RU2343504C2 - Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation - Google Patents

Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation Download PDF

Info

Publication number
RU2343504C2
RU2343504C2 RU2006146459/28A RU2006146459A RU2343504C2 RU 2343504 C2 RU2343504 C2 RU 2343504C2 RU 2006146459/28 A RU2006146459/28 A RU 2006146459/28A RU 2006146459 A RU2006146459 A RU 2006146459A RU 2343504 C2 RU2343504 C2 RU 2343504C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiation
ray
sensor
collimator
polycrystalline
Prior art date
Application number
RU2006146459/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006146459A (en
Inventor
Рустам Ахмарович Бадамшин (RU)
Рустам Ахмарович Бадамшин
Вадим Рауфович Тагиров (RU)
Вадим Рауфович Тагиров
Ренат Ришатович Хасанов (RU)
Ренат Ришатович Хасанов
Сергей Владимирович Коновалов (RU)
Сергей Владимирович Коновалов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
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 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Уфимский государственный авиационный технический университет
Priority to RU2006146459/28A priority Critical patent/RU2343504C2/en
Publication of RU2006146459A publication Critical patent/RU2006146459A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2343504C2 publication Critical patent/RU2343504C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention can be applied at not destroying control and medical diagnostics. The essence of the invention consists in application of a method of basis of binary images. Installation of the x-ray control of a body includes consistently located modules, each of which contains a polycrystalline sensor control (scintillation converter of x-ray radiation in visible), a line of photosensitive elements with system of accumulation, management, storage and reading of alarm charges, a regular fibre-optical cable, optically interfaced by target end faces by means of a compound concentrator with consecutive group of optical diode lines, and entrance end faces by means of a compound concentrator with a polycrystalline sensor control.
EFFECT: increase of speed of reception of the information at the scanning x-ray control, resolution increase, a possibility of registration and processing of formed roentgenograms in basis of the binary images allowing essentially to raise quality of received images on the basis of use of the powerful device of the theory of binary images.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области регистрации изображений в различных областях спектра электромагнитного излучения, в частности в рентгеновском диапазоне излучения, производимого с помощью устройств, в которых первичное рентгеновское изображение преобразуется сенсором в видимое, регистрируемое далее преобразователем изображений.The invention relates to the field of image registration in various areas of the spectrum of electromagnetic radiation, in particular in the x-ray range of radiation produced by devices in which the primary x-ray image is converted by the sensor into a visible image recorded by the image converter.

В качестве аналога заявляемого технического решения принят способ получения рентгеновского изображения (Европейский патент ЕР N 0296737, кл. G01T 1/00, G01Т 1/20, опубликован 18.02.1991 г.), содержащий источник проникающего излучения, люминесцентный экран-преобразователь, работающий на просвет, оптическую систему переноса видимого изображения с экрана на детектор изображений и защиты детектора от рентгеновских лучей, фотоэлектрический детектор изображений (ПЗС-матрица).As an analogue of the claimed technical solution, a method for obtaining an x-ray image was adopted (European patent EP N 0296737, class G01T 1/00, G01T 1/20, published 02/18/1991), containing a source of penetrating radiation, a luminescent screen-converter operating on lumen, an optical system for transferring a visible image from the screen to an image detector and protecting the detector from x-rays, a photoelectric image detector (CCD).

Основной недостаток аналога - существенное снижение эффективности сцинтилляционного экрана вследствие оптических потерь при сжатии изображения на площадь ПЗС-матрицы. Снижение эффективности сенсора приводит к необходимости повышения доз облучения объектов исследования. В ряде случаев это ограничивает использование устройства или вообще исключает возможность его применения, например в медицинской рентгенодиагностике.The main disadvantage of the analogue is a significant decrease in the efficiency of the scintillation screen due to optical losses during image compression over the area of the CCD matrix. A decrease in the efficiency of the sensor leads to the need to increase the radiation doses of the objects of study. In some cases, this limits the use of the device or even excludes the possibility of its use, for example, in medical X-ray diagnostics.

Известен другой аналог заявляемого технического решения световолоконного сцинтилляционного детектора рентгеновского излучения (патент РФ № 2248011, кл. G01Т 1/20, G02B 6/00, опубликован 03.10/2005.), содержащий блок регистрации рентгеновского изучения в виде набора волоконно-оптических сцинтилляторов, передающий блок волоконно-оптической связи, выполненные в виде единого волоконно-оптического модуля, фотоприемное устройство с блоком электронной обработки сигналов в виде оптической системы пикселей.Another analogue of the claimed technical solution of a fiber optic scintillation X-ray detector is known (RF patent No. 2248011, CL G01T 1/20, G02B 6/00, published 03.10 / 2005.), Containing an X-ray study registration unit in the form of a set of fiber optic scintillators, transmitting fiber-optic communication unit, made in the form of a single fiber-optic module, a photodetector with an electronic signal processing unit in the form of an optical pixel system.

Основной недостаток описываемого аналога - использование аналого-цифрового преобразователя (АЦП) в процессе преобразования исходного аналогового сигнала в цифровую форму, вносящую временные задержки, обусловленные последовательным способом преобразования аналогового сигнала в цифровую форму, что существенно сказывается на общем быстродействии вычислительной системы. Кроме того, АЦП в силу своей схемотехнической организациии ее особенностей (линейный характер преобразования) ограничивает динамический диапазон преобразования интегральной интенсивности регистрируемого оптического сигнала, имеющего существенно нелинейную (гиперболическую) форму. Таким образом, динамический диапазон, время преобразования АЦП и последовательная передача информации являются ограничивающими факторами при использовании таких систем регистрации и обработки данных в режиме реального времени для современных оптоэлектронных устройств и систем.The main disadvantage of the described analogue is the use of an analog-to-digital converter (ADC) in the process of converting the original analog signal to digital form, introducing time delays due to the sequential method of converting the analog signal to digital form, which significantly affects the overall speed of the computing system. In addition, the ADC due to its circuit organization and its features (linear nature of the conversion) limits the dynamic range of the conversion of the integrated intensity of the recorded optical signal, which has a substantially non-linear (hyperbolic) shape. Thus, the dynamic range, ADC conversion time and serial transmission of information are limiting factors when using such systems for recording and processing data in real time for modern optoelectronic devices and systems.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому является способ ренгеновского контроля тела (варианты) и установка для его реализации (варианты) (патент РФ № 2261465, кл. G03B 42/023, опубликован 09.27.2005), заключающийся в том, что рентгеновский контроль тела осуществляют путем сканирования его предварительно сформированным коллимированным пучком рентгеновского излучения за счет синхронного независимого перемещения относительно неподвижного тела плоского вертикального пучка рентгеновского излучения и датчика, выполненного в виде вертикальной линейки детекторов излучения.The closest in technical essence and the achieved result to the claimed is the method of X-ray body control (options) and installation for its implementation (options) (RF patent No. 2261465, CL G03B 42/023, published 09.27.2005), namely, that X-ray control of the body is carried out by scanning it with a preformed collimated x-ray beam due to synchronous independent movement relative to the stationary body of a flat vertical x-ray beam and a sensor, Making a vertical line in the form of radiation detectors.

Недостатки прототипа: часть рентгеновского потока проходит сквозь преобразователь рентгеновского излучения в видимое и попадает на детектор, вызывая искажения сигнала детектора, нестабильность его параметров по площади изображения и во времени. При превышении критической дозы воздействие рентгеновского излучения приводит к выходу детектора из строя.The disadvantages of the prototype: part of the x-ray stream passes through the x-ray Converter into the visible and gets on the detector, causing distortion of the detector signal, the instability of its parameters in the image area and in time. If the critical dose is exceeded, exposure to x-rays leads to the failure of the detector.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей и характеристик детектора, достигаемого использованием для преобразования регистрируемого аналогового сигнала в цифровую форму фототриггеров с регулируемым порогом срабатывания (ФТ), применением метода формирования базиса бинарных изображений, позволяющего расширить динамический диапазон регистрируемой интенсивности рентгеновского излучения, а также возможность максимального сжатия получаемых бинарных изображений, повышение чувствительности преобразователя за счет применения поликристаллических сенсоров, сопряженных с оптоволоконным кабелем посредством фоконов, не ограничивающих толщину сцинцилирующего слоя сенсора, а следовательно, и его чувствительность к рентгеновскому излучению.The objective of the invention is to expand the functionality and characteristics of the detector, achieved by using phototriggers with an adjustable threshold (FT) for converting the recorded analog signal to digital form, using the method of forming the basis of binary images, which allows to expand the dynamic range of the recorded x-ray intensity, as well as the possibility of maximum compression obtained binary images, increasing the sensitivity of the converter due to the use of polycrystalline sensors, coupled to a fiber optic cable through focons that do not limit the thickness of the scintillating layer of the sensor, and therefore its sensitivity to x-ray radiation.

Техническим результатом является повышение разрешающей способности (10 пар лин/мм и более) и общего быстродействия всей системы.The technical result is to increase the resolution (10 pairs of lines / mm or more) and the overall speed of the entire system.

Поставленная задача достигается тем, что способ регистрации рентгеновского излучения путем сканирования исследуемого объекта предварительно сформированным плоским пучком рентгеновского излучения за счет перемещения объекта и источника излучения относительно друг друга, приема излучения, проходящего через объект, и в каждый момент сканирования преобразование его в излучение видимого света, которое в свою очередь преобразуют в цифровую форму, в отличие от прототипа преобразование в цифровую форму осуществляют в каждый момент сканирования в виде последовательностей бинарных изображений посредством использования линейки ФТ, преобразующих регистрируемое излучение за время экспозиции, определяемое количеством заданных уровней срабатывания ФТ, на каждом шаге сканирования, в пространственный фрагмент бинарных изображений, который передается в цифровую вычислительную машину (ЦВМ) для дальнейшей обработки.The problem is achieved in that the method of registering x-ray radiation by scanning the test object with a preformed flat beam of x-ray radiation by moving the object and the radiation source relative to each other, receiving radiation passing through the object, and at each time of scanning it is converted into visible light radiation, which, in turn, is converted to digital form, unlike the prototype, the conversion to digital form is carried out at every moment Bani as sequences of binary images by using FT line converting radiation detected during the exposure time, determined by the number of alarm levels defined CFT at each scanning step, a spatial fragment binary image which is transmitted in the digital computing machine (CVM) for further processing.

Кроме того, плоский пучок рентгеновского излучения формируют в горизонтальной плоскости, а коллиматор перемещают по вертикали, поддерживая постоянное соотношение скоростей движения коллиматора и датчика излучения.In addition, a flat beam of x-ray radiation is formed in the horizontal plane, and the collimator is moved vertically, maintaining a constant ratio of the speeds of the collimator and the radiation sensor.

Кроме того, перемещение коллиматора и датчика излучения производят посредством одного шагового двигателя, а синхронизацию их движения осуществляют за счет жесткого механического соединения коллиматора и датчика излучения.In addition, the collimator and the radiation sensor are moved by means of a single stepper motor, and their movement is synchronized due to the rigid mechanical connection of the collimator and the radiation sensor.

Кроме того, датчики излучения при необходимости могут быть объединены в группу, размеры которой определяются линейными размерами исследуемого объекта.In addition, radiation sensors, if necessary, can be combined into a group, the dimensions of which are determined by the linear dimensions of the object under study.

Поставленная задача достигается также устройством регистрации рентгеновского излучения, содержащим блок управления и передачи изображения, источник рентгеновского излучения с коллиматором и датчиком излучения, расположенными на направляющих, датчик излучения состоит из первого устройства для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект, в излучение видимого света и второго устройства для преобразования излучения видимого света в электронный сигнал, в отличие от прототипа первое устройство - поликристаллический сенсор - выполнено из рентгеночувствительного сцинцилирующего материала в виде пластины, толщина которой определяет требуемую чувствительность к рентгеновскому излучению, а второе устройство представляет собой фотоприемную линейку, у которой фоточувствительная часть совпадает с линейными размерами поликристаллического сенсора, поликристаллический сенсор оптически сопряжен с фотоприемной линейкой посредством регулярного оптоволоконного кабеля с фоконами на обеих концах, причем линейные размеры фоконов совпадают с размерами поликристаллического сенсора с одной стороны и фотоприемной линейки с другой.The task is also achieved by an X-ray registration device containing an image control and transmission unit, an X-ray source with a collimator and a radiation sensor located on the rails, the radiation sensor consists of a first device for converting X-ray radiation transmitted through the object under study into visible light and the second device for converting visible light into an electronic signal, unlike the prototype, the first device is polycr metal sensor - made of an x-ray sensitive scintillating material in the form of a plate, the thickness of which determines the required sensitivity to x-ray radiation, and the second device is a photodetector line, in which the photosensitive part coincides with the linear dimensions of the polycrystalline sensor, the polycrystalline sensor is optically paired with the photodetector line through regular optical fibers cable with foci at both ends, and the linear dimensions of the foci coincide with Dimensions polysilicon sensor on one side and the other line of the photodetector.

Кроме того, фотоприемная линейка, содержащая фоточувствительные элементы, например, фотоприемную линейку и линейку триггерров Шмита с дифференциальными каскадами на входе, включенные последовательно, причем катоды фотодиодов ФПЛ подключены к блоку управления и передачи изображения, задающему последовательные во времени значения напряжений смещения, а выход каждого триггера Шмиттта является соответствующим элементом информационной шины. Таким образом ФТ представляет собой последовательно соединенный фотодиод и триггер Шмитта.In addition, a photodetector line containing photosensitive elements, for example, a photodetector line and a line of Schmitt triggers with differential stages at the input, connected in series, the cathodes of the PLD photodiodes connected to a control and transmission unit that sets the bias voltage values sequential in time, and the output of each Schmitt trigger is the corresponding element of the information bus. Thus, the FT is a series-connected photodiode and Schmitt trigger.

Фотоприемная линейка (ФПЛ) представляет собой либо комплементарную МОП-структуру (чип), либо два различных функциональных узла - фотодиодную линейку и линейку триггеров Шмиттта с дифференциальным каскадом на входе каждого триггера Шмитта. В процессе регистрации образов изображения объекта исследования порог срабатывания ФТ ступенчато изменяется во времени, что позволяет получать бинарные изображения, соответствующие установленным уровням интенсивности излучения. Совокупность бинарных изображений представляет собой полный теневой образ объекта.The photodetector line (FPL) is either a complementary MOS structure (chip) or two different functional units - a photodiode line and a line of Schmitt triggers with a differential cascade at the input of each Schmitt trigger. In the process of registering images of the image of the object of study, the FT response threshold changes stepwise in time, which allows one to obtain binary images corresponding to the established levels of radiation intensity. A collection of binary images is a complete shadow image of an object.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 показана общая схема устройства, на фиг.2 - электрическая принципиальная схема ФТ, на фиг.3 - временные диаграммы работы ФТ.The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the general diagram of the device, figure 2 is an electrical circuit diagram of the FT, figure 3 is a timing diagram of the FT.

Заявляемое устройство представлено на фиг.1. Оно содержит источник рентгеновского излучения 1 сопряженный с коллиматором 2, формирующим плоский пучок рентгеновского излучения 3, пронизывающий исследуемый объект 4, поликристаллический сенсор 5, оптически сопряженный посредством системы переноса изображения и защиты ФПЛ, состоящей из фоконов 6, 7 и регулярного оптоволоконного кабеля 8 и электрически соединенных ФПЛ 9, блок управления и передачи изображения 10, ЦВМ 11. Перемещение коллиматора 2 и поликристаллического сенсора 5 относительно исследуемого объекта производят посредством одного шагового двигателя, синхронизацию их движения осуществляют за счет жесткого механического соединения коллиматора 2 и поликристаллического сенсора 5. Поликристаллический сенсор 5, фоконы 6, 7, регулярный оптоволоконный кабель 8, ФПЛ 9 представляют собой датчик излучения.The inventive device is presented in figure 1. It contains an x-ray source 1 coupled to a collimator 2, forming a flat beam of x-ray radiation 3, penetrating the object under study 4, a polycrystalline sensor 5, optically coupled by means of an image transfer system and FPL protection, consisting of foci 6, 7 and a regular optical fiber cable 8 and electrically connected FPL 9, the control unit and the transmission of images 10, the digital computer 11. The movement of the collimator 2 and the polycrystalline sensor 5 relative to the investigated object is carried out by means of one th stepper motor, synchronizing their movement is effected by rigid mechanical connection of the collimator 2 and the polycrystalline polycrystalline sensor 5. Sensor 5 focons 6, 7, the regular optical fiber cable 8, 9 are FPL emission sensor.

Рентгеновское излучение, прошедшее через объект исследования (на фиг.1 объект рассматривать перпендикулярно плоскости чертежа), попадает на поликристаллический сенсор и преобразуется им в излучение видимого света, которое через систему переноса изображения попадает на ФПЛ.The x-ray radiation transmitted through the object of study (in Fig. 1, the object is viewed perpendicular to the plane of the drawing) is incident on the polycrystalline sensor and converted into visible light, which is transmitted through the image transfer system to the FPL.

На фиг.2 приведена схемная реализация ФТ на основе дифференциального каскада и триггера Шмитта, содержащая транзисторы VT2, VT3, образующие дифференциальный каскад и транзисторы VT4 и VT5, образующие триггер Шмитта. Вывод Q является информационным, напряжение Uопорн задает "пороговое" значение яркости, которое необходимо регистрировать, UVD - вход для переключения диода VD в режимы накопления и хранения, Uпит - напряжение питания.Figure 2 shows a schematic implementation of FT based on a differential cascade and Schmitt trigger, containing transistors VT2, VT3, forming a differential cascade and transistors VT4 and VT5, forming a Schmitt trigger. The output Q is informational, the voltage U reference sets the "threshold" value of brightness that needs to be recorded, U VD is the input for switching the VD diode to the storage and storage modes, U pit is the supply voltage.

В начальном состоянии напряжение на входах UVD и Uопорн отсутствует и вследствие этого и на выходе Q триггера Шмитта установлен сигнал логической "1". Далее, в момент начала сканирования на вход Uопорн подается напряжение, изменяющееся во времени, задаваемое системой управления, а на фотодиод падает оптический поток, вызывающий фото-ЭДС. Если напряжение на фотодиоде VD UVD вследствие падающего на его поверхность регистрируемого оптического потока станет равным Uопорн, то напряжение на выходе дифференциального каскада станет равным 0 и состояние выхода триггера Шмитта изменится на противоположное. Это будет сигнализировать о том, что регистрируемая яркость в данной точке превысила некоторую величину, задаваемую напряжением Uопорн. Таким образом, регулируя напряжение Uопорн от Uопорн min до Uопорн max осуществляется регистрация изображения по слоям яркости или, что то же самое, бинарная обработка изображения.In the initial state, the voltage at the inputs U VD and U of the reference is absent and, as a result, the logic signal “1” is set at the output Q of the Schmitt trigger. Further, at the beginning of scanning, a voltage that changes in time, set by the control system, is supplied to the input U of the reference , and an optical stream is incident on the photodiode, causing photo-emf. If the voltage at the photodiode VD U VD due to the recorded optical flux incident on its surface becomes equal to the U reference , then the voltage at the output of the differential cascade becomes equal to 0 and the output state of the Schmitt trigger changes to the opposite. This will signal that the recorded brightness at a given point exceeded a certain value specified by the voltage U reference . Thus, by adjusting the voltage of the U reference from the U reference min to the U reference max , the image is recorded by the brightness layers or, what is the same, binary image processing.

При переходе на следующий шаг сканирования катод фотодиода соединяется с источником питания, и его чувствительность к оптическому сигналу понижается, и схема возвращается в исходное состояние. Далее, процесс сканирования повторяется.When moving to the next scanning step, the cathode of the photodiode is connected to a power source, and its sensitivity to the optical signal decreases, and the circuit returns to its original state. Next, the scanning process is repeated.

На фиг.3 приведены временные диаграммы работы ФТ (Uдк - напряжение на выходе дифференциального каскада).Figure 3 shows the timing diagrams of the FT (U DC - voltage at the output of the differential stage).

Бинарная обработка заключается в разделении всех элементов изображения на два класса по признаку яркости путем выполнения поэлементного преобразования видаBinary processing consists in dividing all image elements into two classes based on brightness by performing elementwise transformation of the form

Figure 00000001
Figure 00000001

где g - выходной информационный сигнал, f0 - некоторое "пороговое" значение яркости. Таким образом, при выполнении бинарной обработки в ФПЛ регистрируемое изображение представляется в виде последовательности логических "0" и "1" на выходах ФТ, соответствующей различным установленным уровням яркости.where g is the output information signal, f 0 is some "threshold" value of brightness. Thus, when performing binary processing in the FPL, the recorded image is represented as a sequence of logical “0” and “1” at the FT outputs corresponding to various set brightness levels.

Логическая "1" определяется как пороговое значение f0. Регулировка порога переключения для всех ФТ одновременно дает возможность регистрировать изображение по "словам" яркости или, что то же самое, осуществлять квантование изображения непосредственно во время его экспозиции в ФПЛ. Благодаря этому на выходах ФПЛ обеспечивается формирование "бинарного" (двоичного изображения), которое может непосредственно передаваться в ЦВМ, что позволяет обходиться без применения АЦП.Logical "1" is defined as the threshold value f 0 . Adjusting the switching threshold for all FTs simultaneously makes it possible to register an image according to brightness “words” or, what is the same, to quantize the image directly during its exposure in the PL. Due to this, the formation of a “binary” (binary image) is provided at the FPL outputs, which can be directly transmitted to a digital computer, which makes it possible to do without using an ADC.

Для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через объект, в излучении видимого света используется поликристаллический сенсор, линейные размеры которого совпадают с линейными размерами фотоприемной части ФПЛ, а толщина определяется необходимой чувствительностью к рентгеновскому излучению. Фотоприемная часть ФПЛ соединяется с поликристаллическим сенсором посредством регулярного оптоволоконного кабеля с фоконами на обоих концах, линейные размеры которых совпадают с размером фотоприемной части ФПЛ и поликристаллического сенсора. Если необходимо охватить для регистрации участок объекта (или целиком весь объект), больший, чем линейный размер фотоприемной части ФПЛ, необходимо и достаточно составить набор подобных модулей, оптически сопряженных с поликристаллическим сенсором требуемых линейных размеров.To convert the x-ray radiation that has passed through the object, a polycrystalline sensor is used in the radiation of visible light, the linear dimensions of which coincide with the linear dimensions of the photodetector part of the FPL, and the thickness is determined by the necessary sensitivity to x-ray radiation. The photodetector part of the FPL is connected to the polycrystalline sensor by means of a regular fiber optic cable with focons at both ends, the linear dimensions of which coincide with the size of the photodetector part of the FPL and polycrystalline sensor. If it is necessary to cover for registration a part of the object (or the entire object) that is larger than the linear size of the photodetector part of the PL, it is necessary and sufficient to compile a set of similar modules that are optically coupled to a polycrystalline sensor with the required linear dimensions.

Таким образом, заявляемое изобретение расширяет функциональные возможности и характеристики детектора рентгеновского излучения, заключающиеся в повышении чувствительности к рентгеновскому излучению и обеспечении высокого пространственного разрешения, достигаемого использованием для преобразования регистрируемого аналогового сигнала в цифровую форму фототриггеров (ФТ) с регулируемым уровнем срабатывания, позволяющих применить формирование базиса бинарных изображений для оптимальной передачи и обработки информации, расширить динамический диапазон регистрируемой интенсивности рентгеновского излучения.Thus, the claimed invention extends the functionality and characteristics of the x-ray detector, which consists in increasing the sensitivity to x-ray radiation and providing high spatial resolution, achieved by using phototriggers (FT) with an adjustable level of triggering to convert the recorded analog signal to digital, allowing the use of basis formation binary images for optimal transmission and processing of information, expand d dynamic range of the recorded x-ray intensity.

Claims (6)

1. Способ регистрации рентгеновского излучения путем сканирования исследуемого объекта предварительно сформированным плоским пучком рентгеновского излучения за счет перемещения исследуемого объекта и источника излучения относительно друг друга, приема излучения, проходящего через исследуемый объект, и в каждый момент сканирования преобразование его в излучение видимого света, которое в свою очередь преобразуют в цифровую форму, отличающийся тем, что преобразование в цифровую форму осуществляют в каждый момент сканирования в виде последовательностей бинарных изображений посредством использования линейки фототриггеров, преобразующих регистрируемое излучение за время экспозиции, определяемое количеством заданных уровней срабатывания фототриггеров, на каждом шаге сканирования, в пространственный фрагмент бинарных изображений, который передают в цифровую вычислительную машину для дальнейшей обработки.1. A method of registering x-ray radiation by scanning the test object with a preformed flat beam of x-ray radiation by moving the test object and the radiation source relative to each other, receiving radiation passing through the test object, and at each time of scanning it is converted into visible light, which in turn, they are converted to digital form, characterized in that the conversion to digital form is carried out at each moment of scanning in the form of sequences of binary images by using fototriggerov line converting radiation detected during the exposure time, determined by the number of alarm levels defined fototriggerov at each scan step, a spatial fragment binary image, which is transmitted in a digital computer for further processing. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плоский пучок рентгеновского излучения формируют в горизонтальной плоскости, а коллиматор перемещают по вертикали, поддерживая постоянное соотношение скоростей движения коллиматора и датчика излучения.2. The method according to claim 1, characterized in that a flat beam of x-ray radiation is formed in the horizontal plane, and the collimator is moved vertically, maintaining a constant ratio of the speeds of the collimator and the radiation sensor. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перемещение коллиматора и датчика излучения производят посредством одного шагового двигателя, а синхронизацию их движения осуществляют за счет жесткого механического соединения коллиматора и датчика излучения.3. The method according to claim 1, characterized in that the collimator and the radiation sensor are moved by means of one stepper motor, and their movement is synchronized due to the rigid mechanical connection of the collimator and the radiation sensor. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что датчики излучения при необходимости могут быть объединены в группу, размеры которой определяются линейными размерами исследуемого объекта.4. The method according to claim 1, characterized in that the radiation sensors, if necessary, can be combined into a group, the dimensions of which are determined by the linear dimensions of the investigated object. 5. Устройство регистрации рентгеновского излучения, содержащее блок управления и передачи изображения, цифровую вычислительную машину, источник рентгеновского излучения с коллиматором и датчиком излучения, расположенными на направляющих, датчик излучения состоит из первого устройства для преобразования рентгеновского излучения, прошедшего через исследуемый объект, в излучение видимого света и второго устройства для преобразования излучения видимого света в электронный сигнал, отличающееся тем, что первое устройство для преобразования - поликристаллический сенсор - выполнено из рентгеночувствительного сцинцилирующего материала в виде пластины, толщина которой определяет требуемую чувствительность к рентгеновскому излучению, а второе устройство для преобразования представляет собой фотоприемную линейку, у которой фоточувствительная часть совпадает с линейными размерами поликристаллического сенсора, поликристаллический сенсор оптически сопряжен со вторым устройством для преобразования посредством регулярного оптоволоконного кабеля с фоконами на обоих концах, причем линейные размеры фоконов совпадают с размерами поликристаллического сенсора с одной стороны и второго устройства для преобразования с другой.5. An X-ray registration device comprising an image control and transmission unit, a digital computer, an X-ray source with a collimator and a radiation sensor located on the rails, the radiation sensor consists of a first device for converting X-ray radiation transmitted through the object under study into visible radiation light and a second device for converting visible light into an electronic signal, characterized in that the first device for converting polycrystalline sensor - is made of an x-ray sensitive scintillating material in the form of a plate, the thickness of which determines the required sensitivity to x-ray radiation, and the second device for conversion is a photodetector line, in which the photosensitive part coincides with the linear dimensions of the polycrystalline sensor, the polycrystalline sensor is optically paired with the second a device for conversion through regular fiber optic cable with foci on both ends and the linear dimensions of the focons coincide with the dimensions of the polycrystalline sensor on the one hand and the second device for conversion on the other. 6. Устройство регистрации рентгеновского излучения по п.5, отличающееся тем, что фотоприемная линейка содержит фоточувствительные элементы, например линейку фотодиодов и линейку триггеров Шмитта с дифференциальными каскадами на входе, включенные последовательно, причем катоды фотодиодов подключены к блоку управления и передачи изображения, задающему последовательные во времени значения напряжений смещения, а выход каждого триггера Шмитта является соответствующим элементом информационной шины. 6. The X-ray detection device according to claim 5, characterized in that the photodetector line contains photosensitive elements, for example, a line of photodiodes and a line of Schmitt triggers with differential cascades at the input, connected in series, and the cathodes of the photodiodes are connected to a control and transmission unit for specifying sequential in time, the bias voltage values, and the output of each Schmitt trigger is the corresponding element of the information bus.
RU2006146459/28A 2006-12-25 2006-12-25 Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation RU2343504C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006146459/28A RU2343504C2 (en) 2006-12-25 2006-12-25 Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006146459/28A RU2343504C2 (en) 2006-12-25 2006-12-25 Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006146459A RU2006146459A (en) 2008-06-27
RU2343504C2 true RU2343504C2 (en) 2009-01-10

Family

ID=39679814

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006146459/28A RU2343504C2 (en) 2006-12-25 2006-12-25 Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2343504C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA014661B1 (en) * 2010-04-12 2010-12-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Консультации По Оптимизации Инвестиций И Структур" (Ооо "Оис-Консалтинг") Method of x-raying human's body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA014661B1 (en) * 2010-04-12 2010-12-30 Общество С Ограниченной Ответственностью "Консультации По Оптимизации Инвестиций И Структур" (Ооо "Оис-Консалтинг") Method of x-raying human's body

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006146459A (en) 2008-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2034471C (en) Apparatus and method reading data from a solid state x-ray detector
JP4989005B2 (en) Digital X-ray imaging method and sensor device
US5617463A (en) X-ray diagnostic installation
CN103430533A (en) Single photon counting detector system having improved counter architecture
US20050285044A1 (en) X-ray imaging device
US11785175B2 (en) Solid-state imaging apparatus, radiation detector, and radiation measurement system
CN106796861A (en) Mixed tensor is changed and processing detection device
US9086493B2 (en) High-sensitivity X-ray detector
WO2008048425A2 (en) Method for reducing sensitivity modulation and lag in electronic imagers
RU2343504C2 (en) Method of registration of x-ray radiation and device for its realisation
CA1158079A (en) Solid state optical microscope
CN109863604A (en) Imaging sensor with phase sensitive pixel
JPS61226677A (en) Two-dimensional radioactive ray detector
Lehnert et al. Depth of Interaction Calibration and Capabilities in $2\times 2$ Discrete Crystal Arrays and Digital Silicon Photomultipliers
EP1481262B1 (en) Apparatus and method for detection of radiation
CN110161530A (en) TOF sensor and forming method thereof, NI Vision Builder for Automated Inspection
JP2003520345A (en) CCD array as multiple detector in optical imaging device
JPH05285128A (en) X ray image pickup device
KR890000312B1 (en) Radioactive detecting device
Yates et al. Intensified/shuttered cooled CCD camera for dynamic proton radiography
KR20080092393A (en) Radiation detector
KR101245526B1 (en) A digital x-ray image detector using pdp panel with condenser lens
RU2324964C2 (en) Device for obtaining sequence of high-speed process image frames
RU2400774C1 (en) Photodetector
CN115835820A (en) Imaging method using image sensor having a plurality of radiation detectors

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081226