Устройство для кинорегистрации рентгеновского изображения Советский патент 1983 года по МПК G03B41/16 

(Л

с

уО О

-vj

05

со

: 2. Устройство по п. 1, о т л и, Дающееся тем, что, с целью исключения геометрических искажений изображения,.обусловленных расходящимся пучком излучения, граница раздела частей цилиндра, представл ющая дугу в плоскости, перпендикулярной к его оси, описывается параметрическими уравнениями

Q-xtos 27lp-vjc,-|-v, 2т1р po xsiH2/cp - -ус052ЙГр

в системе координат ( X, У), лежа 1.|ей в плоскости поперечного сечения Цилиндра с началом на его оси, где

: X 5-|м ( 111 р(/1/RjT ) ,

i :y--VR% cos (№pR,l7R ;;:vJ -y sV

P - параметр уравнений ;

-

111 ft.

-P - iforcs.H Я.

zIcK

R

где

радиус цилиндра - расстояние от источни

y проникакхяего излучени оси оптических волоко представляют собой отки прямых, соединяющих точки с координатами

.)Чх: где

Sin

y--Rcos iTcp,

a оптические волокна выполнены виде афоконов.

.: Изобретение относится к регистрации быстропротекающих процессов, а также движущихся и изменяющих свою форму объектов за непрозрачными барьерами и оболочками в пучке проникакхдего излучения.

Из-весты устройства для кинорегистрации радиационного изображения :Включающие экран-преобразователь (ЭП) проникающего излучения в видимое И фото- или кинокамеру с покадрвой регистрацией видимого на экране-преобразователе изображения LIJ.

Однако частота регистрации ограничена несколькими десятками кадров вследствие низкой яркости ЭП (30 кд/м и потерь 95-98% света при проецировании изображения с экрана-преобразователя на фотопленку.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство длярегистрации радиационого изображения, содержащее экранпреобразователь радиационного изображения в видимое, контактирующий с входным окном волоконно-оптического блока, выходное окно которого Выполнено вогнутым и сопряжено с боковой поверхностью волоконно-оптического цилиндра,, выполненного в виде регулярно уложенных и параллельных поперечному сечению цилиндра оптических волокон, транспортирующий барабан, контактирующий с волоконно-оптическим цилиндром по их образующим через фотопленку, непрерывно движущуюся с бобины на .бобину 2 ,

Недостатками устройства являются: потери света в волоконно-оптическом блоке и в зазоре между выходным окном блока и волоконно-оптическим цилиндром, что снижает светосилу регистратора , линейные искажения изображения (нерезкость, 5 смаз), обусловленные наличием зазора между волоконно-оптическим блоком и цилиндром, а также то, что устройство не позволяет исключить геометрические искажения изобO ражения, вызванные расходящимся пучком протекающего излучения.

Целью изобретения является повыDjeHHe качества изображений.

Указанная цель достигается тем,

5 что устройство для кинорегистрации рентгеновского изображения, содержшдее экран-преобразователь, волоконно-оптический элемент, наружная цилиндрическая поверхность которого контактирует с транспортирующим барабаном, выполнено в виде цилиндра, состоящего из двух частей, одна из которых представляет цилиндрическую выпукло-вогнутую линзу, на вогнутой поверхности которой расположен эк5 ран-преобразователь, другая часть, контактирующая с вогнутой поверхностью, прозрачна.

Кроме того, граница раздела частей цилиндра, представляюшдя собой

0 дугу в плоскости, перпендикулярной к его оси, описывается параметрическими уравненирми Хр-X cos s-in 2.«:p

Vo хsih 27Гр+усо -Др (1 j в системе координат (X, У), лежащей в плоскости поперечного сечения цилиндра с началом ка его оси.. где

х-- бчг. 2л;pR ), г-л/ vv ;. COS(,QjEpR/VR) (1) р - параметр уравнений .TtR где R - радиус цилиндра) ) - расстояние от источника проникающего излучения до оси цилиндра, при этом оси оптических волокон представляют собой отрезки прямых, соединяющих точки с координатами ( х., у- ) и Т х У in 01 о / где, „ X-Rsin2ltp; y-- Rcos2frp, (3) а оптические волокна выполнены в виде афоконов. На фиг. 1 представлена оптикомеханическая схема устройства/ на фиг. 2 - 4 - схемы работы.устройства f на фиг. 5 - 7 - регистрация объекта в расходящемся пучке излучения j на фиг. 8 - конфигурация устройства в случае, когда расстояние от источника излучения до оси цилиндра бесконечно велико. Устройство содержит приводимый во вращение вокруг своей оси цилинд 1, одна из частей 2 которого выполнен а из материала, слабо поглощающего проникающее излучение, а часть 3 представляет собой волокон оптический элемент в виде выпукловогнутой цилиндрической линзы, воло на в котором уложены регулярно и параллельны поперечному сечению ци линдра 1у экран-преобразователь 4, размещенный на границе раздела частей цилиндра 1, барабан 5 с непрерывно движущейся по нему с бобины б на бобину 7 фотопленкой 8, при этом барабан 5 контиктирует с цили ром 1 по их образующим через фотопленку 8. Часть 2 цилиндра выполнена из м териала, слабо поглощающего прони- каквдее излучение 9. Устройство работает следующим о разом. При исходном положении цилиндра 1 оптические волокна повернуты относительно оси X (проходящей через ось цилиндра 1 и точку контакта цил ра 1 и барабана 5) на угол 1рд; ради ационное изображение в направлении А проецируется в точку А на экран преобразователь 4, преобразуется в видимое и передается по оптическим волокнам в точку контакта А цилиндра 1 и барабана 5 на фотопЛенку 8. Другие участки радиационного изображения также преобразуются на экране-преобразователе в видимое, но на фотопленку 8 их видимое изоб ражение не попадает. При повороте цилиндра 1 на угол f,.f относительно оси Xj фотопленка 8 смещена в сторону бобины 7 ; на фотопленку 8 проецируется изображение в направлении В; при повороте цилиндра 1 на угол - ppj-eAV относительно оси X ; на фотопленку 8 проецируется изображение в направлении С. Таким образом, в течение времени поворота цилрг идра 1 на угол дУ происходит развертка изображения А-В-С K-z фотопленку 8. Максимальный размер изображения, проецируемого на фотопленку 8, равен 2R, где R- радиус, цилиндра 1. Соответственно развертка, изображения в этом случае происходит при повороте цилиддра 1 на угол ТС/2. После поворота цилиндра 1 на угол )7с:/2 развертка изображения повторяетсн. . В случае прохождения проникаквдего излучения 10 - 12 от источника 13, расположенного на оси трубопровода 14 при любом наклоне оптических волокон волоконно-оптического элемента 3 в точку контакта фотопленки 8 с цилиндром 1, свет от экрана-преобразователя 4 поступает на точки пересечения дуги 15 ( отмечено пунктиром) , на которой имитируется расположение экрана-преобразователя 4, 1и собственно на экран-преобразователь. В результате изображения дефектов А, В и С, лежащих на одной Дуге радиусом р , они имеют одина- . ковый коэффициент увеличения. При этом расположение оптических волокон волоконно-оптического элеменяа, описанное уравнениями (3-), обеспечивает равенство скорости протяжки фотопленки 8 и движения точки пересечения поперечного сечения экра на-преобразователя 4 и дуги 15, что исключает геометрически искажения проецируемого с экрана-преобразователя 4 на фотопленку 8 изображения. В случае сх расположение экрана-преобразователя имитируется в виде плоскости, перпендикулярной к пучку проникающего излучения 9. Конфигурация дуги и направления осей оптических волокон обеспечивает при вращении цилиндра и развертки изображения на фотопленку последовательное расположение участков экранапреобразователя (из которых свет попадает на фотопленку) на цилиндрической поверхности радиусом У ) с центром в фокусе источника проникающего излучения, а также развертку изображения без геометрических искажений в направлении движения пленки. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает регистрацию с частотой несколько сотен кадров и

более, что позволяет использовать его для кинорегистрации быстрых процессов, происходящих в телах Вращения с полыми стенками, а также производить рентгеноскопию ( при малой частоте регистрацииJ. При этом по сравнению с радиографией повышается производительность контроля и обеспечивается отсутствие геометрических искажений. Отсуствие искажений на зарегистрированных изображениях позволит избавиться от необходимости цифровой обработки изображения ЭВМ с целью их восстановления, что позволит повысить производительность контроля и упростит его технологию.