Способ запоминания и воспроизведения скрытого рентгеновского изображения и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01T1/29 

2. Устройство для запоминания и воспроизведения скрытого рентгеновЬкого изображения, включающее материал, запоминающий воздействие рентгеновского излучения, источник рентгеновского излучения и регистрирующую, схему, отличающееся тем, что, с целью конструктивного упрощения, регистрирующий материал выполнен из монокристалла MgF , на

противоположные ллоскопараллельные грани которого нанесены изолированные друг от друга электропроводящие слои, которые соединены через переключатель с источником постоянного напряжения и усилителем электрического тока, а перед указанной пластиной расположен, подвижный коллиматор рентгеновского излучения.

1. Способ запоминания и воспро изведения скрытого рентгеновского изображения, включающий проецирова-мие изображения в рентгеновских лучах на регистрирующий материал, обладающий свойствами запоминания энергии индицируемого рентгеновского излучения, и последующее преобразование скрытого изображения во временную последовательность сигналов путем зондирующего сканирования регистрирующего материала, пучком электромагнитного излучения, о тли ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса воспроизведения скрытого изображения, к запоминающему материалу во время его облучения рентгеновскими лучами, прошедшими через изучаемый объект, прикладывают электрическое поле напряженностью ), а воспроизведение изображения производят путем регистрации временной последовательности сигна- -лов электрического тока протекающего через регистрирующий материал в отсутствии электрического поля, при этом производят сканирование материала коллимированным пучком рентгеновского излучения с постоянной интен.сивностью.

Изобретение относится к технике записи и считывания скрытого изображения с помощью материалов, обладающих свойствами запоминания энергии попадающего на него ионизирующего излучения, с последующим преоб разованием в видимое изображение, а именно к способу записи распределения плотности потока рентгеновского излучения в пластине из диэлектрического материала и конструкций зап сывающего и воспроизводящего устрой ства. Способы, предназначенные для запоминания и последующего воспроизве дения изображения и устройства для их осуществления, представляют боль шое практическое значение в различных областях науки и техники. В элекронных осциллографах, электронных микроскопах, электронно-оптических преобразователях и многих других приборах обычно используют, электронный пучок для мгновенного воспроизведения изображения на люминесцирующем экране. Необходимость запоминания сигналов, например, быстропротекающих процессов, привела к развитию:запоминающих электронно-лучевых трубок ЗЭЛТ, различающихся как по способу действия, так и по устройству 1 j . Недостатками таких ЗЭЛТ являются их конструктивная сложность, чувствительность к электронным перегрузкам , а наибольшее время сохранения записанного изображения для ЗЭЛТ составляет порядка одной недели , что в некоторых случаях бывае недостаточным. Большой практический интерес пре ставляет получение изображения, в рентгеновских лучах. Для этЬго применяются различные способы - визуальное наблюдение изображения на флуоресцирующих экранах (флюороскопия), фотографирование изображений на фотопленку, чувствительную к рентге- . новским лучам (рентгенография) ,и фотографирование изображения с флуоресцирующего экрана, возбуждаемого рентгеновским излучением(флуорография) . Наиболее близким к изобретению являетс Я способ записи и считывания оптической информации в активированных щелочно-галоидных кристаллах,, который основан на облучении кристалла ионизирующим излучением при записи и оптическим излучением в заданном спектральном интервале при считывании 21. Недостатки известного способа считывания связаны с тем, что для его осуществления необходим поток оптического излучения со строго заданным спектральным распределением, а в случае необходимости телеметрической передачи информации необходимо специально преобразовывать оптический сигнал в электрический. Устройство для запоминания и воспроизведения рентгеновского изображения имеет пластину из запоминающего материала, зондирующий источник электромагнитного излучекгия, перемещающийся -относительно запоминающей пластины. В качестве запоми- нающего материала использовано термолюминесцентное вещество, а источником электромагнитного излучения является лазер, излучающий энергию в инфракрасном диапазоне волн. Воспроизведение скрытого изображения производится -путем регистрации последовательности световых сигналов с помощью (отоприемнйка. Воспроизведение изображения осуществляется путем перемещения луча лазера nd поверхности запоминающей пластины. Луч вызывает последовател ный нагрев отдельных участков пластины, инициируя в ней термолюминесцентное излучение, которое регистри руется с помощью фотоприемника. После преобразования оптического сигнала в электрический получают после довательность сигналов тока, с помощью которых может быть осуществлено, например, методом телевизионной техники, видимое изображение з . Недостаток известного .устройства его сложность, так как переход от скрытого изображения к видимому про исходит через промежуточные этапы о тического высвечивания, регистрации этого излучения -vt перехода к электрическому сигналу. Наличие лазера световым фильтром, фотоприемника и преобразующих сигнал элементов также усложняет устройство для воспроизведения скрытого- изображения. Цель изобретения - упрощение уст ройства воспроизведения способа пре образования скрытого рентгеновского изображения в видимое, Поставленная цель достигается те что согласно способу, включающему п ецировзние изображения в рентгеновских лучах на регистрирующий материал, обладающий свойствами запоминания рентгеновского излучения, и последующее преобразование скрытого изображения во временную последовательность сигналов путем зондирующего сканирования регистрирующего материала пучком электромагнитного излучения, к регистрирующему материалу во время его облучения прикладывают электрическое поле напряженностью (), а воспроиз ведение изображения проводят- путем регистрации временной последователь ности сигналов электрического тока протекающего через материал в отсутствии электрического поля, при этом приизводят сканирование материала коллимированным пучком рентгеновского излучения с постоянной интенсивностью. Кроме того, в устройстве, состоящем из материала, запоминающего воздействие рентгеновского излучения , источника рентгеновского излучения и регистрирующей схемы, запоминающий материал выполнен из монокристалла MgF, на противоположные плоскопараллельные грани .которого нанесены электропроводные и изолированные друг от друга слои, например из аквадага, которые через переключатель соединены с источником постоянного напряжения и ; усилителем электрического -тока, а перед указанным кристаллом расположен подвижный коллиматор рентгеновского излучения. На фиг. 1 схематически изображено устройство для записи и осуществления непосредственного преобразования скрытого рентгеновского изображения в последовательность электрических сигналов. Устройство состоит из запоминаю- ; щей пластины 1 с. нанесенными на ее грани электродами 2 и 3, коллиматора , источника 5 рентгеновского излучения, источника 6 электрического напряженияJусилителя 7 переменного тока и переключателя 8. Запоминающая пластина 1 выполнена из монокристалла беспримесного МдР,. В качестве электрода 2 служит проницаемое для рентгеновского из лучения электропроводящее покрытие, например слой аквадага или пленка алюминия толщиной 5-10 мкм, электрод 3 обладает малой отражательной способностью для рентгеновского излучения. Для осуществления зондирующего локального облучения пластины 1 острофокусированным пучком рентгеновских лучей от источника 5 служит коллиматор 4, например свинцовый экран с отверстием, в которое вставлена трубка с внутренним диаметром (0,,, причем коллиматор 4 может перемещаться в параллельной относительно пластины 1 плоскости в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Источником рентгеновского излучения 5 является импульсный рентгеновский аппарат, работающий при анодном напряжении на. трубке 2040 кВ, генерирующий импульсы рентгеновского излучения с амплитудой,равной ЗА длительностью 5-10 мкс,с частотой следования 50 Гц. Источник 6 напряжением 400-600 В служит для.создания электрического поля во время формирования скрытого изображения. Усилитель 7 предназначен для регистрации электрических импульсов. Ключ 8 служит для переключения схе мы -из режима записи в режим воспроизведения. Способ осуществляется следующим образом. На регистрирующий материал (крис талл) , содержащий регистрирующий кристалл 1, снабженный электродом 2 и 3 коллиматор k, источник 5 рентгеновского излучения, источник 6 электрического напряжения, усилитель 7 переменного тока и переключатель 8, проецируют рентгеновское излучения, прошедшее через исследуемый объект. При этом к кристаллу 1 прикладывают электрическое поле напряженностью (5-6) ОВ/м, которое создается приложением разности потенциалов к электродам 2 и 3 от источника 6 постоянного напряжения. После записи источник б постоянного напряжения и производят сканировани кристалла 1 коллимированным пучком рентгеновского излучения от источника 5 через коллиматор k с одновре менной регистрацией временной после довательности сигналов электрического тока через кристалл 1 с усилителем 7. Для получения скрытого рентгенов ского изображения на монокристалле MgF последним облучался широким по током рентгеновского излучения чере объект, изображение которого требовалось получить. При этом обязатель ным условием запоминания рентгеновского изображения является нахождение монокристалла во внешнем электри ческом поле, которое создавалось пу тем приложения разности потен1 иалов к электродам 2 и 3, нанесенном на дв грани кристалла 1. После записи рентгеновского изображения просвечиваемый объект убирался и перед окном рентгеновской трубки 5 помещался коллиматор Ц, создающий остросфокусированный пучок рентгеновского излучения. При сканировании поверхности монокристалла 1 импульсным пучком рентгеновских лучей и одновременной регистрацией тока через монокристалл, получена последовательность электрических импульсов различных амплитуд. Величина последних зависела от беличины поглощенной дозы данным участком монокристалла, т.е. промодулирована скрытым изображением просвеченного объекта. При облучении в электрическом поле монокристалла Мдр2 с целью записи изображения происходит перераспределение электронных возбуждений в облучаемом материале, при этом концентрация образовавшихся возбуждений пропорциональна поглощенной дозе в каждом элементе объема кристалла . Наведенные ионизирующим излучением возбуждения могут длительно сохраняться при комнатной температуре. При повторном сканирующем облучении без приложения электрического поля монокристалл обнаруживает различную радиационную проводимость разных точек монокристалла, поглотивших неодинаковые дозы рентгеновского излучения, что позволяет выполнить воспроизведение изображения. Ввиду того что электрические импульсы, служащие для воспроизведения изображения, могут быть сняты с монокристалла непосредственно, предлагаемый способ обладает преимуществом в своей простоте.