RU2413396C1 - Laser centraliser for x-ray emitter - Google Patents
Laser centraliser for x-ray emitter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2413396C1 RU2413396C1 RU2009147712/07A RU2009147712A RU2413396C1 RU 2413396 C1 RU2413396 C1 RU 2413396C1 RU 2009147712/07 A RU2009147712/07 A RU 2009147712/07A RU 2009147712 A RU2009147712 A RU 2009147712A RU 2413396 C1 RU2413396 C1 RU 2413396C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- axis
- microlasers
- mirror
- distance
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля объектов с помощью рентгеновского излучения. Известен центратор для рентгеновского излучателя, содержащий лазерный дальномер и телевизионную камеру, оптические оси которых параллельны оси пучка рентгеновского излучения, а также кольцевую матрицу микролазеров, формирующую на объекте изображение кольцевой структуры лазерных пятен, положение, размеры и форма которой совпадают с аналогичными геометрическими параметрами зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением [1].The invention relates to the field of non-destructive testing of objects using x-ray radiation. A known centralizer for an x-ray emitter, comprising a laser rangefinder and a television camera, the optical axes of which are parallel to the axis of the x-ray beam, and also an annular array of microlasers, forming on the object an image of the ring structure of laser spots, the position, size and shape of which coincide with similar geometric parameters of the zone, X-ray transmitted [1].
Недостатки данного центратора - наличие перед лазерным дальномером полупрозрачного зеркала, что вызывает сбои в его работе из-за паразитных световых бликов на поверхности этого зеркала, а также невозможность оценки соотношения размеров зоны просвечивания объекта рентгеновским излучением и кассеты с пленкой, используемой при радиографировании.The disadvantages of this centralizer are the presence of a translucent mirror in front of the laser range finder, which causes malfunctions due to spurious light flares on the surface of this mirror, as well as the impossibility of assessing the ratio of the sizes of the object’s translucent zone by x-ray radiation and the film cassette used for radiography.
Цель изобретения - устранение этих недостатков.The purpose of the invention is the elimination of these disadvantages.
Для этого в лазерном центраторе для рентгеновского излучателя, содержащем корпус, в котором расположены лазерный дальномер, ось лазера которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, два зеркала, первое из которых из оргстекла установлено на пересечении осей лазерного и рентгеновского пучков перпендикулярно образуемой ими плоскости под углом 45 градусов к оси лазера, а второе расположено на оси лазера под углом 45 градусов к ней, причем его центр находится на расстоянии А от центра первого зеркала, равного расстоянию от него до фокуса рентгеновской трубки по оси рентгеновского пучка, телевизионная система, состоящая из объектива, ПЗС-матрицы и монитора, при этом оптическая ось объектива проходит через центр второго зеркала и совпадает с перпендикуляром, проведенным из этого центра к оси лазера, перед объективом расположен светофильтр для повышения контраста изображений лазерных структур на объекте, а на оси лазера дальномера перпендикулярно к ней и симметрично относительно нее на расстоянии В от центра второго зеркала установлена кольцевая структура микролазеров числом N>8, оптические оси которых наклонены к оси лазера дальномера под углами α/2 в плоскостях, образованных осями микролазеров и осью лазера, и которые после отражения от первого зеркала формируют на объекте изображение кольцевой структуры лазерных пятен, размеры и форма которой соответствуют размеру и форме зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением, ось лазера дальномера после отражения от первого зеркала совпадает с осью рентгеновского пучка и формирует на объекте лазерное пятно, совпадающее с точкой пересечения оси рентгеновского пучка с объектом и с центром кольцевой структуры лазерных пятен, формируемой кольцевой матрицей микролазеров, второе зеркало выполнено с центральным отверстием для прохода луча лазерного дальномера, кольцевая матрица микролазеров диаметром Д установлена от центра второго зеркала на расстоянии В=Д/2tg(α/2), где α - угол расхождения пучка рентгеновских лучей, в центратор дополнительно введена прямоугольная матрица микролазеров размером К*Т, где К и Т - размеры радиографической пленки в кассете для радиографирования, эта матрица расположена на корпусе центратора симметрично относительно оси рентгеновского пучка, оптические оси микролазеров числом М>8 параллельны друг другу и оси рентгеновского пучка и формируют на объекте прямоугольную структуру лазерных пятен размером К*Т, который не изменяется при изменении расстояния от объекта до центратора L, и с помощью которой можно судить о соотношении размеров зоны объекта, просвечиваемой рентгеновским излучением и реальной зоны регистрации радиографических изображений, определяемой размерами применяемой радиографической пленки, причем для лучшего различения этой и кольцевой структуры лазерных пятен излучение микролазеров, формирующих прямоугольную структуру, может быть промодулировано с частотой Ф>=1-10 герц, а фокусное расстояние F объектива телекамеры выбирается с учетом соотношения F<R*Lмин/С, где Lмин - минимальное расстояние от объекта до центратора в рабочем диапазоне изменений этих расстояний, С - размер ПЗС-матрицы телекамеры, R - диагональ листа радиографической пленки размером К*Т.To do this, in the laser centralizer for the x-ray emitter, containing a housing in which the laser range finder is located, the laser axis of which is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, two mirrors, the first of which is made of plexiglass, at the intersection of the axes of the laser and x-ray beams perpendicular to the plane they form at an angle of 45 degrees to the laser axis, and the second is located on the laser axis at an angle of 45 degrees to it, and its center is at a distance A from the center of the first mirror, equal to the distance from about the focus of the X-ray tube along the axis of the X-ray beam, a television system consisting of a lens, a CCD matrix and a monitor, while the optical axis of the lens passes through the center of the second mirror and coincides with a perpendicular drawn from this center to the laser axis, a filter is located in front of the lens to increase the contrast of images of laser structures on the object, and on the axis of the laser of the range finder, perpendicular to it and symmetrically relative to it at a distance B from the center of the second mirror, an annular structure is established of laser numbers N> 8, whose optical axes are inclined to the laser axis of the rangefinder at angles α / 2 in the planes formed by the axes of the microlasers and the laser axis, and which, after reflection from the first mirror, form an image of the ring structure of laser spots on the object, the dimensions and shape of which correspond the size and shape of the zone, X-rayed, the laser axis of the range finder after reflection from the first mirror coincides with the axis of the X-ray beam and forms a laser spot on the object that coincides with the intersection point of the p axis x-ray beam with an object and with the center of the annular structure of laser spots formed by the annular matrix of microlasers, the second mirror is made with a central hole for the beam of the laser rangefinder, the annular matrix of microlasers with a diameter D is installed from the center of the second mirror at a distance B = D / 2tg (α / 2 ), where α is the angle of divergence of the x-ray beam, a rectangular matrix of microlasers of size K * T is introduced into the centralizer, where K and T are the dimensions of the radiographic film in the cassette for radiography, this matrix and it is located on the centralizer case symmetrically with respect to the axis of the x-ray beam, the optical axes of microlasers of number M> 8 are parallel to each other and the axis of the x-ray beam and form a rectangular structure of laser spots of size K * T on the object, which does not change when the distance from the object to the centralizer L, and with the help of which it is possible to judge the ratio of the size of the zone of the object, x-rayed and the real registration area of radiographic images, determined by the size of the applied radio optical film, moreover, to better distinguish between this and the ring structure of laser spots, the radiation of microlasers forming a rectangular structure can be modulated with a frequency Ф> = 1-10 hertz, and the focal length F of the camera lens is selected taking into account the ratio F <R * Lmin / C where Lmin is the minimum distance from the object to the centralizer in the working range of changes in these distances, C is the size of the CCD matrix of the camera, R is the diagonal of the sheet of the radiographic film of size K * T.
Изобретение поясняется чертежами (фиг.1, а, б, в, г, д), на которых представлены общая схема центратора (фиг.1 а) и отдельные ее элементы.The invention is illustrated by drawings (figure 1, a, b, c, d, d), which shows the General scheme of the centralizer (figure 1 a) and its individual elements.
Центратор 1 содержит корпус 2, в котором расположены первое зеркало 3 из оргстекла, второе зеркало 4 с центральным отверстием для прохода луча лазерного дальномера 6 [2], кольцевая матрица 5 микролазеров 13, светофильтр 7, объектив 8, ПЗС-матрица 9 и монитор 10 телевизионной системы, рама 11 с прямоугольной матрицей микролазеров 14. На фиг 1 б, в, показано расположение микролазеров 13 и 14 в соответствующих матрицах. На фиг.1 г представлена расчетная схема для выбора фокусного расстояния объектива. На фиг.1 д представлен вид экрана монитора с изображениями кольцевой и прямоугольной структур лазерных пятен на объекте 12. Микролазеры 13 и 14 могут быть идентичными или с различающимися спектральными, модуляционными и энергетическими характеристиками в зависимости от оптических характеристик объекта 12 для обеспечения достаточного контраста изображений соответствующих структур лазерных пятен.The centralizer 1 comprises a
Лазерный центратор работает следующим образом. Оператор совмещает кольцевую структуру лазерных пятен с подлежащим контролю участком объекта и производит визуальный контроль его поверхности. Микролазеры прямоугольной матрицы при этом могут быть отключены для устранения мешающих этому процессу факторов. Затем производят измерение расстояния от объекта до центратора. Включают микролазеры прямоугольной матрицы и производят оценку соответствия размеров пленки и зоны, просвечиваемой рентгеновским излучением. В случае необходимости производят коррекцию расположения центратора относительно объекта, добиваясь максимального заполнения площади пленки полезной информацией, т.е. полного вписания кольцевой структуры лазерных пятен в прямоугольную структуру лазерных пятен. Затем производят повторное измерение расстояние от объекта до центратора с помощью лазерного дальномера и приступают непосредственно к выполнению процедур радиографического контроля.Laser centralizer operates as follows. The operator combines the annular structure of laser spots with the area of the object to be controlled and visually inspects its surface. In this case, the rectangular matrix microlasers can be turned off to eliminate factors that impede this process. Then measure the distance from the object to the centralizer. The rectangular matrix microlasers are turned on and an assessment is made of the conformity of the film sizes and the area exposed to x-ray radiation. If necessary, the centralizer is positioned relative to the object, achieving the maximum filling of the film area with useful information, i.e. the complete inclusion of the ring structure of laser spots in the rectangular structure of laser spots. Then make a repeated measurement of the distance from the object to the centralizer using a laser range finder and proceed directly to the implementation of radiographic control procedures.
Приведенные выше соотношения между основными геометрическими параметрами оптических элементов центратора - фокусным расстоянием объектива F, размером матрицы С, диагональю прямоугольной матрицы R и расстоянием от объекта до центратора L иллюстрируются рис.1 а и не нуждаются в дополнительных пояснениях. Заметим, что угол поля зрения объектива W=2arctg(C/2F), что также понятно из фиг.1 а [3]. На фиг.1 г показаны подобные треугольники ОАВ и ОЕП, отношение высот которых пропорционально отношению их оснований, т.е. R*C=Lмин/F, откуда следует F<R*Lмин/C. Выполнение этого условия обеспечивает нахождение изображения прямоугольной матрицы микролазеров в поле зрения объектива телевизионной системы во всем диапазоне изменений расстояния от центратора до объекта, начиная с его минимального значения. При этом фокусное расстояние объктива считается значительно меньше этого расстояния, т.е. F<<L, что практически всегда выполняется на практике, т.к. обычно L>=3 м, а F<=50-100 мм.The above relations between the main geometric parameters of the optical elements of the centralizer - the focal length of the lens F, the size of the matrix C, the diagonal of the rectangular matrix R and the distance from the object to the centralizer L are illustrated in Fig. 1 a and do not need additional explanations. Note that the angle of the field of view of the lens is W = 2arctg (C / 2F), which is also clear from FIG. 1 a [3]. Figure 1 g shows similar triangles OAV and OEP, the ratio of the heights of which is proportional to the ratio of their bases, i.e. R * C = Lmin / F, whence F <R * Lmin / C follows. The fulfillment of this condition ensures that the image of the rectangular matrix of microlasers is in the field of view of the lens of the television system in the entire range of changes in the distance from the centralizer to the object, starting with its minimum value. In this case, the focal length of the lens is considered to be significantly less than this distance, i.e. F << L, which is almost always performed in practice, because usually L> = 3 m, and F <= 50-100 mm.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2237984. Лазерный центратор для рентгеновского излучателя.1. RF patent No. 2237984. Laser centralizer for x-ray emitter.
2. Лазерный дальномер «ДИСТО», проспект фирмы LEICA, Австрия.2. Laser rangefinder "DISTO", avenue of the company LEICA, Austria.
3. Справочник конструктора оптико-механических приборов, Л., Машиностроение, 1986, 680 стр.3. Handbook of the designer of optical-mechanical devices, L., Mechanical Engineering, 1986, 680 pp.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147712/07A RU2413396C1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Laser centraliser for x-ray emitter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009147712/07A RU2413396C1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Laser centraliser for x-ray emitter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2413396C1 true RU2413396C1 (en) | 2011-02-27 |
Family
ID=46310760
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009147712/07A RU2413396C1 (en) | 2009-12-23 | 2009-12-23 | Laser centraliser for x-ray emitter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2413396C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182872U1 (en) * | 2018-04-19 | 2018-09-05 | Максим Валерьевич Ткачев | DEVICE FOR LABELING TUMOR BEDS |
CN110487220A (en) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 长春理工大学 | One kind being used for laser space communication terminal light axis consistency adjustment detection device and method |
-
2009
- 2009-12-23 RU RU2009147712/07A patent/RU2413396C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU182872U1 (en) * | 2018-04-19 | 2018-09-05 | Максим Валерьевич Ткачев | DEVICE FOR LABELING TUMOR BEDS |
CN110487220A (en) * | 2019-08-30 | 2019-11-22 | 长春理工大学 | One kind being used for laser space communication terminal light axis consistency adjustment detection device and method |
CN110487220B (en) * | 2019-08-30 | 2021-01-26 | 长春理工大学 | Device and method for adjusting and detecting consistency of optical axes of space laser communication terminal |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4889913B2 (en) | Infrared camera sensitive to infrared rays | |
EP3032288B1 (en) | Alignment system and method for container or vehicle inspection system | |
JP2007278705A (en) | Inner surface inspection device using slit light | |
RU2413396C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
US9417195B2 (en) | Method and its apparatus for x-ray diffraction | |
KR101447857B1 (en) | Particle inspectiing apparatus for lens module | |
JP2013019786A (en) | Inside tube wall inspection apparatus and inside tube wall inspection method | |
RU2421949C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
US11421984B2 (en) | Testing of curved X-ray gratings | |
RU2369992C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
EP0390478A1 (en) | X-ray apparatus for measuring film thickness | |
RU2369998C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
RU2293971C2 (en) | Radiography and tomography device | |
RU2288466C1 (en) | Device for carrying out radiographic and tomographic examination | |
RU2421948C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
RU2237984C1 (en) | Laser x-radiation localizer | |
CN203732475U (en) | Light path system for enabling testing light path and imaging light path to be coaxial | |
RU2369995C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
RU2280963C1 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
RU2235447C1 (en) | Laser localizer for x-ray generator | |
US20240310308A1 (en) | Measurement object and method for verifying a calibration of an x-ray fluorescence device | |
RU2293453C1 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
RU2421950C1 (en) | Laser centraliser for x-ray emitter | |
RU2179789C2 (en) | Laser centering mount for x-ray radiator | |
RU2417565C1 (en) | Laser centrator for x-ray emitter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121224 |