SU1231630A1

SU1231630A1 - X-ray analysis device

Info

Publication number: SU1231630A1
Application number: SU833630464A
Authority: SU
Inventors: Борис Федорович Беляев; Григорий Львович Белькинд; Валерий Александрович Гущин; Валерий Павлович Ефанов
Original assignee: Ленинградское Научно-Техническое Объединение "Буревестник"
Priority date: 1983-07-28
Filing date: 1983-07-28
Publication date: 1986-05-15

Abstract

Изобретение относитс к телевидению . Уменьшаетс врем анализа. Рентгеновской излучение блока рентгеновской трубки (БРТ) I проходит через анализируемый образец 16 и попадает на детектор рентгеновского излучени 2. С его выхода импульсные сигналы через блок 3 отработки сигналов детектора поступают на блок электронно-лучевой трубки (БЭЛТ) 4, Генератор шаговой строчной развертки 5 и генератор шгй овой кадровой развертки 8 обеспечивают синхронное сканирование элементов анализируемого образца 16 излучением БРТ 1 и луча БЭЛТ 4. Генераторы шаговой строчной и кадровой разверток 5, 8 содержат счетчики (СЧ) костью п соответственно 6, 9, СЧ / емкостью К соответственно 7, 10, цифроаналоговый- преобразователь 11 и по два усилител мощности 12. Комс &amp; (Л СThe invention relates to television. The analysis time is reduced. The X-ray radiation of the X-ray tube unit (BRT) I passes through the analyzed sample 16 and enters the X-ray detector 2. From its output, the pulse signals through the unit 3 of the detector signals are fed to the cathode ray tube unit (BELT) 4, horizontal horizontal generator 5 and a generator of vertical frame sweep 8 provide simultaneous scanning of elements of the analyzed sample 16 by radiation of BRT 1 and BELT beam 4. Generators of step line and frame sweeps 5, 8 contain counters (MF) awn n respectively 6, 9, MF / capacity K, respectively 7, 10, tsifroanalogovyy- converter 11 and power amplifier 12. The two MEPC &amp; (Ls

Description

ьгутаторы 13-15 в первом положении осуп;ествл гот последовательное соеди некие СЧ 6, 7, 9, 10. Шаговые импульсы поступают на СЧ 6, импульсы его переполнени поступают на СЧ 7 и т.д. Величина отклон ющего ступен чато измен ющегос тока в строчных и кадровых отклон ющих системах БРТ 1 и БЭЛТ 4 зависит от числа, записанного в СЧ 6, 7, 9, 10. Таким образом .осуществл етс формирование синхронных растров из И х N элемен тов на поверхности анализируемогоThe sliders 13–15 in the first position are rotated; there are several MF 6, 7, 9, 10 connected serial signals. Stepper pulses arrive at the MF 6, its overflow pulses arrive at the MF 7, etc. The magnitude of the deflecting stepwise varying current in the horizontal and personnel deflection systems of BRT 1 and BELT 4 depends on the number recorded in the MF 6, 7, 9, 10. Thus, the synchronous rasters of And x N elements are formed surface analyzed

1one

Изобретение относитс к телевиде; juiio, а именно к разделу замкнутых телевизионных систем, и может быть использовано в рентгеновских микроскопах на основе растровых рентгеновских трубок.This invention relates to a television; juiio, namely to the section of closed-circuit television systems, and can be used in X-ray microscopes based on raster X-ray tubes.

Целью изобретени . вл етс уменьшение времени анализа.The purpose of the invention. is a reduction in analysis time.

На фиг. 1 изображена структурна электрическа схема устройства дл рентгеновского анализа; на фнг. 2 - диаграммы напр жений.FIG. Figure 1 shows the electrical structure of the X-ray analysis device; on fng. 2 - voltage diagrams.

Устройство дл рентгеновского анализа (фиг. I) содержит блок 1 рентгеновской трубки, детектор 2 рентгеновского излучени , блок 3 обработки , сигналов детектора, блок 4 электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), генератор 5 шаговой строчной .развертки с первым счетчиком б емкостью п и вторым счетчиком 7 емкостью k, генератор 8 шаговой кадровой развертки с первым счетчиком 9 емкостью п и вторым счетчиком 10 емкостью k, цифроаналоговые преобразователи (ЦАП П, усилители 12tмощности, первый 13 второй I4 и третий 15 коммутаторы и анализируемьш образец 16.The X-ray analysis device (Fig. I) contains an X-ray tube unit 1, an X-ray detector 2, a processing unit 3, detector signals, a cathode-ray tube unit 4 (CRT), a stepper horizontal sweep generator 5 with the first counter b of capacitance p and the second counter 7 with capacity k, the generator 8 step-by-step frame scanning with the first counter 9 with capacity n and the second counter 10 with capacity k, digital-to-analog converters (D / A converter, amplifiers 12t power, first 13 second I4 and third 15 switches and analyzed sample 16.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В исходном положении коммутаторов 13-15 счетчики 6, 7, 9 и 10 (фиг.1) обоих генераторов 5 и 8 соединены поледовательно друг с другом.In the initial position of the switches 13-15, the counters 6, 7, 9 and 10 (FIG. 1) of both generators 5 and 8 are connected successively to each other.

При поступлешш на вход первого счетчика 6 шаговых импульсов (ШИ), задающих длительность кадра, ЦАП 1When received at the input of the first counter 6 step pulses (SHI), specifying the frame duration, DAC 1

231630231630

образца 16 и на экране БЭЛТ 4. При переключении коммутаторов 13-15 импульсы переполнени со СЧ 6 поступают на СЧ 9, со СЧ 7 - на СЧ 10, с СЧ 9 - на СЧ 7. В результате в БРТ 1 и на экране БЭЛТ 4 формируетс растр из п X п элементов, которьш сдвигаетс и строчном и кадровом направлении на п элементов, т.е. формируетс К растров из п х п элементов. Введение коммутаторов 13-15 и СЧ 7, 10 обеспечивает уменьшение времени анализа. 2 ил.sample 16 and on the BELT 4 screen. When switching switches 13-15, overflow pulses from the MF 6 arrive at the MF 9, from the MF 7 to the MF 10, from the MF 9 to the MF 7. As a result, in the BRT 1 and on the screen of the BELT 4 a raster is formed of n X n elements, which shifts both the horizontal and frame direction on n elements, i.e. K rasters are formed from nxn elements. The introduction of switches 13-15 and midrange 7, 10 reduces the analysis time. 2 Il.

с помощью усилителей 12 формируют ступенчато измен ющиес токи (напр жени ) в строчных отклон ющих, системах блока 1 рентгеновской трубки п блока 4 ЭЛТ, причем величина отклон ющего тока (напр жени ) линейно св зана с значением числа, записанного в счетчиках 6, 7, 9 и 10. При этом осуществл етс синхронное сканирование рентгеновским излучением от точечного фокуса блока 1 рентгеновской трубки элементов анализируемого образца 16 и луча блока 4 ЭЛТ вдоль строки растра. Так формируетс строка из N элементов, соответствующих емкости счетчиков 6, 7, 9 и 10 (фиг. 2а).using the amplifiers 12, they form stepwise varying currents (voltages) in the horizontal deflection, the systems of the x-ray block 1 unit n of the CRT block 4, and the magnitude of the deflecting current (voltage) is linearly related to the value recorded in counters 6, 7 , 9 and 10. At the same time, x-ray radiation is synchronously scanned from the point focus of the x-ray unit 1 unit of the elements of the analyzed sample 16 and the beam of the CRT unit 4 along the raster row. Thus, a string is formed of N elements corresponding to the capacitance of the counters 6, 7, 9, and 10 (Fig. 2a).

Калодьй импульс переполнени второго счетчика 7 генератора 5 посту- пает на первьй счетчик 9 генератора 8, обеспечива формирование синхронных отклон ющих токов (напр жений) кадровой развертки в кадровых отклон ющих системах блока I рентгенов- ской трубки и блока 4 ЭЛТ. При этом осуществл етс переход на последующие строки и таким образом формируетс кадр из N строк в соответствии с емкостью счетчиков 6, 7, 9 и 10 (фиг. 25).An overflow pulse of the second counter 7 of the generator 5 is fed to the first counter 9 of the generator 8, ensuring the formation of synchronous deflecting currents (voltages) of personnel scanning in the personnel deflecting systems of the X-ray unit I and the CRT unit 4. In this case, a transition is made to the next lines and thus a frame is formed of N lines in accordance with the capacity of counters 6, 7, 9 and 10 (Fig. 25).

Таким образом, осуществл етс формирование синхронных растров из N X N элементов на поверхности анализируемого образца 16 и на экране блока 4 ЭЛТ.Thus, synchronous rasters are formed from the N X N elements on the surface of the analyzed sample 16 and on the screen of the CRT unit 4.

Дп формировани изображени минимум с 3-4 градаци ми ркости необхоDp image formation with a minimum of 3-4 gradations of brightness required

«1"one

димс), чтобы с одного элемента образца при максимальной ркости изображени было зарегистрировано не менее 32 квантов рентгеновского излучени . Врем формировани изображени (кадра) в зависимости от типа образца при размере растра 512x512 элементов и указанной интенсивности составл ет 100-1000 с. Это врем формировани изображени не позвол ет получить на экране ЭЛТ даже с длительным послесвечением слитное изображение исследуемого образца, по нему выбрать оптимальный режим анализа , в частности врем кадра, и за- фиксировать результат. Поэтому на практике приходитс получать 2-3 фотоснимка с экрана ЭЛТ при различных режимах настройки, после чего выбрать оптимальный и зафиксировать результат анализа. Общее врем анализа достигает, включа врем обработки фотоматериала (20 мин дл каждого снимка) 100 шн.dims) so that at least 32 x-ray quanta are recorded from a single sample element at maximum image brightness. The imaging time (frame), depending on the type of the sample, with a raster size of 512x512 elements and the indicated intensity is 100-1000 seconds. This imaging time does not allow a continuous image of the sample to be studied on a CRT screen even with a long afterglow, select the optimal analysis mode, in particular the frame time, and record the result. Therefore, in practice, it is necessary to obtain 2-3 photographs from a CRT screen with various settings, then select the optimal one and record the result of the analysis. The total analysis time reaches, including the processing time of the photographic material (20 min for each shot) 100 shn.

При переключении коммутаторов 13-15 в нижнее положение (фиг. 1) выходы первого счетчика 6 и второго счетчика 7 соедин ютс с входами первого счетчика 9 и второго счетчика 10 соответственно, а вход второго счетчика 7 соедин етс с выходом первого счетчика 9. Благодар этому импульсы переполнени первого счетчика 6 поступают на вход первого счетчика 9 и .формируетс рентгенов- ский растр в блоке 1 на экране ЭЛТ блока 4 изображени из п х п элементов , причем врем анализа в одной точке то же самое, что и при формировании растра из N X N элементов. When switching the switches 13-15 to the lower position (Fig. 1), the outputs of the first counter 6 and the second counter 7 are connected to the inputs of the first counter 9 and the second counter 10, respectively, and the input of the second counter 7 is connected to the output of the first counter 9. Thereby the overflow pulses of the first counter 6 are fed to the input of the first counter 9 and an x-ray raster is formed in block 1 on the CRT screen of the image block 4 of nx elements, and the analysis time at one point is the same as when forming a raster from NXN items.

Импульсы переполнени первого счетчика 9 поступают на вход второго счетчика 7, который каждьй раз ( К раз) сдвигает растр из п х п элементов в строчном направлении на п элементов влево. Таким образом, формируетс К растров из п х п элементов (фиг. 1, 2 и, 2 )The overflow pulses of the first counter 9 arrive at the input of the second counter 7, which each time (K times) shifts a raster of nx elements in the row direction n elements to the left. Thus, K rasters are formed from nxn elements (Figs. 1, 2 and 2).

Импульсы переполнени второго счетчика 7 поступшот на второй счет- чик 10, который каждый раз сдвига- .ет растр из п X п элементов в кадровом направлении на п элементов вниз, и образуетс следующа строка растро из п X п элементов. Так как емкость вторых счетчиков 7, 10 также К , то на анализируемом образце 16 и на экране ЭЛТ блока 4 образуетс К син304The overflow pulses of the second counter 7 are transmitted to the second counter 10, which each time shifts a raster of n X n elements in the frame direction, n elements down, and the next raster line is formed of n X n elements. Since the capacity of the second counters 7, 10 is also K, then on the analyzed sample 16 and on the screen of the CRT of block 4 K syn304 is formed

хронных растров из п х п элементов, причем врем формировани каждого из них Т/К, где Т - врем формировани растра из NX N элементов.chronic rasters of xxp elements, and the time of formation of each of them is T / K, where T is the time of formation of a raster of NX N elements.

Импульсные сигналы, регистрируемые с каждого элемента изображени детектором 2, подаютс на блок 3, где осуществл ютс , например, амплитудна дискриминаци и последующее преобразование числа импульсов с данного элемента образца в пропорциональный уровень сигнала на модул торе блока 4 ЭЛТ, что обеспечивает соответствующую световую градацию каждого элемента изображени и его контраст.Pulse signals recorded from each element of the image by detector 2 are fed to block 3, where, for example, amplitude discrimination and the subsequent conversion of the number of pulses from a given element of the sample into proportional signal level on the modulator of the CRT block 4 are performed, which provides a corresponding light gradation of each image element and its contrast.

На анализируемом образце 16 и на экране ЭЛТ блока 4 формируетс I6 растров из 128x128 элементов при К 4 и или 64 растра из 64x64 элементов при К зависимости от типа образца. При этом длительность растра из 128x128 или 64x64 элементов разложени будет составл ть от 2 до 16с, что позвол ет .на экране ЭЛТ с длительным послесвечением получить слитное изображение каждого такого растра. При этом возможно оперативно выбрать режим анализа непосредственно по изображению образца, врем кадра, число градаций ркости изображени и зафиксировать оптимальное изображение всей исследуемой поверхности.On the analyzed sample 16 and on the screen of the CRT of block 4, I6 rasters are formed from 128x128 elements at K4 and or 64 rasters from 64x64 elements at K depending on the type of sample. At the same time, the duration of the raster of 128x128 or 64x64 decomposition elements will be from 2 to 16 s, which makes it possible to obtain a continuous image of each such raster on the CRT screen with a long afterglow. In this case, it is possible to promptly select the analysis mode directly from the sample image, frame time, number of gradations of the image brightness and fix the optimal image of the entire surface under study.

Врем анализа сокращаетс в этом случае до 30-40 мин, т.е. в 2-3 раза.The analysis time is reduced in this case to 30-40 minutes, i.e. 2-3 times.

Claims

Formula Isob.teni

An X-ray analysis device comprising an X-ray tube unit optically connected to an X-ray detector, the output of which is connected to the input of a cathode-ray tube unit through the detector signal processing unit, the deflection inputs of which are respectively connected to the first outputs of the horizontal line and frame sweep generators, the second the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the deviation of the x-ray tube unit, each of the generators of the step line and frame scan and contains a code generator consisting of the first counter, whose input is the input of a stepwise horizontal or vertical sweep generator, and the outputs are connected to the inputs via two analog power amplifiers, the outputs of which are the first and second horizontal step generators, and personnel sweep, characterized in that, in order to reduce the analysis time, three switches are inserted into it and a second counter is entered into each of the code generators, the input of the first switch being connected to the output th first counter generator walking horizontal scanning, the first output - to yield

step counter generator generator and with the first output of the third switch, the second

the output of the first switch is connected to the first output of the second switch and to the input of the first counter of the step-by-step frame sweep generator, the output of which is connected to the input

the third switch, the second output of which is connected to the input of the second counter generator stepper framing

sweep and with the second output of the second switch, the input of which is connected

with the release of the second counter generator stepper line scan.

Alla

BUT

f

Editor N. Slobod Nick

Order 2662/58 Circulation 624 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries I 3035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab, 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Provider G. Rosatkevich

Tehred O. Gortvay,. Proofreader, Shekmar