Преобразователь рентгеновского изображения в видимое Советский патент 1985 года по МПК H01J40/00 G01T5/12 

t I 1 I

/j.

f f 111

Й

4; Изобретение относится к устройствам для регистрации излучения в области исследования внутренней структуры объектов и может быть применено в системах радиационной интроскопии для преобразования рентгеновского изображения в видимое. Известен преобразователь рентгено ского изображения в видимое, выполненный с применением флюоресцирующего экрана. Этот преобразователь обладает невысокой эффективностью регистрации что приводит к накоплению большой дозы облучения исследуемым объектом требует сложной и чувствительной аппаратуры и продолжительных измерений Известен преобразователь рентгеновского изображения в видимое, выполненньш на основе импульсной газоразрядной камеры, включакщий один прозрачный электрод. Недостатками такого преобразовате ля являются малад эффективность регистрации рентгеновского излучения, особенно для энергии больше 50 кэВ, и малое время па1;1яти. Для регистраци излучения используются газ, плотность которого при нормальных услови ях в 500 и более раз меньше плотноети твердых веществ. В то же время давление газа ограничено прочностью камеры и не превьшает единиц атмосфер, а увеличение толщины газоразряд ного промежутка свьше 7-10 мм вызывает заметное размытие изображения, .поскольку при фотографировании глубина резкости объектива меньше размеров изображения вдоль главной оптической оси. Использование во входном окне камеры тонкой металлической фольги в качестве рентгеновских катодов не дает существенного вклада в области энергии излучения Е 1 МэВ, и эффективность регистрации остается весьма низкой и не превьш1ает единиц процентов. Поскольку для получения качественного изображения требуется опреде ленная плотность точек или разрядов, из которых слагаемся, данное изображение, то малая эффективность регист рации требует повышения мощности источников получения или времени про свечивания, что снижает производительность контроля и увеличивает поглощенную объектом контроля дозу. Время памяти газоразрядных камер, наполненных,в частности, инертными , газами, обычно не превышает единиц микросекунд, что обусловлено большой подвижностью зарядов в газовой среде. Это ограничивает область применения преобразователей работой с источниками, длительность излучения которых не превышает времени памяти камеры и требует жесткой синхронизации импульса питания камеры с импульсом излучения, что, трудно вьтолнить для импульсных рентгеновских аппаратов, выпускаемых серийно и имеющих большую нестабильность срабатывания. С целью увеличения эффективности регистрации и времени памяти в предлагаемом преобразователе на поверхности непрозрачного электрода, обращенной к газовой среде, нанесены последовательно слои полупроводникового и диэлектрического материалов. На чертеже показана функциональная, схема предлагаемого преобразователя. Преобразователь представляет собой газоразрядную камеру 1, ограниченную прозрачным электродом 2, выполненным нанесением прозрачного проводящего слоя 3 (например, SnOj) на стеклянную пластину 4, диэлектрической рамкой 5 и электродом 6 входного окна камеры , которьш отделен от газовой среды 7 диэлектрической пластиной 8 и полупроводниковой пластиной 9. Преобразователь подключен к блоку питания, который содержит высоковольтный генератор 10 импульсов, источник 11 напряжения и устройство 12 запуска генератора. Объект 13 контроля располагается перед непрозрачным электродом, около газоразрядной камеры. Электрод 6 с полупроводниковой пластиной 9 и диэлектрической пластиной 8 может быть вьшолнен нанесением на металлическую пластину из дуралюминия слоя селена толщиной 0,2-2 мм с последующим покрытием толщиной 0,005-0,1 мм. Рентгеновское излучение, пройдя объект 13,-контроля и частично осла-бившись в нём, проектируется через электрод 6 входного окна гааоразрядной камеры 1 на полупроводниковую пластину 9. Электрическое поле источника 11 разделяет образовавшиеся в пластине 9 электроны и дырки,создает и сохраняет необходимое время на поверхности пластины 9, обращенной в сторону газовой среды 7, потенциальный рельеф, которьй искажает однородность электрического поля в газовом промежутке 7 соответственно распределению плдтности потока рентгеновского излученияi Память определяется временем сохранения потенциального рельефа на поверхности полупроводниковой пластины, которое може быть достаточно большим (десятки минут) при малых темновых токах полупроводника и хорошей экранировке от внешних засветок.

После образования потенциального. рельефа генератор 10. запускается устройством 12 и подает на газоразрядную камеру 1 высоковольтные импульсы длительностью 0,,5-5« , которые вызывают в перенапряжённых

участках газового промежутка 7 локализованные электрические разряды , Диэлектрическая пластина 8 экранирует полупроводниковую пластину 9 от излучения, возникающего при электрическом разряде в газе, тем самым исключает внутреннюю обратную связь, приводящую к размытию изображения. Видимое изображение образуется

локализованными электрическими разрядами в газовой среде 7, при этом получается позитивное изображение,если направления электрических полей генератора 10 и источника 11 совпадают, и негативное, если эти поля направлены встречно, что обеспечивает .условия наилучшего распознавания изображения для различных условий .

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ В ВИДИМОЕ, выполненный на основе импульсной газоразрядной камеры, включающий один прозрачный электрод, отличающий- с я^'а тем, что, с целью увеличения эффективности регистрации и времени памяти, на поверхности непрозрачного электрода, обращенной к газовой среде, нанесены по^едовательно слои полупроводникового и диэлектрического материалов.