Устройство для измерения параметров рентгеновского излучения Советский патент 1990 года по МПК G01T1/20 G01T1/24 

i Изобретение относится к области |рентгенотехники, а более конкретно - |к устройствам для измерения парамет- |ров рентгеновского излучения,

Цель изобретения заключается.в ра |ширении функциональных возможностей устройства при измерениях и контроле его калибровки и снижения, радиацион- його воздействия на персонал.

Снижение радиационного воздействия яа персонал при калибровке устройства достигается использованием в качеств (Ьотодетектора конвертируемого све- тодиода и введением в устройство коммутируемого источника питания свето- диода,,

На чертеже показана схема устрой- Ьтва для определения пар аметров рент- t eHOBCKoro излучения.

Устройства для измерения парамет™ ров рентгеновского излучения содер- АСИТ светонепроницаемый корпус 1, в Котором установлена сборка из опти- состыкованных сцинтиллятора 2 и полупроводникового элемента 3. С;цинтиллятор 2 с помощью волоконного световода 4 связан оптически с фото- летектором 5, в качестве которого Использован конвертируемый светодиод «Йотодетектор 5 и световод 4 располо- я(ены в светонепроницаемой оболочке. 6, Фотодетектор 5 через переключатель 7 Подключен к регулируемому источнику п|остоянного тока 8. Кроме того, выво д{ы светодиода 5 подключены к входам дифференциального усилителя 9, Вывод полупроводникового элемента 3 подключен к входу другого усилителя to, Усилители 9 и 10 подключены через вы- к ючатели 11 и 12 к схемам суммирова- 13 и деления 14, на выходе кото- включены измерители мощности дозы 15 (дозы при условии введения интегратора) и эффективной энергии излучения 16,

Устройство работает следующим образом.

При измерении параметров рентге- нЬвского излучения фотодетектор 5 о гключен с помощью переключателя 7 от источника тока 8. При падении рентгеновского излучения на сборку . сцинтиллятор 2 - полупроводниковый элемент 3 в сцинтилляторе возникает сйетовое излучение, а полупроводнико вЬ1й элемент 3 вырабатывает ток, обус Л(вленный как воздействием непосредственно рентгеновского излучения,

.1

1U

15

20

25 30 ,, .,,

5

0 5

так и световым излучением сцинтиллятора 2. Помимо полупроводникового элемента 3 световое излучение сцинтиллятора 2 отводится по волоконному световоду.4 к фотодетектору 5. При отсутствии пропускания тока фотодетектор 5 работает в режиме фотодиода и вырабатывает электрический сигнал, поступающий на входы.дифференциального усилителя 9. Сигнал с полупроводникового элемента 3 усиливает усилитель to. Сигналы с- выхода усилителей 9 и 10 суммируются в схеме суммирования 13 и делятся друг на друга в схеме деления 14, Сигнал на выходе схемы суммирования 13 пропорционален в каждьй момент времени мощности дозы излучения, а сигнал на выходе схемы деления 14 несет информацию об эффективной энергии излучения, что связано с тем, что ход с жесткостью излучения сцинтиллятора отличен от хода с жесткостью сборки сцинтиллятор 2 - полупроводниковый элемент 3. Результаты измерений

индицируются на измерителях 15 и 16, I

Контроль калибровки устройства осуществляется следующим образом.

Сущность процесса нерадиационного контроля заключается в том, что полупроводниковый элемент 3 является светочувствительным элементом, Причем . между радиационным и световым откликом этого элемента существует функциональная (примерно пропорциональная) зависимость. При контроле калибровки переключателем 7 фотодетектор 5 переводят на работу в режиме светодиода, подключая к источнику постоянного тока 8. Проходящий через светодиод ток возбуждает в нем световое излучение, которое через волоконный световод 4 попадает в оптически прозрачный сцинтиллятор 2 и через него - rta полупроводниковый элемент 3, Для устранения световых потерь сцинтиллятор 2 сЪ всех сторон, за исключением стороны, оптически состыкованной с полупроводниковым элементом 3, покрыт отражающим зеркальным покрытийм, так что поступающий световой поток локализуется в объеме сгшнтиллятора 2, при работе фотодетектора 5 в излуча- тельном режиме усилитель 9 отключён, а усилитель 10 подключен к схеме суммирования 13, на второй вход которой никакого сигнала не поступает, т,е, измеритель 15 регистрирует сигнал

тс/лько с полупроводникового элемента 3. Таким образом, производится проверка характеристик полупроводникового элемента 3, а также калибровк устройства в целом.

Проверку характеристик сцинтилля- тора 2 производят уже при включенном рентгеновском излучении путем регистрации свечения сцинтиллятора 2 с помощью фотодетектора 5, как это производилось и при измерениях. В этом случае усилитель 10 отключен, а усилитель 9 подключен к схеме сумт-мрова ния 13. Следует при этом отметить, что операция контроля сциитиллятора производится только в случае заметных сбоев калибровки, не требует использования рентгеновского излучения за счет чего снижается радиационная опасность для обслуживающего персонала.

Преимуществом описанного решения с точки зрения рабочего функционирования устройства в режиме измерения яв- ляется возможность одновременного измерения эффективной энергии излучения без использования дополнительных чувствительных элементов в корпусе 1, Кроме того, за счет более полного сбора оптической энергии от сцинтял- лятора в определенной мере увеличивается чувствительность устройства.

При работе устройства в режиме коитроля калибровки описанное техническое решение обеспечивает следующие преимущества.

Сигнал с фотодетектора 5 может использоваться для оценки временных характеристик свечения сцинтиллятора, т.е. появляется возможность раздельной оценки характеристик (их изменении в ходе эксплуатации устройства) сцинтиллятора 2 и полупроводникового элемента 3.

0

5

0

5

R

0

й

0

Из fepeннe CF- каля с полупроводникового элемента 3 дзет информацию об изменении характеристик сборки сцин- ти,г1лятор 2 - полупроводниковый ле- мент 3, а знаниа сигнала с информационного выхода фотодетектора 5 в сочетании с сигналом с элемента 3 позволяет определить и изменение характеристик полупроводникового элемента 3.

Таким образом, описанное техническое решение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства при измерениях и контроле калибровки, а в последнем случае также снизить радиационное воздействие на персонап. Формула изобретения

1. Устройство для измерения параметров рентгеновского излучения, со держащее установленную в светонепроницаемом корпусе сборку из оптически связанньк сцинтиллятора и полупроводникового элемента, измерительный прибор, связанный с полупроводниковым элементом, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей при измерениях и контроле калибровки, в него дополнительно введен фотодетектор, установленный вне сзетснегфоницаемого корпуса и оптически связанный со сдин- тиллятором волоконным световодом, причем выход фотодетектора связан с .измерительным прибором по схеме суммирования и деления сигналов полупро- вoдн1 кoвoгo элемента и фотодетектора. ; 2. Устройство по п, 1, о т л и - чающееся тем, что, с целью снижения радиационного воздействия на персонал при контроле калибровки, в качестве фотодетектора использован конвертируемый светодиод с коммутируемым источником его питания.

/

2 3

Изобретение относитря к области рея- генотехники, более конкретно - к устройствам для измерения йарамет- ров рентгеновокого изл,у,чения. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей при измерени,ях к контроле калибровки. Устройство содержит расположенную в светонепроницаемом корпусе сборку из оптически состыкованных сцинтиллятора и йолу- 11роводникового элемента, фотодетектор, в качестве которого использован конвертируемый светодиод, оптически связанный со сцинтиллятором волоконным светодиодом и подключенный к коммутируемому источнику питания постоянным током, схему суммирования и сяему Деления, к которым подключены выходь: усилителей сигналов полупроводникового элемента и светодиода и измерителя мощности дозы и эффективной энергии излучения, подключенные соответственно к выходу схемы суммирования и схемы деления. При подключении светодиода к источнику питания излучаемый им свет можно использовать для калибровки устройства. При работе устройства в режиме измерений светодиод отключен от источника питания и попадающее на него световое излучение сцинтиллятора обусловливает генерирование электрического сигнала, используемого для- измерительных целей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. § С

r

. I

. .J

Составитель Б.Рахманов редактор В.Фельдман Техред. л.Олийнык Корректор С.Шекмар

Заказ 4335

Тираж 362

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

--//

Подписное