SU741486A1 - X-pay photo exposure meter - Google Patents

X-pay photo exposure meter Download PDF

Info

Publication number
SU741486A1
SU741486A1 SU782690244A SU2690244A SU741486A1 SU 741486 A1 SU741486 A1 SU 741486A1 SU 782690244 A SU782690244 A SU 782690244A SU 2690244 A SU2690244 A SU 2690244A SU 741486 A1 SU741486 A1 SU 741486A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
voltage
integrating capacitor
pmt
source
output
Prior art date
Application number
SU782690244A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Юрьевич Хлебцевич
Лев Владимирович Владимиров
Илья Миронович Моргенштерн
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6303
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 Предприятие П/Я Р-6303 filed Critical Предприятие П/Я Р-6303
Priority to SU782690244A priority Critical patent/SU741486A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU741486A1 publication Critical patent/SU741486A1/en

Links

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

Изобретение относится к технике медицинской рентгенографии и предназначено для ограничения экспозиции при исследовании малоконтрастных объектов.The invention relates to techniques for medical radiography and is intended to limit exposure in the study of low-contrast objects.

Известно устройство для измерения интенсивности излучения за определенный промежуток времени, содержащее фотоэлемент, инвертор, интегратор, выполненные на операционных усилителях, и пороговое устройство.A device for measuring the intensity of radiation for a certain period of time, containing a photocell, inverter, integrator, made on operational amplifiers, and a threshold device.

К недостаткам устройства относятся , значительная погрешность интегрирования фототока, обусловленная дрейфом интегрирующего усилителя, а также необходимость настройки фотоэкспонометра.The disadvantages of the device include a significant error in the integration of the photocurrent due to the drift of the integrating amplifier, as well as the need to adjust the photo exposure meter.

Наиболее близким по технической сущности )5 к предложенному является экспонометр рентгенодиагностического аппарата Senographe FX содержащий интегрирующий конденсатор, включенный последовательно с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ); коммутирующее и ηοροτοвое устройства.The closest in technical essence ) 5 to the proposed one is an exposure meter of the Senographe FX X-ray diagnostic apparatus containing an integrating capacitor connected in series with a photoelectronic multiplier (PMT); switching and ηοροτου device.

В этом устройстве относительная чувствительность ФЭУ существенно зависит от напряжения на интегрирующем конденсаторе. По мере накопления заряда на интегрирующем конденсаторе, установленном на выходе ФЭУ, уменьшается напряжение между анодом и последним динодом. Это приводит к значительным ошибкам .экспонирования,-так как коэффициент усиления ФЭУ сильно зависит от величины напряжения, приложенного к его электродам.In this device, the relative sensitivity of the PMT is substantially dependent on the voltage across the integrating capacitor. As the charge accumulates on the integrating capacitor installed at the output of the PMT, the voltage between the anode and the last dynode decreases. This leads to significant errors of exposure, since the gain of the PMT strongly depends on the magnitude of the voltage applied to its electrodes.

Для уменьшения ошибок экспонирования, обусловленных упомянутыми причинами, необходимо, чтобы величина напряжения на интегрирующем конденсаторе была на два порядка меньше напряжения между анодом и последним динодом. Так, например, для ФЭУ-68: при напряжении между анодом и последним динодом 50 В, напряжение на конденсаторе не должно превышать 0,5 В, что соизмеримо с дрейфом полевого транзистора, который ограничивает снизу величину напряжения на интегрирующем конденсаторе.To reduce exposure errors due to the mentioned reasons, it is necessary that the voltage across the integrating capacitor be two orders of magnitude lower than the voltage between the anode and the last dynode. So, for example, for a PMT-68: when the voltage between the anode and the last dynode is 50 V, the voltage on the capacitor should not exceed 0.5 V, which is comparable with the drift of the field-effect transistor, which limits the voltage on the integrating capacitor from below.

Цель, изобретения — повышение точности интегрирования и исключение зависимости фототока от напряжения на интегрирующем конденсаторе.The purpose of the invention is to increase the accuracy of integration and the exclusion of the dependence of the photocurrent on the voltage at the integrating capacitor.

741486 ' 4741486 '4

Поставленная цель достигается тем, что в рентгеновский фотоэкспонометр, содержащий интегрирующий конденсатор, подключенный последовательно к фотоэлектронному умножителю с резистивным делителем напряжения пита· ния динодов, катод которого соединен с отрицательным зажимом источника питания, коммутирующее и пороговое устройство, согласно изобретению, введен истоковый повторитель напряжения с источником тока, причем выход истокового повторителя соединен с положительными зажимами источника питания и резистивного делителя напряжения, его вход подключен к аноду ФЭУ и интегрирующему конденсатору, а между входом и выходом истокового повторителя включен резистор.This goal is achieved by the fact that in the x-ray photoelectricmeter containing an integrating capacitor connected in series to a photoelectronic multiplier with a resistive voltage divider · dynode power supply, the cathode of which is connected to the negative terminal of the power source, a switching and threshold device, according to the invention, a source voltage follower with a current source, and the output of the source follower is connected to the positive terminals of the power source and the resistive voltage divider, its input is connected to the PMT anode and the integrating capacitor, and a resistor is connected between the input and output of the source follower.

На чертеже представлена структурная схема предложенного рентгеновского фотоэкспонометра.The drawing shows a structural diagram of the proposed x-ray photo exposure meter.

Фотоэкспонометр содержит преобразователь 1 рентгеновского излучения в сзетовое излучение; источник питания 2; ФЭУ 3 с резистивным делителем напряжения питания диодов, интегрирующий конденсатор 4, коммутирующее устройство 5, резистор 6, истоковой повторитель 7 напряжения, источник тока 8, пороговое устройство 9.The photo-exposure meter comprises a converter 1 of x-ray radiation into a cetacean radiation; power supply 2; PMT 3 with a resistive divider of the supply voltage of the diodes, an integrating capacitor 4, a switching device 5, a resistor 6, a source voltage follower 7, a current source 8, a threshold device 9.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рентгеновское излучение в преобразователе 1, например сцинтилляторе Cs (Ή), преобразуется в световое, которое возбуждает фототок в ФЭУ 3, заряжающий интегрирующий конденсатор 4. Напряжение на конденсаторе 4 повторяется на выходе истокового повторителя 7, Постоянство напряжения смещения ’’входвыход” истокового повторителя Ί обеспечивается с помощью источника тока 8 и используется для компенсации темнового тока ФЭУ с помощью резистора 6. Так как положительные зажимы источника питания 2 и резистивного делителя напряжения питания динодов; ФЭУ 3 подключены к выходу истокового повторителя 7, напряжения на катоде и динодах относительно анода ФЭУ остаются постоянными. При достижении на интегрирующем конденсаторе напряжения срабатывания, соответствующего заданному значению экспозиции, на выходе порогового устройства 9 появляется сигнал на отключение рентгенодиагностического аппарата. После окончания экспозиции происходит разряд интегриру ющего конденсатора 4 с помощью коммутирующего устройства 5.X-ray radiation in the transducer 1, for example, the scintillator Cs (Ή), is converted into light, which excites the photocurrent in the PMT 3, charging the integrating capacitor 4. The voltage on the capacitor 4 is repeated at the output of the source follower 7, The bias voltage is constant, the “input-output” of the source follower Ί is provided by a current source 8 and is used to compensate for the dark current of a PMT with a resistor 6. Since the positive terminals of power supply 2 and the resistive divider of the power supply dynodes; PMT 3 are connected to the output of the source follower 7, the voltage at the cathode and dynodes relative to the PMT anode remain constant. When the operating voltage on the integrating capacitor reaches the set exposure value, a signal to turn off the X-ray diagnostic device appears at the output of the threshold device 9. After the exposure is complete, the integrating capacitor 4 is discharged using the switching device 5.

Источник питания 2 ФЭУ выполнен в виде преобразователя постоянного стабилизирован5 ного напряжения в переменное, на выходе которого включен повышающий трансформатор с выпрямителем, причем вторичная цепь трансформатора не заземлена.The power source 2 of the PMT is made in the form of a converter of constant stabilized voltage to alternating voltage, the output of which includes a step-up transformer with a rectifier, and the secondary circuit of the transformer is not grounded.

Существенным преимуществом предложен10 ного рентгеновского фотоэкспонометра является высокая точность интегрирования, обеспечиваемая простыми техническими средствами. Фототок практически не зависит от напряжения на интегрирующем конденсаторе. Это позволя15 ет использовать все возможности истокового повторителя напряжения, в качестве которого применяют, например, полевой транзистор КП302А, и довести напряжение на интегрирующем конденсаторе до 20 В (дрейфом полевого 20 транзистора можно пренебречь). Коэффициент нелинейности заряда конденсатора при этом составляет не более 10_3.A significant advantage of the proposed X-ray photo-exposure meter is the high accuracy of integration provided by simple technical means. The photocurrent is practically independent of the voltage across the integrating capacitor. This makes it possible to use all the possibilities of the source voltage follower, for example, the KP302A field-effect transistor, and bring the voltage on the integrating capacitor to 20 V (drift of the field-effect transistor 20 can be neglected). The nonlinearity coefficient of the capacitor charge in this case is not more than 10 _3 .

Предложенное устройство обеспечивает также высокую точность измерения интенсивности из25 лучения при замене интегрирующего конденсатора активным сопротивлением, что важно, например, для целей компьютерной томографии.The proposed device also provides high accuracy in measuring the radiation intensity when replacing the integrating capacitor with active resistance, which is important, for example, for computed tomography.

Claims (1)

Изобретение относитс  к технике медацинской рентгенографии и предназначено дл  ограничени  экспозиции при исследовании малоконт растных объектов. Известно устройство дл  измерени  интенсивности излучени  за определенный промежу ток времени, содержащее фотоэлемент, инвертор интегратор, выполненньте на операционных усигаггел х , и пороговое устройство. К недостаткам устройства относ тс  , значительна  погрешность интегрировани  фототока, обусловпенна  дрейфом интегрирующего усилител , а также необходимость настройки фо1оэкспонометра . Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  экспонометр peirrreноднапюстического аппарата Senographe FX содержащий интегрирующий конденсатор, включенный последовательно с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ); коммутирующее и noporo вое устройства. В этом устройстве относительна  чувствительность ФЭУ существенно зависит от напр жени  на интегрирующем конденсаторе. По мере накоплени  зар да на интегрирующем конденсаторе , установленном на выходе ФЭУ, уменьшаетс  напр жение между анодом и последним динодом. Это приводагг к значительным ощибкам ,зкспо1шровани ,-так как коэффициент усилени  ФЭУ сильно зависит от величины напр жени , приложенного к его электродам . Дл  уменьщени  ощибОк экспонировани , обусловленных упом нутыми причинами, необходимо , чтобы величина напр жени  на интегрирующем конденсаторе была на два пор дка меньще напр жени  между анодом и последним динодом. Так, например, дл  ФЭУ-681 при напр жении между анодом и последним динодом 50 В , напр жение на конденсаторе не должно превышать 0,5 В, что соизмеримо с дрейфом полевого транзистора, который ограничивает снизу величину напр жени  на интегрирующем конденсаторе. Цель, изобретени  - повьпиение точности интегрировани  и исключение зависимости фототока от напр жени  на интегрирующем конденсаторе. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в рентгеновский фотоэкспонометр, содержащий интегрирующий конденсатор, подключенный последовательно к фотоэлектронному умножителю с резистивным делителем напр жени  пит ни  динодов, катод которого соединен с отрицательным зажимом источника питани , комму тирующее и пороговое устройство, согласно изобретению, введен истоковый повторитель напр жени  с источником тока, причем выход истокового повторител  соединен с положительными зажимами источника питани  и резис тивного делител  напр жени , его вход подклю чен к аноду ФЭУ и интегрирующему конденсатору , а между входом и выходом истокового повторител  включен резистор. На чертеже представлена структурна  схема предложенного рентгеновского фотоэкспонометра . Фотоэкспонометр содержит преобразователь 1 рентгеновского излучени  в световое излучение; источник питани  2; ФЭУ 3 с резистивным делителем напр жени  питани  диодов, интегрирующий конденсатор 4, коммутирующее устройство 5, резистор 6, истоковой повто ритель 7 напр жени , источник тока 8, пороговое устройство 9. Устройство работает следуюпдим образом. Рештеновское излучение в преобразователе 1, например сцинтилл торе Cs (Т), преобразуетс  в световое, которое возбуждает фототок в ФЭУ 3, зар жающий интегрирующий кон денсатор 4. Напр жение на конденсаторе 4 повтор етс  на выходе истокового повторител  7, Посто нство напр жени  смещени  вход выход истокового повторител  7 обеспешваетс  с помощью источника тока 8 и используетс  дл  компенсации темнового тока ФЭУ с помощью резистора 6. Так как положительные зажимы источника питани  2 и резистивного делител  шгф жешш питани  динодов; ФЭУ 3 подключе ны к выходу истокового повторител  7, напр  жени  на катоде и Д1гнодах относительно анода ФЭУ остаютс  посто нными. При достижении на интегрирующем конденсаторе напр жешш срабатывани , соответствующего заданному значению экспозиции, на выходе порогового устройства 9 по вл етс  сигнал на отключение рентгенодиагностического аппарата. После окон4aifflH экспозиции происходит разр д интегриру ющего конденсатора 4 с помощью коммутирующего устройства 5. Источник питани  2 ФЭУ вьшолнен в виде преобразовател  посто нного стабилизированного напр жени  в переменное, на выходе которого включен повыщающий трансформатор с выпр мителем, причем вторична  цепь трансформатора не заземлена. Существенным преимуществом предложенного рентгеновского фотоэкспонометра  вл етс  высока  точность интегрировани , обеспечиваема  простыми техническими средствами. Фототок практически не зависит от напр жени  на интегрирующем конденсаторе. Это позвол ет использовать все возможности истокового повторител  напр жени , в качестве которого примен ют, например, полевой транзистор КП302А, и довести напр жение на интегрирующем конденсаторе до 20 В (дрейфом полевого транзистора можно пренебречь). Коэффициент нелинейности зар да конденсатора при этом составл ет не более 10. Предложенное устройство обеспечивает также высокую точность измерени  интенсивности излучени  при замене интегрирующего конденсатора активным сопротивлением, что важно, например , дл  целей компьюторной томографии. Формула изобретени  Рентгеновский фотоэкспонометр, содержащий интегрирующий ковденсатор, подключенный последовательно к фотоэлектронному умножителю с резистивным делителем напр жени  пита1ш  динодов, катод которого соединен с отрицательным зажимом источника питани , коммутирующее и пороговое устройства, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  точности интегрировани  и исключени  зависимости фототока от напр жени  на интегрирующем конденсаторе, в него введен истоковый повторитель напр жени  с источником тока, причем выход истокового повторител  соединен с по ложительными зажимами источника питани  и резистивного делител  напр жени  , его вход подключен к аноду фотоэлектронного умножител  и интегрирующему конденсатору, а между входом и выходом истокового повторител  включен резистор.The invention relates to a medical X-ray technique and is intended to limit exposure in the study of small areas of plant objects. A device for measuring the intensity of radiation for a certain period of time is known, which contains a photocell, an inverter integrator, made on the operating points, and a threshold device. The disadvantages of the device include a significant error in the integration of the photocurrent caused by the drift of the integrating amplifier, as well as the need to adjust the photoexponometer. The closest in technical essence to the proposed is the exposure meter of the Senographe FX single-sensor apparatus containing an integrating capacitor connected in series with a photomultiplier tube (PMT); Commuting and noporo devices. In this device, the relative sensitivity of a PMT substantially depends on the voltage across the integrating capacitor. As the charge builds up on the integrating capacitor installed at the output of the PMT, the voltage between the anode and the last dynode decreases. This leads to significant faults, because the gain of the photomultiplier is strongly dependent on the magnitude of the voltage applied to its electrodes. In order to reduce the exposure error caused by the aforementioned reasons, it is necessary that the voltage on the integrating capacitor be two orders of magnitude smaller than the voltage between the anode and the last dynode. Thus, for example, for PMT-681, when the voltage between the anode and the last dynode is 50 V, the voltage across the capacitor should not exceed 0.5 V, which is commensurate with the drift of the field-effect transistor, which limits the voltage across the integrating capacitor from below. The goal of the invention is to improve the integration accuracy and eliminate the dependence of the photocurrent on the voltage across the integrating capacitor. This goal is achieved by the fact that an X-ray photoelectron meter containing an integrating capacitor connected in series to a photomultiplier with a resistive voltage divider or dynodes, the cathode of which is connected to the negative power supply terminal, the switching and threshold device according to the invention, has a source follower current source, the output of the source follower is connected to the positive terminals of the power source and resistive voltage divider its input is connected to the anode of the photomultiplier and the integrating capacitor, and a resistor is connected between the input and output of the source follower. The drawing shows a structural diagram of the proposed X-ray photoelectron meter. The photoexposure meter contains an X-ray to light radiation converter 1; power source 2; A PMT 3 with a resistive divider supply voltage divider, an integrating capacitor 4, a switching device 5, a resistor 6, a voltage source follower 7, a current source 8, a threshold device 9. The device operates in the following way. Reshtenov radiation in converter 1, for example, Cs (T) scintillator, is converted into light, which excites a photocurrent in a photomultiplier 3, charging the integrating capacitor 4. The voltage on the capacitor 4 is repeated at the output of the source follower 7, Bias voltage condition the input of the output of the source follower 7 is provided by a current source 8 and is used to compensate for the dark current of the PMT with a resistor 6. Since the positive terminals of the power source 2 and the resistive divider are the power supply of the dynodes; The PMT 3 is connected to the output of the source follower 7, the voltages on the cathode and on the diodes relative to the anode of the PMT remain constant. When on the integrating capacitor, the response voltage corresponding to the specified exposure value reaches the output of the threshold device 9 and a signal appears to turn off the X-ray diagnostic apparatus. After the 4aifflH exposure, the integrating capacitor 4 is discharged by the switching device 5. The power source 2 of the PMT is implemented as a constant stabilized voltage to AC converter, the output of which includes a step-up transformer with a rectifier, and the secondary circuit of the transformer is not grounded. A significant advantage of the proposed X-ray photoelectron meter is the high accuracy of integration provided by simple technical means. The photocurrent is almost independent of the voltage across the integrating capacitor. This makes it possible to use all the capabilities of the source voltage follower, for example, the KP302A field-effect transistor, and bring the voltage across the integrating capacitor to 20 V (the drift of the field-effect transistor can be neglected). The coefficient of nonlinearity of the charge of the capacitor in this case is no more than 10. The proposed device also provides high accuracy of measuring the intensity of radiation when replacing the integrating capacitor with active resistance, which is important, for example, for the purposes of computed tomography. Claims of the invention X-ray photoelectron meter comprising an integrating capacitor connected in series to a photomultiplier with a resistive voltage divider, power supply of dynodes, the cathode of which is connected to the negative terminal of the power source, switching and threshold devices, different in that, in order to improve the accuracy of integration and elimination of the power supply, a switching device and a threshold device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the integration and elimination of the power supply, a switching device and a threshold device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the integration and elimination of the power supply, a switching device and a threshold device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the integration and elimination of the power supply, a switching device and a threshold device, characterized in that, in order to improve the accuracy of the integration and elimination of the power supply, a switching device and a threshold device are different in that in order to improve the accuracy of integration and elimination of the power supply. from the voltage on the integrating capacitor, a source voltage follower with a current source is inserted into it, and the output is The wire follower is connected to the positive terminals of the power supply and resistive voltage divider, its input is connected to the anode of the photoelectric multiplier and the integrating capacitor, and a resistor is connected between the input and output of the source follower.
SU782690244A 1978-11-29 1978-11-29 X-pay photo exposure meter SU741486A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782690244A SU741486A1 (en) 1978-11-29 1978-11-29 X-pay photo exposure meter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782690244A SU741486A1 (en) 1978-11-29 1978-11-29 X-pay photo exposure meter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU741486A1 true SU741486A1 (en) 1980-06-15

Family

ID=20795931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782690244A SU741486A1 (en) 1978-11-29 1978-11-29 X-pay photo exposure meter

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU741486A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4409764B2 (en) High-speed logarithmic photodetector
Spicer et al. Measurement of photoemitted electron energy distributions by an ac method
US3898452A (en) Electron multiplier gain stabilization
US2971433A (en) Transistorized photomultiplier photometer circuit
SU515475A3 (en) Device for stabilizing the gain of a photomultiplier tube
SU741486A1 (en) X-pay photo exposure meter
US6410898B1 (en) Photosensitive device equipped with an illumination measurement device
US2728863A (en) Radiation meter
US4160160A (en) Circuit for integrating a quantity of light in an automatic control type flash unit
US3450884A (en) Measuring instrument for use with a thermoluminescent dosimeter
US2850644A (en) Multiplier phototube circuit
US2839616A (en) Photoelectric converter system
GB1295854A (en)
US3222980A (en) Device for accurately measuring small amounts of radiant energy
US11617555B2 (en) Apparatus for blood sugar level detection
FI72247C (en) ANORDINATION FOR STABILIZATION OF STEM AND I RENTAL.
US11826192B2 (en) Radiation detection apparatus
SU857730A1 (en) Photometer
Erez Low-frequency electrical signal measurement by electrooptical methods
SU943622A1 (en) Ionizing radiation scintillation detector
JPH04364496A (en) Preamplifier for semicopnductor detector
US2605429A (en) Portable radiation survey instrument
SU968627A1 (en) Logarithmic photometer
Francis et al. Phosphor Efficiency at Very Low Excitation Current Densities
SU387462A1 (en) POWER SUPPLY OF PHOTOELECTRONIC PHOTO BATTERIES