RU2288466C1 - Device for carrying out radiographic and tomographic examination - Google Patents
Device for carrying out radiographic and tomographic examination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2288466C1 RU2288466C1 RU2005110969/28A RU2005110969A RU2288466C1 RU 2288466 C1 RU2288466 C1 RU 2288466C1 RU 2005110969/28 A RU2005110969/28 A RU 2005110969/28A RU 2005110969 A RU2005110969 A RU 2005110969A RU 2288466 C1 RU2288466 C1 RU 2288466C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- optical
- channels
- scintillating
- truncated cone
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к исследованию внутренней структуры объектов, а именно к анализу объектов радиационными методами, например с помощью нейтронного, рентгеновского или гамма-излучения.The invention relates to the study of the internal structure of objects, namely to the analysis of objects by radiation methods, for example using neutron, x-ray or gamma radiation.
Известны устройства для радиографии и томографии внутренней структуры объектов, в которых просвечивают исследуемый объект расходящимся пучком рентгеновского излучения и получают теневое изображение внутренней структуры исследуемого объекта на соответствующей системе отображения.Known devices for radiography and tomography of the internal structure of objects in which the studied object is illuminated by a diverging x-ray beam and a shadow image of the internal structure of the object under study is obtained on the corresponding display system.
Клюев В.В. и др. Промышленная радиационная интроскопия. М. Энергоатомиздат, 1985, с.5-8.Klyuev V.V. et al. Industrial radiation introscopy. M. Energoatomizdat, 1985, p. 5-8.
Недостатком указанных устройств с использованием расходящегося пучка является низкая чувствительность к маломерным деталям внутренней структуры объекта (дефекты, включения).The disadvantage of these devices using a diverging beam is low sensitivity to small-sized details of the internal structure of the object (defects, inclusions).
Известным техническим решением является устройство для исследования внутренней структуры объектов, для получения теневых проекций сечений исследуемого объекта путем его сканирования коллимированным пучком рентгеновского излучения, регистрации прошедшего через объект излучения детектором.A well-known technical solution is a device for studying the internal structure of objects, for obtaining shadow projections of the cross sections of the studied object by scanning it with a collimated x-ray beam, detecting the radiation transmitted through the object by a detector.
Патент Великобритании №1283915, МПК: G 01 N 23/08, 1975 г.UK patent No. 1283915, IPC: G 01 N 23/08, 1975
В этом устройстве получаемое пространственное разрешение в теневых проекциях определяется размерами коллимированного пучка и/или детектора в направлении сканирования, т.е. при наличии в исследуемом объекте мелких деталей структуры, последние могут не выявляться в получаемой теневой проекции.In this device, the obtained spatial resolution in shadow projections is determined by the dimensions of the collimated beam and / or detector in the scanning direction, i.e. if there are small details of the structure in the studied object, the latter may not be detected in the resulting shadow projection.
Недостатком известных технических решений является перемещение для получения теневых изображений именно коллимированных пучков относительно объекта.A disadvantage of the known technical solutions is the movement to obtain shadow images of precisely collimated beams relative to the object.
Это приводит к усложнению общей конструкции, к повышению требований к радиационной защите, к возможности пробелов при контроле объекта из-за резких перемещений излучателя, а также низкая эффективность использования излучения источника, увеличение времени исследования и сама необходимость коллимирования пучка.This leads to a complication of the overall design, to increased requirements for radiation protection, to the possibility of gaps in the control of the object due to sudden movements of the emitter, as well as low efficiency of the use of radiation from the source, increased study time and the very need for collimating the beam.
Известно устройство малоугловой томографии, содержащее источник проникающего излучения, коллиматор, формирующий падающий на объект поток излучения в виде малорасходящихся пучков, средство перемещения объекта относительно падающего на него излучения, пространственный фильтр и детектор.A device for small angle tomography is known, which contains a source of penetrating radiation, a collimator that generates a radiation flux incident on the object in the form of low-diverging beams, means for moving the object relative to the radiation incident on it, a spatial filter, and a detector.
Патент Российской Федерации №2119659, МПК: G 01 N 23/02, 1998 г. Устройство имеет сложную кинематическую структуру для идентификации расходящегося пучка после исследуемого объекта.Patent of the Russian Federation No. 2119659, IPC: G 01 N 23/02, 1998. The device has a complex kinematic structure for identifying a diverging beam after the object under study.
Известно устройство для радиографии и томографии, содержащее источник проникающего излучения, средство перемещения исследуемого объекта, оптическую систему регистрации излучения, содержащую сцинтилляционный экран, плоское зеркало, объектив, фотоприемник (ТВ-камера) и корректирующую линзу.A device for radiography and tomography containing a source of penetrating radiation, a means of moving the studied object, an optical radiation registration system containing a scintillation screen, a flat mirror, a lens, a photodetector (TV camera) and a correction lens.
Патент Российской Федерации №2189031, МПК: G 01 N 23/04, 2002 г. Устройство имеет сложную оптическую систему формирования изображения, сравнительно низкие четкость изображения и чувствительность.Patent of the Russian Federation No. 2189031, IPC: G 01 N 23/04, 2002. The device has a sophisticated optical imaging system, relatively low image clarity and sensitivity.
Известно устройство для обнаружения контрабанды, содержащее полиэнергетический источник γ-излучения, спектрометрический детектор γ-излучения, усилитель сигналов детектора, амплитудно-цифровой преобразователь, контроллер и компаратор интенсивности импульсов в избранных энергетических областях (селектор импульсов отраженного γ-излучения) и дисплей.A device for detecting contraband is known, comprising a polyenergy source of γ radiation, a spectrometric γ radiation detector, a detector signal amplifier, an amplitude-digital converter, a controller and a pulse intensity comparator in selected energy regions (a pulse selector for reflected γ radiation) and a display.
Патент Российской Федерации №2161299, МПК: G 01 N 23/08, 2000 г.Patent of the Russian Federation No. 2161299, IPC: G 01 N 23/08, 2000
Устройство, реагируя на наличие за экраном присоединенной массы (контрабанды), не позволяет судить о характере скрытого материала.The device, responding to the presence of attached mass (smuggling) behind the screen, does not allow one to judge the nature of the hidden material.
Интенсивность регистрируемого при этом отраженного γ-излучения зависит не только от плотности материала закладки, но и от геометрических размеров скрытой закладки.The intensity of the reflected γ-radiation recorded in this case depends not only on the density of the bookmark material, but also on the geometric dimensions of the hidden bookmark.
Известно рентгеновское устройство, содержащее источник излучения, средство для размещения образца, экран-преобразователь, выполненный в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды с расходящимися капиллярными каналами транспортировки излучения, стенки которых имеют форму боковой поверхности усеченных конуса или пирамиды, на одном торце которого расположено средство, чувствительное к излучению, и фотоприемник.A known x-ray device containing a radiation source, a means for placing a sample, a screen transformer made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid with diverging capillary channels for transporting radiation, the walls of which are in the form of a side surface of a truncated cone or pyramid, at one end of which there is a means sensitive to radiation, and a photodetector.
Патент Российской Федерации №2239822, МПК: G 01 N 23/04, Бюл. №31, от 10.12.2004. Прототип.Patent of the Russian Federation No. 2239822, IPC: G 01 N 23/04, Bull. No. 31, dated December 10, 2004. Prototype.
Прототип сложен в изготовлении, предназначен для работы с протяженным источником излучения, преобразователь по существу является лишь коллиматором излучения и только средство, чувствительное к излучению, позволяет его считать экраном-преобразователем.The prototype is difficult to manufacture, designed to work with an extended radiation source, the converter is essentially only a radiation collimator and only radiation sensitive means allows it to be considered a screen-converter.
Прототип позволяет выявлять и преобразовывать только один вид излучений, не позволяет проводить комплексный экспресс-анализ исследуемого объекта.The prototype allows you to identify and convert only one type of radiation, does not allow complex express analysis of the studied object.
Настоящее изобретение устраняет недостатки аналогов и прототипа.The present invention eliminates the disadvantages of analogues and prototype.
Изобретение направлено на повышение эффективности использования быстрых нейтронов, уменьшение времени экспозиции, уменьшение влияния фонового сигнала, улучшение качества принимаемых изображений, повышение производительности процесса, одновременное получение изображений не только в нейтронном потоке, но и в рентгеновском и гамма-излучениях, проведение комплексного экспресс-анализа исследуемого объекта.The invention is aimed at increasing the efficiency of using fast neutrons, reducing the exposure time, reducing the influence of the background signal, improving the quality of received images, increasing the productivity of the process, simultaneously obtaining images not only in the neutron flux, but also in x-ray and gamma radiation, conducting a comprehensive express analysis the investigated object.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности и пространственного разрешения не только в параллельном, но и в коническом пучке, расширение функциональных возможностей устройства, возможность проведения экспресс-анализа исследуемых образцов, одновременная регистрация различных видов проникающего излучения: быстрых нейтронов, тепловых нейтронов, рентгеновских и гамма-лучей.The technical result of the invention is to increase the efficiency and spatial resolution not only in a parallel, but also in a conical beam, expanding the device’s functionality, the possibility of express analysis of the samples under study, simultaneous registration of various types of penetrating radiation: fast neutrons, thermal neutrons, x-ray and gamma rays.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для радиографии и томографии, содержащем источник проникающего излучения, средство для размещения исследуемого образца, экран-преобразователь проникающего излучения, выполненный в виде усеченного конуса или усеченной пирамиды с расходящимися каналами транспортировки излучения, стенки которых имеют форму боковой поверхности усеченных конуса или пирамиды, на одном торце экрана-преобразователя расположено средство, чувствительное к излучению, и средство для регистрации излучения, каналы транспортировки излучения выполнены в виде волоконно-оптических сцинтилляторов и скомпонованы в пакет в форме усеченного конуса или усеченной пирамиды, средство для размещения исследуемого образца выполнено с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, а средство для регистрации излучения содержит отклоняющее зеркало и не менее двух оптических каналов, выполненных в виде последовательно расположенных вдоль оси оптического канала входного проекционного объектива со светофильтром, усилителя изображения, масштабирующего объектива и ПЗС-матрицы.The technical result is achieved by the fact that in a device for radiography and tomography containing a source of penetrating radiation, means for placing the test sample, a transducer of penetrating radiation, made in the form of a truncated cone or a truncated pyramid with diverging channels for the transmission of radiation, the walls of which have the shape of a side surface truncated cone or pyramid, radiation sensitive means and means for detecting radiation are located on one end of the screen transducer i, the radiation transportation channels are made in the form of fiber optic scintillators and arranged in a bag in the form of a truncated cone or a truncated pyramid, the means for placing the test sample are made with the possibility of reciprocating and rotational motion, and the means for detecting radiation contains a deflecting mirror and not less than two optical channels, made in the form of successively arranged along the axis of the optical channel of the input projection lens with a filter, the amplifier is shown a scaling lens and a CCD.
Средство, чувствительное к регистрации излучения, расположено на меньшем торце скомпонованного пакета в виде слоя люминофора. Волоконно-оптические сцинтилляторы пакета покрыты слоем люминофора.A tool that is sensitive to the registration of radiation is located on the smaller end of the arranged package in the form of a phosphor layer. The fiber optic scintillators of the packet are coated with a phosphor layer.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1, фиг.2 и фиг.3.The invention is illustrated in figure 1, figure 2 and figure 3.
На фиг.1 схематично представлено устройство радиографии и томографии объектов смешанным составом проникающих излучений, где: 1 - ПЗС-матрица, 2 - масштабирующий объектив, 3 - усилитель изображения, 4 - проекционный объектив со светофильтром, 5 - комбинированный люминесцентный преобразователь, 6 - отклоняющее зеркало, 7 - средство для размещения исследуемого образца, выполненное с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения.Figure 1 schematically shows a device for radiography and tomography of objects with a mixed composition of penetrating radiation, where: 1 - a CCD matrix, 2 - a zoom lens, 3 - an image intensifier, 4 - a projection lens with a filter, 5 - a combined luminescent converter, 6 - deflecting mirror, 7 - means for placing the test sample, made with the possibility of reciprocating and rotational motion.
На фиг.2 схематично представлен продольный разрез комбинированного люминесцентного преобразователя 5, где: 8 - волоконно-оптические каналы транспортировки, 9 - слой люминофора, сцинтиллирующий в дополнительном участке оптического спектра, каналы транспортировки 8 составлены из отрезков волокон 10, 11, 12, сцинтиллирующих в различных участках оптического спектра. Отрезки волокон 10, 11, 12, сцинтиллирующие в различных участках оптического спектра канала 8, соединены последовательно (поэтому их позиции на фиг.1 не показаны, а показаны лишь участки сечения комбинированного люминесцентного преобразователя 5 различного оптического спектра).Figure 2 schematically shows a longitudinal section of a combined
На фиг.3 схематично представлен продольный разрез одного канала комбинированного люминесцентного преобразователя 5, где: 10, 11, 12 - сечение отрезков волокон, сцинтиллирующих в различных участках оптического спектра при параллельном соединении отрезков волокон.Figure 3 schematically shows a longitudinal section of one channel of a combined
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При облучении исследуемого образца (на чертежах не показан), расположенного на средстве для размещения 7, выполненном с возможностью возвратно-поступательного и вращательного движения, на комбинированный преобразователь 5 поступает поток быстрых нейтронов и/или рентгеновского излучения, где происходит преобразование нейтронного и/или рентгеновского излучения в световое излучение. Комбинированный люминесцентный преобразователь 5 из-за различного состава волокон 10, 11, 12 каналов транспортировки 8 позволяет преобразовывать разные падающие виды излучения в самостоятельные световые потоки различного спектрального состава.When irradiating the test sample (not shown in the drawings) located on the accommodation device 7, made with the possibility of reciprocating and rotational motion, the combined
После прохождения комбинированного люминесцентного преобразователя 5 самостоятельные световые потоки различного спектрального состава разделяют отклоняющим зеркалом 6 и направляют на проекционные объективы 4 с соответствующими светофильтрами по раздельным оптическим каналам каждого вида излучения.After passing through the combined
Затем световой поток попадает на усилитель изображения 3 и далее с помощью масштабирующего объектива 2 на ПЗС-матрицу 1. Изображения формируются в различных областях оптического спектра.Then, the light flux enters the image amplifier 3 and then with the help of a scaling lens 2 onto the
Избирательность регистрации того или иного изображения обеспечивается соответствующими светофильтрами, установленными на проекционные объективы 4.Selectivity of registration of a particular image is ensured by appropriate filters mounted on projection lenses 4.
Волоконно-оптический преобразователь 5 является универсальным, так как его компоновка обеспечивает возможность регистрации быстрых нейтронов, а также тепловых нейтронов и рентгеновского, и гамма-излучения.Fiber
Дополнительный слой 9 по существу является дополнительным каналом транспортировки собственного вида излучения и позволяет при необходимости сократить продольные размеры преобразователя 5.The
Устройство на основе комбинированного преобразователя 5 эффективно для осуществления радиографии как в коническом пучке быстрых нейтронов, так и в случае любого комбинированного излучения.A device based on a combined
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110969/28A RU2288466C1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | Device for carrying out radiographic and tomographic examination |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005110969/28A RU2288466C1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | Device for carrying out radiographic and tomographic examination |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2288466C1 true RU2288466C1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37664514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005110969/28A RU2288466C1 (en) | 2005-04-15 | 2005-04-15 | Device for carrying out radiographic and tomographic examination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2288466C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470287C1 (en) * | 2011-08-16 | 2012-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" | Non-destructive testing system of products |
RU2472138C1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" | Method of ndt testing |
-
2005
- 2005-04-15 RU RU2005110969/28A patent/RU2288466C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2470287C1 (en) * | 2011-08-16 | 2012-12-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" | Non-destructive testing system of products |
RU2472138C1 (en) * | 2011-08-16 | 2013-01-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" | Method of ndt testing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9329141B2 (en) | Large field of view grating interferometers for X-ray phase contrast imaging and CT at high energy | |
US20100091947A1 (en) | Differential Interference Phase Contrast X-ray Imaging System | |
US20150055745A1 (en) | Phase Contrast Imaging Using Patterned Illumination/Detector and Phase Mask | |
KR20080045156A (en) | Lobster eye x-ray imaging system and method of fabrication thereof | |
CN1216109A (en) | Inspection equipment using small-angle topography in determining objects internal structure and composition | |
JP2016514835A (en) | Detector for detecting the trajectory of ionized particles | |
US11029424B2 (en) | X-ray detectors of high spatial resolution | |
JP3850711B2 (en) | Radiation utilization inspection device | |
JP6702788B2 (en) | Radiation phase change detection method | |
Nagarkar et al. | High speed X-ray imaging camera using a structured CsI (Tl) scintillator | |
RU2288466C1 (en) | Device for carrying out radiographic and tomographic examination | |
JPH04122248A (en) | Optical tomographic image imaging device | |
CN110108730B (en) | X-ray single exposure dual-energy microscopic imaging device | |
JP2016509872A (en) | Large field grating interferometer for X-ray phase contrast imaging and CT at high energy | |
JP2006329905A (en) | Line sensor, line sensor unit, and radiation nondestructive inspection system | |
JPH04353791A (en) | Scattering ray imaging device | |
RU50315U1 (en) | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY | |
RU2293971C2 (en) | Radiography and tomography device | |
RU2290666C1 (en) | Detector of penetrating radiations | |
JP2003294658A (en) | Radiation inspection apparatus | |
RU2288465C1 (en) | Device for carrying out radiographic and tomographic examination | |
RU50314U1 (en) | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY | |
RU49626U1 (en) | Radiant Detector | |
RU49625U1 (en) | DEVICE FOR RADIOGRAPHY AND TOMOGRAPHY | |
RU2290627C1 (en) | Method of radiography of objects |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110416 |