Устройство для микрорентгенографии Советский патент 1988 года по МПК G01N23/04 

ю

Изобретение относится к электронному обрудованию, в частности к рентгеновской аппаратуре, и может быть использовано в сельском хозяйстве для рентгеновского анализа посевных свойств семян, выявления скрыто- обитающих организмов в стеблях и семенах растений, определения жизнеспособности насекомых. Цепь - повышение качества рентгенограммы за счет устранения динамической нерезкости изоб- , ражения. Устройство снабжено герметизированной защитной телескопической камерой, установленной по продрльной оси пучка ионизирующего излучения на стойке штатива, жестко закрепленной в основании устройства с неподвижно зафиксированным в нем источником излучения. Камера имеет верхний статический и нижний телескопический отделы, которые связаны между собой переходными деталями и фрикционными механизмами. 1 ил. . (Л

4 со

5

10

15

11420490

Изобретение относится к рентгенотехнике и может использоваться для микрорентгенографических исследований, в ча ;тности, биологических объектов.

Цель изоб ретения - повьшение качества рентгенограмм за счет устранения динамической нерезкости изображения.

На чертеже показано устройство для рентгенологического анализа мелких биологических объектов, разрез

i Устройство содержит оснрвание 1 н}а котором жестко закреплены ми1фо- 4 окусньй рентгеновский излучатель 2 d коллиматором 3 и стойка 4 с фрикцй- Ьнными механизмами 5 и 6 Фрикционный механизм 5 жестко соединен с помощью держателя 7 с нижним .тубусом 8 защитной телескопической камеры снабжён ной также тубусами 9-11, сочлененньп и посредством фиксирующих гаек 12-14 и антифрикционных .уплотнительных фокладок 15-17,

Тубус 11 защитной телескопической ic

:.ef Jf

камеры через соединительную деталь 18 соединен с. корпусом 19, с которым .йестко связан фрикционный механизм 6 ; в корпусе 19 установлена предмет- HfLH рамка 20 с прижимной рамкой 21 для объектов 5 н сследуемых в процессе контактной микрорентгенографии. Над предметной рамкой 20 под крышкой 22 установлен лентопротяжный механизм 23 с фоточувствительным материалом 24;,. проходящим под прижимным роликом 25 Фоточувствительный материал 24 на ролике 26 экранирован от рентгеновского излучения защитным кожухом 27.

30

35

-2

корпуса 37, установленного на стойке 4.

Все подвижные узлы и детали устройства герметизированы утшотнитель- ными прокладками 15-17, 38-41.

Фрикционные механизмы 5 и 6 установленные на стойке 4, соответственно содержат фрикционные ролики с ма ховиками 42 и 43, прижимные накладки 44 фиксаторы 45 и 46, пружины 47, На стойке 4 нанесена изкерителнная шкалаj, а на фрикционном механизме 6 располо жен указатель между фокусом излучателя 2 и фоточувствительным материалом 24, Защитная телескопическая камера также снабжена контакторами 48, включеннь ми в цепь питания излзгчате- ля 2, патрубком 49 для отвода газов из камеры и 50 для перемотки фоточувствительного. материала 24 при закрытой крышке 22,

Устройство работает следующим образом,

В процессе контактной микрорентге нографии тубусы 8-10 освобождаются фиксирующи-ми гайками 12-14, Фрикционным механизмом 5 тубус 8 поднимают вверх. Коллиматором 3 устанавливают необходимьй угол рабочего пучка ионизирующего излучения, С предметного столика 32 снимают предметную рагжу 33 и предметный столик опускают Е нижнее крайнее положение. Фрикционным механизмом 5 тубус 8 опускают до положения замъжания контактора 48, и в этом положении фрикционный механизм 5 фиксируют фиксатором 45, Посредством вращения маховика 43 фрик ционного механизма 6 тубус 11 и корВ нижней части лентопрстяжного ме- пус 19 перемещают до заданного фокусного расстояния межд.у фокусом излучателя 2 и фоточувствительны - материалом 24. Фокусное расстояние опре - дех(яют по измерительной, шкале, нанесенной ка стойке 4, и указателю на фрикционном механизме.б. Фиксаторами 46 фиксируют фрикционный механизм 6, а фиксирукщими .гайкаьга 12-14 фиксиру .10Т тубусы 8-10., Фиксащя указанных узлов исключает динамическую нерезкость и обеспечивает герметичность телескопической камеры в процессе ,рентгенографии,

:н:анизма 23 распаложенё. вьщвижная шторка 28, вьяголненная из защитной фольги„ Над предметной рамкой 20 ;по периметру расположена трубка 29 с отверстиями 30, через которые подают смесь газов для обездзюшвания насеко№1К в процессе рентгенографии,

В штасней части защитной телескопической камеры, которая подвижно за креплена в основании 1 расположен жестко связанньйсо стойкой 31 предметный столик 32. В предметном столике 32 устано:влена предматная рамка 33 с исследуемыми объектами 34 при прове- деиии :{гроекционной микрорентгенографИР1,

Для фиксации крьпшси 22 в открытом положении предусмотрен магнит 35,, эакрепленньтй в подвхскной обойме 36

5

0

5

0490

c

Jf

0

5

-2

корпуса 37, установленного на стойке 4.

Все подвижные узлы и детали устройства герметизированы утшотнитель- ными прокладками 15-17, 38-41.

Фрикционные механизмы 5 и 6 установленные на стойке 4, соответственно содержат фрикционные ролики с маховиками 42 и 43, прижимные накладки 44, фиксаторы 45 и 46, пружины 47, На стойке 4 нанесена изкерителнная шкалаj, а на фрикционном механизме 6 расположен указатель между фокусом излучателя 2 и фоточувствительным материалом 24, Защитная телескопическая камера также снабжена контакторами 48, включеннь ми в цепь питания излзгчате- ля 2, патрубком 49 для отвода газов из камеры и 50 для перемотки фоточувствительного. материала 24 при закрытой крышке 22,

Устройство работает следующим образом,

В процессе контактной микрорентгенографии тубусы 8-10 освобождаются фиксирующи-ми гайками 12-14, Фрикционным механизмом 5 тубус 8 поднимают вверх. Коллиматором 3 устанавливают необходимьй угол рабочего пучка ионизирующего излучения, С предметного столика 32 снимают предметную рагжу 33 и предметный столик опускают Е нижнее крайнее положение. Фрикционным механизмом 5 тубус 8 опускают до положения замъжания контактора 48, и в этом положении фрикционный механизм 5 фиксируют фиксатором 45, Посредством вращения маховика 43 фрикционного механизма 6 тубус 11 и кор пус 19 перемещают до заданного фоку0

сного расстояния межд.у фокусом излучателя 2 и фоточувствительны - материалом 24. Фокусное расстояние опре - дех(яют по измерительной, шкале, нанесенной ка стойке 4, и указателю на фрикционном механизме.б. Фиксаторами 46 фиксируют фрикционный механизм 6, а фиксирукщими .гайкаьга 12-14 фиксиру- .10Т тубусы 8-10., Фиксащя указанных . узлов исключает динамическую нерезкость и обеспечивает герметичность телескопической камеры в процессе ,рентгенографии,

Затем в корпусе 19 открывают крыш- ку 22, устанавливают и фиксируют лен- тощзотялшый механизм 23 с фоточувст- вктельным материэ.лом 24 „ Выт-шмают из корпуса 19 предметную рат-жу 20 и устанавливают тканеэквивалентную подложку 51 с исследуемым объектом. Предметную рамку 20 устанавливают в корпус 19 с крьшкой 22 закрывают лентопротяжный механизм 23, При этом механически блокируют предметную рамку 20 и замыкают контактор электрическо блокировки в цепи питания излучателя 2, после чего открывают шторку 28 лентопротяжного механизма 23.

На пульте управления излучателя 2 устанавливают условия экспонирования (значения тока, напряжения, экспозиции) и включают питание. По истечении времени экспонирования питание излучателя 2 отключается. При повторной контактной микрорентгенографии открывают крышку 22 и, вращая ролик 26, перематывают фоточувствительный материал 24 на один кадр. Вынимают предметную рамку 20, производят замену тканеэквивалентной подложки 51 с исследуемыми объектами, затем предметную рамку 20 снова устанавливают в корпус 19, закрывают крьшжу 22, включают питание излучателя 2 и производят очередное экспонирование фо- точувствительного материала 24.

Аналогично процессу контактной микрорентгенографии неподвижных исследуемых объектов проводят рентгенологическое исследование подвижных биологических объектов. Перед исследованием биологические объекты предварительно обездвиживают смесью наркотических веществ, обладающих инерционным воздействием, затем их размещают в предметные рамки 20 на специальные подложки 51 из тканеэквива- лентного материала. Предметную рамку 20 помещают в корпус 19 и закрывают крышкой 22, К трубке 29 подсоединяют дозатор обездвиживающих газов. При работе в помещении патрубок 49 для выхода газа соединяют с водоструйным насосом. Подачу газов производят с момента размещения в камере исследуемых насекомых и до окончания времени экспонирования фоточувствительного материала - 24. Посредством дозатора газов и водоструйного насоса в объеме защитной телескопической камеры осуществляют требуемую концентрацию . и давление газов. Газы или пары наркотических веществ до очередного -открытия камеры практически полностью отсасывают из объема камеры водоструйным насосом, где они смешиваются с водой и затем поступают в сливную

систему (при работе в полевых условиях газы или пары наркотических веществ вьтускают в атмосферу).

В зависимости от требуемого прямого рентгеновского увеличения исследуемых органов или их отдельных частей мелких биологических объектов, в том числе насекомых, спор, грибов и других микроорганизмов, в их среде обитания применяют метод проекционной микрорентгенограф1Ш, при котором кратность увеличения определяют по следующей зависш-5ости:

М

гдк М

а b кратность увелтетения исследуемых объектов; расстояние от фокуса источника ионизирующего излучения до фоточувствительного мате- pиaлaj

расстояние от фокуса источника ионизирующего излучения до исследуемого объекта. В процессе проекционной микрорент- генографии на первом этапе подготовки устройства производят расфиксацию фрикционных механизмов 5 и 6 фиксаторами 45 и 46 и тубусов 8-10 фиксирующими гайками 12--14, Расстояние а от фокуса излучателя 2 до фоточувстви- тельного материа-па 24 устанавливают вращением маховика 43 фрикционного механизма 6, жестко связанного с корпусом 19„ Расстояние а определяют на фрикционном механизме 6 и по измерительной икале на стойке 4 и в задан- ном положении фрикционный механизм 6 фиксируют фиксаторами 46,

В корпусе 19 открывают крьшгку 22, устанавливают и фиксируют лентопро- тяжньп механизм 23 с фоточувствитель- ным материалом 24 Из корпуса 19 вынимают предметную рамку 20, из предметной рамки 20 удаляют тканеэквива- лентную подложку 51, предметную рамку 20 устанавливают в корпус 19 и за крывают крншку 22„

На втором этапе подготовки устройства в процессе проекционной микрорентгенографии тубусы 8-10 перемещают в верхнее крайнее положение .при noMomji вращения маховика 42 фрикционного механизма 5, жестко связанного с тубусом 8 посредством держателя 7, В зависимости от специфики исследова ния исследуемые объекты 34 располага514

ют на бериллиевую пластинку или специальную тканеэквивалентную подложку предметной рамки 33, Предметную рамку 33 с исследуемыми объектами 34 устанавливают на предметньм столик 32„ Расстояние b от фокуса излучателя 2- до исследуемого объекта 34 устанавливают перемещением предметного столика 32, который жестко закреплен на стой ке 31 , Стойку 319 подвижно связанную с основанием 1, перемещают, при помошу: Механизмяэ аналогичного фрикционньп-i

Механизмам 5 и б, установленным на Стойке 4, но отличающихся тем,, что каретка данного механизма жестко связана с основанием 1. а подвижной частью является стойка 31 с предметньп г столиком 32, На стойке 31 нанесены две измерительные шкалы для определения расстояния Ь,) как внутри,, так и Снаружи запцитной телескопической камеры. При достижении заданного расстояния Ъ стойку 31 фикс -груют I Кол.пи- матором 3 устанаштивают необходимый угол рабочего пупса ионизирующего из- Дучения. Фрикп юнньм механизмом 5 тубусы 8-10 перемещают в нихснее крайнее положение до замьжавия контактора 48 я в этом положении фрикционньм механизм 5 фиксируют фиксатором 45 а тубусы 8-10 - фикстфующими гайками 12-14. Процесс проекционной никро- рентгенографиИр заснятие фотометрического клина, экспонировакие неподвижных и подвижных биологических объектов с применением га.зов или паров наркотргческих веществ для обездвюки™ осуществляют а.палогично процес су контактной микрорентгенографии„

При использовании длинноволнового участка спектра мягкого рентгеновского излучения в диапазоне длин волн от 2 до 12 А с ц(5лью отображения , микроструктур в нccлeдye rDIx обт ектах размером до одного микрона подгото-- вительный процесс рентгенапогического исследования выполняют аналогично процессу контактной и проекционной г икрорентгенографии;, за исключением того, что после фиксации основньк узлов защ:нтной телескопической камеры Б;ходное отверстие трубки 29j через которое подают газы или пары наркотических веществ для обезжвиживани,; закрывают, а к патрубку 49 подю-гюча- ют вакуумный насос. При достюкении необходимого вакуз -ia в объеме телескопической камеры включают изл чател 2, По истечении времени зкспонирова.

5

НИН отключают вакуум и через отвер стие трубки 29 медленно впускают в камеру воздух.

При повторении процесса проекционной микрорентгенографии ручкой 50 фоточувствительный материал 24 перематывают ня один кадр. Тубусы 8-10 фиксирующ1гми гайками 12-14 освобождают от фиксации. Фрикционным механизмом 5 тубусы 8-10 перемещают вверх, С предметного столика 32 рамку 33 и заменяют на ней исследуемые объекты 34, Предметную рамку 33 с но- исследуег-агми объектами 34 устанавливают в предметный столик 32, фрикционным механизмом 5 тубусы 8,9, 10 перемещают в положение до замьжания контактора 48 и Б этом по ложении фиксируют фрикционный механизм 5 фиксаторами 45 а тубусы 8-10 -фиксирующими гайками 12-14. Затем проводят очередное экспонирование фоточув- -:твительного материала 24,

Вместо лентопротяжного механизма 23 в корпусе 19 можно применять специальные кассеты для производства одиночных снимков методом контактной и проекционной микрорентгенографии на листовую фотопленку или фотобумагу с различным форматом кадра.

Формула изобретения

Устройство для микрорентгеногра -,

5 фии содержащее основание, в котором

0

установлен микрофокусный рентгеновский излут ательд установленную над ним герметизированную защитную камеру „ снабженную защитной фольгой, предметной и фртоцриемником, о т- л и ч а ю щ е е с я теМр что, с целью повышения качества рентгенограмм за счет устранения динамической нерезкости изображения5 герметизированная затцитная камера выцолнена телескопической и образована нижней секцией из сочлененных между собой посредством фиксирующих гаек телескопи- чески с подв1-Ежньгх тубусов 5 верхней секцией из тубуса, сочлененного посредством фиксщэующей гайки с верхним тубусом нижней секщж,, и жестко связанного с этим тубусом корпусом, в котором установлены пре,цметная рамка, Е закрепленная в выдвижной шторке, защитная фольга и фотоприемник, устройство снабжено жестко связанной с основанием стойкой с фрикционньЕ и механизмами, один КЗ которьЕх жестко

0

связан с нижним тубусом нижней сек-- ции, а другой - с тубусом и/или корпусом верхней секции, и введен дополiiB

нительный предметный столик, установ- ленньш с возможностью перемещения по высоте защитной камеры.