SU1402871A1 - Способ получени теневых картин внутренней структуры объекта с помощью проникающего излучени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к радиационным методам изучени  внутренней структуры объектов. Цель - повышение контраста получаемых картин. Дл  этого производ т коллимацию падающего на объект и прошедшего через объект пучков излучени  в угловом диапазоне, соответствующем характерным углам преломлени  используемого излучени  на внутренних поверхност х раздела исследуемого объекта. Дл  коллимации используют совершенные монокристаллы, устанавливаемые перед и за исследуемым обьек- о том параллельно друг другу. 4 ил.

Description

(/)

С

: Изобретение относитс  к радиацион- ijbiM методам изучени  внутренней структуры объектов,,

Цель изобретегш  - повьнвение кон- Граста получаемых картин.

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  ос тцествлени  предлагаемого способаJ на фиг„ 2 - т ст-объект используемый дл  проверки способа; на фиг, 3 - результаты эксперимента с ис ользованием только абсорбционного ффекта; на фиг„ 4 результаты экспе имента с использованием абсорбцион- jioro и рефракционного эффектов. : Устройство содержит первичный кол- Лиматор 1;, первьй монокристалл 2,диф- {(агирзгющий и одновременно коллимнрую- 1)щй излучение5 падающее на. исследуе- йый объект 3, установленный на под- ;0ижном держателе 4, второй монокрис- jrajin 5j дифрагирующий и коллимирующий прошедшее через объект 3 излучение Йа детектор &, с которым св зан блок 7 обработки. Перед держателем 4 может 15ыть установлена вспомогательна  Ьграничительна  щель 8, В качестве монокристаллов 2 и 5 используют со- Ьершенные монокристаллы, обеспечивающие коллимацию пучка в пределах | 1арактерных углов преломлени  исполь- Ьуемого излучени  на внутренних поверхност х раздела объекта 3.

. В устройстве- использован детектор |6 с двухмерным пространственным разрешением , соотве.тствуюпщм нижнему Пределу преломлени  дл  данного типа Излучени  и матери.ала объекта (дл  тепловых нейтронов этот характерный |размер соответствует нескольким микронам , дл  рентгеновского и синхронного излучени  - примерно одному микрону). Наиболее целесообразно использование двухкоординатного детек- тора 6 с непосредственной передачей информации на ЭВМ, Возможно также использование пленки или конвертора (в случае нейтронов) с последующим фотометрированием н обработкой его результатов на ЭВМ. Второй вариант характеризуетс  меньшей экспрессно- стью, но позвол ет добитьс  более высокого пространствениого разрешени  и, следовательно, увеличени  контраста на теневых картинах, что обеспечивает большую точность восстановлени  изобр ажейи  внутренней структуры,объекта.

Способ осуществл ют следующим образом . .

Излучение после прохождени  первичного коллиматора 1 попадает на первый монокристалл 2, отражаетс  от него под брегговским углом и направл етс  на объект 3. Часть излучени  проходит через объект 3 без преломлени  (показана сплошной линией на фиг„ 1), друга  часть излучени  преломл етс  на внутренних поверхност х раздела и падает на второй монокристалл 5 под углами, отличными от брег говского (показаны штриховой линией на фиг. 1). Если это угловое отклонение больше эффективного угла колли- мадии, обеспечиваемой парой монокристаллов 2 и 5, то преломленное излучение не отражаетс  вторым монокристаллом , 5 в отличие от излучени , прошедшего через объект 3 без преломлени , которое отражаетс  монокристаллом 5 под углом Брегга и направл етс  в детектор 6, откуда информаци  передаетс  в. блок 7 обработки (например , на основе ЭВМ, котора  и реконструирует изображение внутренней пространственной структуры объекта). В качестве монокристаллов 2 и 5 используют совершенные кристаллы германи  или кремни , которые изготовл ютс  в виде больших кристаллов размером до нескольких сантиметров и имеют мозаичность пор дка 1 , достаточную дл  разделени  преломленного и. непреломленного излучени  с длиной волны пор дка 1А в случае тепловых нейтронов и электромагнитного излучени  (рентгеновского или синхронного ) . I .

Пример. В качестве монокристаллов 2 и 5 бьши использованы монокристаллы германи  (III) с моз.аично- стью в пределах 1 , обеспечивающие при длине волны 2,26 А тепловых нейтронов, дл  которых проводили эксперимент, эффективное угловое разрешение приблизительно такой же величины . Объект 3 представл л собой два цилиндра 9 и 10 из меди радиусами 2,15 мм и 0,50 мм, помещенные в алюминиевый стакан 1t с толшдной стенок 0,5 мм и внешним диаметром 18 мм (фиг. 2). В качестве детектора 6 использовали гелиевый пропорциональньй счетчик с широким входным окном, в которое попадало излучение, прошедшее через объект 3 преломлени  (на

t4028

углы больше г1) и отраженное вторым монокристаллом 5. Перед объектом 3 помещали вертикальную щель 8 шириной 0,2-3,0 мм и сканировали объект 3 от- носит,ельно щели путем его горизонтального перемещени  при сохранении параллельного расположени  щели 8, медных цилиндров 9 и 10 и алюминиевого стакана 11. Дл  получени  чисто абсорб- ю ционного контраста использовали схему , при которой второй монокристалл 15 был вьшеден из отражающего положени , а детектор 6 бьш расположен за монокристаллом 5 и измер л полную ий- 15 .тенсивность излучени , прошедшего через объект 3 (преломленного и непреломленного ) .

Сравнение результатов измерени  20 пространственного ( х) распределени  интенсивности I нейтронов (ширина -щели 8-0,2 мм), прошедших через объект 3 в услови х абсорбционного и рефракционного контраста (фиг. 4), с тем 25

1

же распределением при чисто абсорбционном контрасте (фиг. 3) показьша- ет наличие существенного контраста получаемой теневой картины.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ получени  теневых картин внутренней структуры объекта с помощью проникающего излучени , заклю- в малоугловой коллимации излучени , падающего на исследуемый объект и прошедшего через него, регистрации прошедшего через объект колл мированного излучени  детектором,о т личающийс  тем, что, с целью повьшени  контраста получаемых картин, коллимацию излучени , падающего на исследуемый объект и прошедшего через него, осуществл ют с помощью монокристаллов в диапазоне углов коллимации, не превышающем угол преломлени  используемого излучени  на исследуемом объекте.

   6{й,) 4Х

   фи5.1

   IIIIL

   ЮУ.

   Io-rOO%

   to

   игЪ

   20

   A.Mi

   иеЛ