглощающего материала, которые вместе с расположенной между ними диэлектрической вставкой образуют входную диафрагму.
Между анодом и катодом в конце по ходу луча может быть помещена дополнительная вставка, предназначенная для фиксации зазора между ними.
Корпус детектора выполнен из рентгенопрозрачного материала, по крайней мере в месте входа рентгеновского излучения.
Введение конденсаторов, присоединенных к катодным полоскам, обуславливает режим работы с накоплением заряда (интегральный режим), в отличие от режима счета отдельных рентгеновских квантов, реализованного в устройстве [8].
Длину полосок катода выбирают из условия полного поглощения в газе рентгеновского излучения [9], при этом длина полосок катода, соответствующая условию полного поглощения рентгеновского излучения, является оптимальной. Увеличение длины полосок эффективность регистрации практически не меняет и только увеличивает размер конструкции. Условием, определяющим нижнее ограничение длин полосок катода, может служить минимально приемлемое для регистрирующей аппаратуры соотношение сигнал/шум.
Введение диэлектрической вставки в пространство между стенкой корпуса в месте входа излучения и плоским конденсатором уменьшает потери рентгеновского излучения и, таким образом, повышает эффективность регистрации.
Наличие диафрагмы, образованной пластинками из рентгенопоглощающего материала и диэлектрической вставкой, задает необходимое разрешение в направлении сканирования и снижает требования к допустимому уровню вибраций и юстировки отдельных частей и сканирующей системы.
Описание изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 дан общий вид установки, а на фиг.2 - конструкция детектора рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект. На фигурах:
1 - рентгеновская трубка,
2 - коллиматор,
3 - плоский пучок рентгеновского излучения,
4 - детектор рентгеновского излучения,
5 - исследуемый объект,
6 - корпус детектора,
7 - сплошной анод,
8 - катод, состоящий из отдельных полосок,
9 - диэлектрическая вставка,
10 - пластинки на электродах,
11 - дополнительная вставка,
12 - электроника считывания, обработки и вывода данных.
Конструкция установки включает: источник ионизирующего излучения 1, коллиматор 2 в виде продольной щели, предназначенный для создания плоского пучка излучения 3, детектор 4 излучения, прошедшего через изучаемый объект 5, представляющий собой герметичный корпус 6, заполненный газом под давлением 20-40 атм, выполненный из рентгенопрозрачного материала, по крайней мере, в месте входа рентгеновского излучения, в котором размещен плоский конденсатор со сплошным анодом 7 и катодом 8, разбитым на полоски. Анод и катод расположены по разные стороны плоского пучка излучения, прошедшего через исследуемый объект параллельно ему. Для устранения параллакса полоски расположены веерообразно и ориентированы на одну точку, в которой размещается фокус рентгеновского источника. Длина полосок выбрана такой, чтобы вероятность взаимодействия рентгеновского излучения с газом в зазоре между катодом и анодом была близка к 100%. В конкретном выполнении длина полосок составляла от 2 до 10 см, а шаг полосок от 0,1 до 2 мм. Диэлектрическая вставка 9 размещена между стеной корпуса в месте входа излучения и плоским конденсатором с частичным заходом в пространство между анодом 7 и катодом 8 конденсатора. Пластинки 10 из рентгенопоглощающего материала, закрепленные на торцах анода 7 и катода 8, образуют вместе с вставкой 9 диафрагму, обеспечивающую необходимое разрешение в направлении сканирования. Дополнительная вставка 11, расположенная между анодом и катодом в конце по ходу луча, предназначена для фиксации зазора между ними. Электроника считывания, обработки и вывода данных 12 размещена частично внутри корпуса детектора, частично за его пределами.
Установка работает следующим образом: рентгеновское излучение от источника 1 проходит через коллиматор 2, принимая форму плоского пучка 3, и, пройдя через исследуемый объект 5, попадает в детектор 4, в зазор между электродами 7 и 8 плоского конденсатора, находящегося под высоковольтным напряжением, в котором ионизирует газ, заполняющий корпус 6, образуя электроны и ионы. Под действием электрического поля заряды дрейфуют к аноду 7 и катоду 8, заряжая конденсаторы, подсоединенные к полоскам катода 8. Заряд, накопленный на каждой полоске, измеряется электроникой считывания, обработки и вывода данных 12. Рентгеновское изображение формируется путем сканирования детектора вместе с источником излучения вдоль исследуемого объекта 5.
Источники информации
1. С.Е.Бару и др. Авторское свидетельство СССР №1505214, МКИ G 01 Т 5/12, 1987.
2. С.Е.Бару и др. Авторское свидетельство СССР №1615651, МКИ G 01 Т 5/12, 1987.
3. Е.А.Babichev et al., Nucl. Instr. and Meth. A 323 (1992) 49.
4. S.E. Ваru et al. Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A 392 (1997) 12.
5. С.Н.Селезнев и др. Автометрия. 1996. №6. С.80.
6. Сцинтиэлектронные детекторы радиации (СЭЛДИ) - твердотельные детекторы нового поколения. Состояние, перспективы развития, промышленное использование В.Д.Рыжиков, и др.: Препринт. - Харьков: Научно-технический концерн “Институт монокристаллов”. - 1996.
7. Патент ЕР №0597725, МКИ5 G 01 V 5/00, 12.11.93.
8. Патент US 5959302, МКИ6 G 01 T 1/185, 27.05.97.
9. О.Ф.Немец, Ю.В.Гофман. Справочник по ядерной физике. Киев: Наукова думка, 1975, стр. 218.
Claims (8)
1. Рентгенографическая установка сканирующего типа, включающая источник ионизирующего излучения, коллиматор в виде продольной щели, предназначенной для создания плоского пучка излучения и устройство регистрации пучка излучения, прошедшего через изучаемый объект, которое включает электронику считывания, обработки и вывода данных, и, по крайней мере, один детектор ионизирующих частиц, представляющий собой герметичный корпус, заполненный газом, позволяющий вводить в детектор рентгеновское излучение, отличающаяся тем, что в корпусе размещен плоский конденсатор с расположенными параллельно пучку излучения с обеих сторон от него сплошным анодом и катодом, разбитым на полоски, длина которых выбрана из условия полного поглощения в газе рентгеновского излучения, причем к каждой полоске катода подсоединен индивидуальный накопительный конденсатор, заряд с которого считывается электроникой.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что между анодом и катодом плоского конденсатора в конце по ходу луча помещена дополнительная вставка, предназначенная, в частности, для фиксации зазора между ними.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что корпус детектора выполнен из рентгенопрозрачного материала, по крайней мере, в месте входа рентгеновского излучения.
4. Рентгенографическая установка сканирующего типа, включающая источник ионизирующего излучения, коллиматор в виде продольной щели, предназначенной для создания плоского пучка излучения и устройство регистрации пучка излучения, прошедшего через изучаемый объект, которое включает электронику считывания, обработки и вывода данных, и, по крайней мере, один детектор ионизирующих частиц, представляющий собой герметичный корпус, заполненный газом, позволяющий вводить в детектор рентгеновское излучение, отличающаяся тем, что в корпусе размещен плоский конденсатор с расположенными параллельно пучку излучения с обеих сторон от него сплошным анодом и катодом, разбитым на полоски, длина которых выбрана из условия полного поглощения в газе рентгеновского излучения, причем к каждой полоске катода подсоединен индивидуальный накопительный конденсатор, заряд с которого считывается электроникой, а пространство между стенкой корпуса в месте входа излучения и плоским конденсатором, заполнено вставкой из диэлектрического материала, имеющего более низкую рентгенопоглощающую способность по сравнению с наполняющим газом.
5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что между анодом и катодом плоского конденсатора в конце по ходу луча помещена дополнительная вставка, предназначенная, в частности, для фиксации зазора между ними.
6. Установка по п.4, отличающаяся тем, что корпус детектора выполнен из рентгенопрозрачного материала, по крайней мере, в месте входа рентгеновского излучения.
7. Установка по п.4, отличающаяся тем, что диэлектрическая вставка частично расположена в зазоре между анодом и катодом плоского конденсатора.
8. Установка по п.7, отличающаяся тем, что анод и катод плоского конденсатора на предних кромках по ходу луча снабжены пластинками из рентгенопоглощающего материала, которые вместе с расположенной между ними диэлектрической вставкой образуют входную диафрагму, обеспечивающую заданный размер канала в направлении сканирования.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120994/28A RU2257639C2 (ru) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты) |
EP04748960A EP1648019A4 (de) | 2003-07-08 | 2004-07-06 | Scanning-radiographieeinrichtung (varianten) |
PCT/RU2004/000266 WO2005004190A1 (fr) | 2003-07-08 | 2004-07-06 | Dispositif de radiographie de type a fonctionnement a balayage et variantes |
CNA2004800257782A CN1849692A (zh) | 2003-07-08 | 2004-07-06 | 扫描射线照相装置(变体) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003120994/28A RU2257639C2 (ru) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003120994A RU2003120994A (ru) | 2005-01-10 |
RU2257639C2 true RU2257639C2 (ru) | 2005-07-27 |
Family
ID=33563178
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003120994/28A RU2257639C2 (ru) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты) |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1648019A4 (ru) |
CN (1) | CN1849692A (ru) |
RU (1) | RU2257639C2 (ru) |
WO (1) | WO2005004190A1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA014661B1 (ru) * | 2010-04-12 | 2010-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Консультации По Оптимизации Инвестиций И Структур" (Ооо "Оис-Консалтинг") | Способ рентгеновского контроля тела человека |
RU2530903C1 (ru) * | 2013-03-01 | 2014-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Многоканальная газовая ионизационная камера |
RU2612058C1 (ru) * | 2015-12-22 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) | Рентгенографическая установка |
RU189440U1 (ru) * | 2019-01-10 | 2019-05-22 | Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Юга" (ПАО "МРСК Юга") | Мобильное устройство рентгенографического контроля высоковольтных выключателей |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108445525B (zh) * | 2018-01-31 | 2024-03-19 | 张岚 | 面阵列像素探测器、辐射探测系统及辐射场探测方法 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU499940B2 (en) * | 1976-04-12 | 1979-05-03 | General Electric Company | Xray detector |
US4275305A (en) * | 1976-09-13 | 1981-06-23 | General Electric Company | Tomographic scanning apparatus with ionization detector means |
SU811367A1 (ru) * | 1978-10-02 | 1981-03-07 | Предприятие П/Я Р-6303 | Детектор рентгеновского излучени |
RU2098929C1 (ru) * | 1995-05-29 | 1997-12-10 | Государственный научно-исследовательский институт "Пульсар" | Рентгенографическая установка для медицинской диагностики |
SE514460C2 (sv) * | 1999-04-14 | 2001-02-26 | Xcounter Ab | Förfarande för detektering av joniserande strålning, strålningsdetektor och anordning för användning vid radiografi med plant strålknippe |
SE514475C2 (sv) * | 1999-04-14 | 2001-02-26 | Xcounter Ab | Strålningsdetektor, en anordning för användning vid radiografi med plant strålknippe och ett förfarande för detektering av joniserande strålning |
SE0000957D0 (sv) * | 2000-02-08 | 2000-03-21 | Digiray Ab | Detector and method for detection of ionizing radiation |
-
2003
- 2003-07-08 RU RU2003120994/28A patent/RU2257639C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-07-06 EP EP04748960A patent/EP1648019A4/de active Pending
- 2004-07-06 CN CNA2004800257782A patent/CN1849692A/zh active Pending
- 2004-07-06 WO PCT/RU2004/000266 patent/WO2005004190A1/ru active Application Filing
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA014661B1 (ru) * | 2010-04-12 | 2010-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Консультации По Оптимизации Инвестиций И Структур" (Ооо "Оис-Консалтинг") | Способ рентгеновского контроля тела человека |
RU2530903C1 (ru) * | 2013-03-01 | 2014-10-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Новосибирский национальный исследовательский государственный университет" (Новосибирский государственный университет, НГУ) | Многоканальная газовая ионизационная камера |
RU2612058C1 (ru) * | 2015-12-22 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) | Рентгенографическая установка |
RU189440U1 (ru) * | 2019-01-10 | 2019-05-22 | Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Юга" (ПАО "МРСК Юга") | Мобильное устройство рентгенографического контроля высоковольтных выключателей |
RU189440U9 (ru) * | 2019-01-10 | 2019-08-14 | Публичное акционерное общество "Межрегиональная распределительная сетевая компания Юга" (ПАО "МРСК Юга") | Мобильное устройство рентгенографического контроля высоковольтных выключателей |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1648019A4 (de) | 2009-05-06 |
CN1849692A (zh) | 2006-10-18 |
RU2003120994A (ru) | 2005-01-10 |
EP1648019A1 (de) | 2006-04-19 |
WO2005004190A1 (fr) | 2005-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100566109B1 (ko) | 평판 빔 방사 사진술과 방사 검출기를 위한 방법 및 장치 | |
AU2001288198B2 (en) | Adaptable energy-resolved detection of ionizing radiation | |
US6476397B1 (en) | Detector and method for detection of ionizing radiation | |
US6316773B1 (en) | Multi-density and multi-atomic number detector media with gas electron multiplier for imaging applications | |
US6414317B1 (en) | Radiation detector, an apparatus for use in planar beam radiography and a method for detecting ionizing radiation | |
US6856669B2 (en) | Method and apparatus for detection of ionizing radiation | |
US6373065B1 (en) | Radiation detector and an apparatus for use in planar beam radiography | |
AU2001288198A1 (en) | Adaptable energy-resolved detection of ionizing radiation | |
SU1521293A3 (ru) | Устройство обнаружени и локализации нейтральных частиц | |
JP5922022B2 (ja) | 放射線画像化デバイスおよび放射線画像化デバイス用の検出器 | |
KR100682080B1 (ko) | 방사사진술을 위한 방법 및 장치와 방사검출기 | |
RU2257639C2 (ru) | Рентгенографическая установка сканирующего типа (варианты) | |
WO2002019381A1 (en) | Multi-density and multi-atomic number detector media with gas electron multiplier for imaging applications | |
Drost et al. | A xenon ionization detector for digital radiography | |
Baru et al. | One dimensional X-ray MSGC detector for synchrotron radiation experiments and medical imaging | |
JPS5824905B2 (ja) | 放射線検出器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080214 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190709 |