Радиационно-оптический преобразователь изображения Советский патент 1986 года по МПК H01J47/26 

Изобретение относится к устройствам для визуализации радиационных изображений и может быть использовано при неразрушающем контроле материалов и изделий в системах с импульсными источни- ками рентгеновских излучений.

Цель изобретения - повышение информационной емкости преобразователя путем уменьшения неравномерности пространственной разрешаюшей способности.

На чертеже представлена конструктивная схема преобразователя.

Герметичный объем 1 газоразрядной камеры образован непрозрачным электродом 2, межэлектродным диэлектрическим кольцом 3 и прозрачной диэлектрической пластиной 4. На поверхности прозрачной диэлектрической пластины 4 со стороны газоразрядного промежутка имеется прозрачный электрод 5. На внутреннюю поверхность межэлектродного кольца 3 и на поверхность непрозрачного электрода 2, обращенную к газовому зазору, нанесены резистивные слои 6 и 7 соответственно. На поверхность прозрачного электрода 5 нанесен прозрачный резистивный слой 8. Центральная часть диэлектрической плас- тины 4 представляет собой волоконно-оптический диск (ВОД) 9, на внешней стороне которого выполнен светорассеиваю- щий пропускающий слой (экран) 10. Резистивный слой б имеет омический контакт со слоями 7 и 8.

Межэлектродное кольцо 3 может быть изготовлено из стекла. В качестве прозрачной диэлектрической пластины 4 может быть применен ВОД в стеклянном обрамлении. Электрод 2 целиком изготовлен из металла (алюминия) либо представляет собой тонкую металлическую пленку на диэлектрической основе. Прозрачный электрод 5 может быть изготовлен в виде металлической сетки с размерами ячеек не более 0,5x0,5 мм с коэффициентом прозрачности около 0,8 либо в виде метал- лбокисных пленок , SnOg с поверхностным сопротивлением не более 10 Ом на квадрат; нанесенных на пластину 4. зистивные слои 6 и 7 выполнены на основе металлоокисных или коллоидно-графито- вых материалов. Прозрачный резистивный слой 8 представляет собой тонкий (10 - 10 мм) высокоомный слой полупроводникового материала (например Se, CdS, CdSe), удельное электрическое сопротив- ление которого Ом-см. Этот слой также может быть изготовлен в виде пленки SnOj. Удельное сопротивление материала слоя 7 составляет Ю -10® Ом-см, толщина этого слоя 0,1 - 1 мм. Удельное сопротивление материала слоя б составляет 10- 10 Ом-см, толщина его выбирается из условия согласования сопротивления этого слоя с внутренним сопротивлением ге

5 0

.

нератора питания и составляет 0,1 - 1 мм. Светорассеивающий пропускающий слой 10 может быть изготовлен матировкой поверхности ВОД либо нанесением на поверхность ВОД диффузно-рассеивающего покрытия. Апертурное число А ВОД выбирается из условия

arctg- -,

где d - средний диаметр разрядных каналов;

t-величина межэлектродного промежутка.

При использовании инертных газов и стримерного режима работы преобразователя апертурное число ВОД лежит в пределах 0,05-0,5 для величин газоразрядных промежутков, наиболее часто применяемых на практике. Для повыщения контрастности изображения целесообразно использовать ВОД, в котором волокна имеют све- топоглощающую оболочку. ВОД может быть выполнен с достаточно больщим диаметром волокон до 300 мкм.

Преобразователь работает следующим образом.

Ионизирующее излучение, пройдя объект контроля и частично ocлaбивuJИCЬ в нем, через электрод 2, являющийся входным окном преобразователя, попадает в рабочий объем 1 газоразрядной кэмеры. При приложении импульса напряжения к электродам камеры из электронов первичной ионизации формируются локализа- ционные электрические разряды. Резистивные слои 7 и 8 обеспечивают электрическое развязывание отдельных разрядов, за счет чего достигается высокая «ливневая эффективность преобразователя в широком диапазоне рабочих напряжений, независимо от полярности импульса питания. Объемное изображение светящихся разрядов передается волоконно-оптическим диском 9 и формируется на плоском светорассеивающем экране 10. При этом за счет преобразования объемных изображений разрядов, протяженны.х в направлении оптической оси, в плоские изображения, при фотографической регистрации не происходит увеличение размытия изображений разрядов, связанного с ограниченной глубиной резко изображаемого объективом пространства. За счет выбора апертуры волоконно-оптического диска 9 даже наиболее близко расположенные соседние разряды регистрируются раздельно и уменьшается неравномерность разрешающей способности, связанная с наблюдением боковой поверхности рг13рядов. Электрические заряды, осевщие на стенках газового объема 1 после распада плазмы разрядных каналов, нейтрализуются благодаря проводимости слоев б, 7 и 8.

, 1261028.

34

При следующем срабатывании преобразо-го величину межэлектродного промежутка

вателя отсутствует влияние этих заря-7 мм, при длительности импульса питания

дов на электроны первичной ионизации,100 не амплитуда импульсов питания нахот. е. в конечном итоге на равномерностьдится в пределах 8-12 кВ. при этом средпространственной разрешающей способ-5 диаметр разрядных каналов составляности.ет 0,68-0,78 мм. Апертурное число ВОД

Для преобразователя, наполненного не-для этого варианта конструкции не должоном до атмосферного давления, имеюще-но превышать 0,05.