Устройство для анализа радиационного поля Советский патент 1985 года по МПК G01T1/29 H05G1/26 

Изобретение относится к области рентгенотехники и может использоваться при настройке аппаратов для облучения объектов рентгеновским и электронным излучением.

При эксплуатации аппаратов, предназначенных для облучения объектов высокоэнергетическим излучением рентгеновского и гамма-диапазонов, а также электронным излучением от ускорителей, например, в терапевтических целях необходимо контролировать распределение интенсивности излучения в поле аппарата.

С целью анализа радиационного поля аппарата при облучении объектов используют фотографическую съемку радиационного поля и последующий депситометрический анализ полученного нзобрал ения, по результатам которого можно судить о распределении интенсивности излучения в плоскости расположения фотопленки С1JНедостатками этого решения являются его невысокая зкспресность и нербходимость использования дорогостоящей peiiTreiioBCKoiY пленки.

Для анализа радиационного поля используют также перемещаемый по радиационному полю ионизационный дозиметр, подключенный к вынесенному за пределы помещения, с котором установлен излл-чатель, регистратору 123.

Недостатком этого решения является длительность измерения, связанная с необходимостью поточечного измерения мощности экспозиционной дозы излучени с помощью дозиметра.

Наиболее близким техническим ре-шением к предложенному является устройство для анализа радиационного поля содержал еб детекторы излучения, средства для автоматического перемещения детекторов в радиационном поле координатный самописец, подключенный к информационным выходам средств для автоматического перемещения детекторов з.

Недостатком известйого устройства является то, что в нем работа самонисца не привязана к съемке какойлибо изодозы, т.е. поиску линий одинаковой интенсивности, а решает задачу определения распределения мощности экспозиционной дозы в плоскоети радиационного поля (частный случай работы устройства). Это приводит к тому, что для получения картины

распределения изодоз в радиационном поле необходимо производить дополнительную обработку результатов измерений, что при ручной обработке резко увеличивает время анализа, а при машинной обработке требует использования достаточно слолсных средств анализа и преобразования результатов измерений.

Цель изобретения - обеспечение экспрессное построение распределения изодоз в радиационном поле без использования сложных средств обработки данных.

Согласно изобретению, поставленна цель достигается тем, что в устройстве для анализа радиационного поля, содержащем набор детекторов изпучения, средства дня автоматического перемещения детекторов в радиационном поле, координатный самописец, подключенный к информационным выходам средств для автоматического перемещения набора детекторов, последний установлен на поворотной линейке вдоль нее, причем один детектор набора установлен на оси поворота линейки, в устройство введены схемы деления, первое пороговое устройство с несколькими различными порогами срабатывания, управляемый кроссовый коммутатор, вторые пороговые устройства с различными порогами срабатывания, соответствующими порогам срабатывания первого порогового устройства, блок программного управления КРОССОВЫМ коммутатором, преобразователь состояния блока программного управления в координату и таймерный коммутатор, причем к входам каждой схемы деления подключен детектор, установленный на оси поворота линейки, и один из остальных детекторов, выходы схем деления подключены к входам кроссового коммутатора и первого порогового устройства, выход последнего подключен к включающему входу блока программного управления кроссовым коммутатором и таймерному коммутатЬру, выход которого подключен к коммутирующему входу привода поворота линейки и к коммутргрующему входу самописца, выходы кроссового комщтатора подключены к вторым пороговым устройствам, выходы которых подключены к коммутирующим входам :самописца и отключаюпщм входам блока программного управления кроссовым коммутатором, рабочий выход кото рого подключен к управляющему входу кроссового коммутатора, а информа-. ционные выходы - к входам преобразователя состояния блока программного управления в координату, выходы которого подключены к входам вьтолненного многоканальным координатного самописца. На чертеже показана схема устройства для анализа радиационного поля. Устройство для анализа радиационного поля содержит поворотную линейку 1, на которой установлены детёкторы 2-8 (условно пдетекторов), оди из которых (детектор 2) установлен на оси поворота линейки 1. Поворотом линейки 1 управляет привод 9 с таймерным коммутатором 10. К м детек торам 2-8 подключены .1 схем деления 11-16,к входам каждой из которък подключен детектор 2,.установленный на ори поворота линейки 1., к один из П-1 детекторов 3-8. Вь1ходы:п-1 схем деления11-16 подключены к п-1 рабочим входам управляемого кроссового коммутатора 17, рабочие выходы которого подключены к К пороговым устрой ствам 18-20 с- раз личными порогами срабатывания. При этом количество по роговых устройств 18-20, по меньшей мере, равно количеству получаемых изодоз, и порог срабатьшания каждого порогового устройства установлен на уровень, соответствующий отдельнйй изодозе Одновременно схемы деления 11-16 подключены к пороговому устройству 21 с k порогами срабатывания, каждый ИЗ: которых соответствует отдель-г ной изодозе, и комбинированным выхо-дом (т.е. на выходе порогового устройства 21 сигнал появляется при любой количестве совпадений порогов срабатыванйя с выходньЫи сигналами). Кроссовым коммутатором 17 управля ет блок 22, который реализует фиксированную программу последовательных коммутаций каждого из п-1 рабочих входов коммутатора 17 на каждый из ; его k выходов. Блок 22 снабжен выходами и 1с+1 коммутирующими входами. Кроме того, устройство содержит преобразователь 23 для перевода каждого фиксированного состояния коммутатора 17 в сигнал, пропорциопальный координате одного 1ши более п-1 детекторов 3-8, и многоканальныП координатный самописец 24. Пороговое устройство 21 с 1« порогами срабатывания подключено к входу таймерного коммутатора 10 и входу включения блока 22 программного управления кроссовым коммутатором 17, Выходы 1 пороговьк устройств 1820 подключены к гт входам выключения блока 22 программного управления кроссовым коммутатором 17 и 1 входам включения каналов самописца 24. К входу выключения каналов самописца 24 подключен выход таймерного коммутатора tO. Один выход блока 22 программного управления кроссовым ко1чмутатором 17 подклю ген к управляющему входу послед|1его, а остальные fc выходов поставлены в однозначное соответствие каждому из 1 входов блока 22, к которым подключены пороговые устройства 18-20, и подютючены к одиог у из | входов П1)еобразователя 23, J выходов которого подключены к Цкаиальным входам радиальной координаты самописца 24.К общему йходу угловой координаты самописца 24 подключен информационный рыхЬд привода 9 поворота линейки 1 с детекторами 2-8« При этом следует отметить, что пороговое устройство 21 выполнено таким образом, что срабатывание этого устройства происходит при пере ходе сигнала через порог при его уменьшении или увеличений, причем наибольшш tiopor срабатывания соответствует величине, несколько меньшей 100% изодозы (десятые %), а срабатывание устройств 18-20 - по результату сравнения. Устройство работает следующим образом. Линейку 1 располагают в радиационном поле таким образом, чтобы ось ее поворота и положение детектора 2 совпадали с геометрическим центром радиационного поля, положение которого определяют с помощью светового центратора. Затем включают привод 9, которьй вращает линейку 1 с п детекторами 2-8. При. включении радиационного поля детекторы 2-8 вырабатьгоают электрические сигналы, величи на которых соответствует иитенснвности радиационного поля в точках их нахождения. Сигналы детекторов 3-8 в (п-1) схемах деления 11-16 делятся иа сигналы детектора 2. Сигналы с выходов схем деления 11-16 поступают на входы порогового устрой ства 21 с 1 порогами срабатывания и на входов кроссового коммутато ра 17. При переходе одного или нескольких сигналов на выходах схем деления через один или соотв.етственно несколько из t порогов срабатывания порогового устройства 21 последнее вырабатывает сигнал, поступающий, с одной стороны, на управ ляющий вкод таймерного коммутатора 10 и, с другой стороны, на вход вюиочения блока 22 nporpaMviHoro управления кроссовым коммутатором 17. Таймерный коммутатор 10 отключает пр сод 9, в результате чего линейка 1 останавливается. Сигнал с информационного выхода привода 9, управляющий угловым положением рабочих органов многоканального самописца 24, фиксируется, т.е. угловая координата этих органов фиксирована и однозначн соответствует угловой зсоординате линейки 1, Так как положе-ние линейки 1 фиксировано, то постоянны и сигналы на схем деления 11-16, одни или нескольких из которых соответстнует одной из изодоз, которые требуется получить на самописце 24. Для этого с вькода порогового устройства 21 включает блок 22, который по заданной программе управляет работой кроссового коммутатора 1-7 (в выключенном состоянии блок 22 блокирует коммутатор 17), который осуществляет подключение каких-либо 1 входов к его k выходам. В любом фиксированном состоянии коммутатора 17 сигналы определенцык k из (п-1) схем деления 11-16 подключены к входам гОрог,;вых устройств 18-20.По мелтьшей мере, в одном из состояний ко.г5,Татора сигнал, напрю-iep, одной из схем 11-16 совпалает с порогом срабатывания одного из пороговых уст ройстп 18-20, на выходе которого поя ляется сигнал. Этот сигнал,.с одной сторопы; выключает блок 22 и фиксируст то состояние его программы, при котором произошло указанное совпаде ие„ С другой стороны, этот сигнал поступает на коммутируюндгй вход соответствующего данному пороговому устройству 18-20 канала самописца 24. Поскольку этот сигнал инициирует в блоке 22 п.ороговое устройство 18-20, при данном состоянии программы в блоке 22 каждому пороговому устройству однозначно соответствует одна из схем деления 11-16, то с одного из информационных выходов блока 22 на преобразователь 23 поступает код (номер) соотвествующей схемы деления 11-16. Поскольку каждая схема деления 11-16 поставлена в соответствие одному из детекторов 3-8, то преобразователь 23 преобразует код (номер) схемы деления 11-16 дпя данного канала в сигнал управления радиальной координатой рабочего органа данного канала самописца 24. Поскольку в устройстве имеет место канальное разделение, то одновременно может осуществляться работа не только одного, но и нескольких каналов, в случае попадания одновременно нескольких детекторов 3-8 при одной угловой координате на несколько различных изодоз. Каждый канал самописца 24 может работать в отдельном цвете,так что отсутствует возможность смешивания каналов. После срабатывания самописца таймерный коммутатор 10 отключает его , включает привод 9 поворота линейки 1, и цшсп измерений повторяется. Сигнал с информационного выхода привода 9 может управлять угловой координатой рабочих органов самописца 24 непрерывно. . Бремя срабатьшания таймерного коммутатора после его включения сигналом с выхода порогового устройства 21 постоянно и выбрано из условия возможности проведения полного цикла переключений кроссового коммутатора 17. Описанное решение позволяет за один поворот линейки с детекторами получить картину распределения изодоз в радиационном поле, не требуя использования сложных вычислительных средств.

/Ч /

9

П

-Л I

-t I 1

III

Ki Csj,

I « i

I

/WWV

Ф W у

CM

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АНАЛИЗА РАДИАЦИОННОГО ПОЛЯ, содержащее набор детекторов излучения, средства для автоматического перемещения детекторов в радиационном поле, координатный самописец, подключенный к информационным выходам средств для автоматического перемещения набора детекторов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения экспрессного построения распределения : изодоз в радиационном поле без использования сложных средств обработки данных, набор детекторов установлен на поворотной линейке вдоль нее, причем один детектор набора установлен на оси поворота линейки, в уст-ройство введены схемы деления, первое пороговое устройство с несколькими различными порогами срабатывания, управляемый кроссовый, коммутатор, вторые пороговые устройства-с различнь ми порогами срабат шания, соответствующими порогам срабатыва- , ния первого порогового устройства, блок П рограммного управления кроссо-.. вым коммутатором преобразователь СОСТОЯНИЙ блока программного управления в координату и таймерный коммутатор, причем к входам каждой схеMbi деления подключен детектор, установленный на оси поворота линейки, и один из остальных детекторов, выW ходы схем деления подключены к вхо- дам кроссового коммутатора и пеового порогового устройства, выход последнего подключен к включающему входу блока программного управления крое Ьовым коммутатором и таймерному коммутатору, выход которого подклю-. . ГС чен к коммут1фующему входу привода поворота линейки и к коммутирукяцёму х входу самописца, выходы кроссового 4 коммутатора подключены к вторым пороговым устройствам, выходы которых IND подключены к коммутиоующим входам .самописца и отключаиядим входам блока программного управления кросcoBbiM коммутатором, рабочий выход. которого подключен к управляющему вхо ду кроссового коммутатора, а информационные выходы - к входам преобразователя состоятся блока программного управления в координату, выхода которого подключены к входам выполненного многоканальным координатного самописца.

Г/У v / У