Дозиметр рентгеновского излучения, преимущественно рентгенодиагностического диапазона Советский патент 1977 года по МПК G01T1/02 

(54) ДОЗИМЕТР РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Дозиметр рентгеновского измерения нреимущественно рентгемоднагностнче€кого диапазона .содержит (см. фиг. 1) детектор 1 и регистрирующий блок 2, соединенные носледовательно. Детектор 1 выполнен в внде двух плоскостных нолупроводниковых фотоиреобразователей 3 и 4 с запирающим слоем, обращенных друг к другу базовыми областями. Регистрирующий блок 2 дозиметра содержит регистрирующий прибор 5, регулируемое сопротивление 6 и интегрирующий конденсато)5 1, параллельно соединенные между собой.

Детектор 1, выполненный в виде двух илоскостных полупроводниковых фотонреобразователей 3 и 4, получает одинаковые сигналы рентгеновского излучения ири орпентаиии к излучателю любой из двух противоиоложных плоскостей детектора, что позволяет помимо первичного излучения измерять и обратнорассеянное излучение. Такая структура детектора способствует также новыщению чувствительности измерения рентгеновского излучения, по сравнению с прототипом, в котором с целью спрямления спектральной характеристики фотопреобразователя применен металлический перфорированный фильтр.

Спрямление на ограниченном участке спектра.тьиой характеристики детектора достигается благодаря тому, что ближайший к излучателю фотоиреобразователь, восирннимающий «мягкую компоненту измерения одиовремеиио вместе с нодложкой последующего фотопреобразователя, выполняет роль фильтра-поглотителя, обеспечивающего преимущественную чувствительность этого носледуюи1,его к более «жесткой комнонеите излучения.

На фит. 2 показан ход с жесткостью ближайшего к излучателю фотопреобразователя (кривая I) и фотопреобразователя, расположениого € противоиоло киой стороны детектора (кривая II). Суммарный сигнал обоих фотопреобразователей, обращенных друг к другу базовыми областями, показан на кривой III. Из сравнения -кривых I и III видно, что пропсходит заметное спрямление спектральной характеристики детектора.

Для сравнения на фиг. 3 показан трафик спектральной характеристики детектора в дозиметре, принятом за прототип. В прототипе используется один плоскостной фотопреобразователь, обращенный -к излучателю своей рабочей иоверхностью, при этом рабочая иоверхность частично прикрыта металлическим фильтром.

Кривая I на фиг. 3 показывает ход с жесткостью фотопреобразователя, ие прикрытого фильтром, кривая II - ход с жесткостью того же фотопреобразователя, частично прикрытото фильтром. Из фиг. 3 видно, что применение фильтра на участке спектра, используемого в рентгенодиагностике (25-50 кэв), ведет к снижению чувствительиосги детектора и усугубляет ошибку при регистрапии обратно-рассеянного излучения.

Таким образом, в предлагаемом устройстве, рещающем по-разному с прототипом одну и ту же задачу спрямления спектральной характеристики детектора, выявляются при этом дополнительные преимущества в виде иовыщения чувствительности детектора и воз.можности регистрации обратно-рассеянного излучения.

С целью возможности измерения дозы импульсного излучения, например, при рентгенографии с высокой точностью, наряду с измерением мощности дозы длительного излучения, нанример, при рентгеноскопии, в регистрирующем блОКе 2 в качестве регистрирующего прибора 5 может быть применен -баллистический гальванометр с параллельно соединенным конденсатором.

При кратковременном (импульсном) включении рентгеновского аппарата, что характерно для рентгенографии, и при условии, что время импульса или серии импульсов не превыщает линейной части периода собственных колебаний подвижной системы баллистического гальванометра (участок левее 1,иа фиг. 4), последпий будет работать как интегратор, накапливающий и регистрирующий сигиал, поступающий от детектора, а все устройство в целом - как измеритель экспозиционной дозы.

При непрерывном (длительном) включении рентгеновского аппарата, что характерно для рентгеноскопии, и, при условии, что время указанного включения равио или превышает полный период колебаний подвижной системы баллистического гальванометра (участок правее /2 на фнг. 4), последний будет работать как микроамперметр, регистрирующий ток в цепи детектор-рамка гальванометра, а все устройство в целом, как измеритель мощности экспозициопной дозы. Время баллистического режима в указанном гальванометре простирается от микросекунд до 2,5-3 секунд, что соответствует времени экспозиции почти 100% рентгеновских снимков (рентгенография), производимых в рентгеновских кабинетах. Время установления показаний того же гальванометра по току не превышает 20 сек, что также соответствует практике рентгенодиагностических кабинетов, при которой самое хменьщее время рентгенологического просвечивания (рентгеноскопия) составляет 40 се-к.

Указанные совпадения временных режимов рентгенодиагностического аппарата и баллистического гальванометра позволяют измерять экспозиционную дозу за время каждого рентгеновского снимка и мощность экснозицион.ной дозы во время нросвечиваиия (рентгеноскопии). Измерения можно проводить в процессе рентгенологического исследования или предварительно. Результаты измерений дают возможиость определить лучевую нагрузку на пациента по каждой процедуре в отдельности и, путем суммирования, за весь сеанс облучения в целом.

Корректировка чувствительности дозиметра во время его градуировки обеспечивается регулирующим сопротивлением 6.

Дозиметр рентгеновского излучения преимущественно рентгенодиагностическото диапазона обеспечивает возможность регистрации первичного и обратно-рассеянного излучения, повышения чувствительности и спрямления спектральной характеристики, кроме того, при вьтолненин регистрирующего блока в виде баллистического гальван01метра с параллельно соединенными конденсатором и регистрирующим сопротивлением, предлагаемый дозиметр позволяет измерять дозу импульсного излучения, например, при рентгенографии и мощность дозы длительного измерения, например, при рентгеноскопии.

Формула изобретения

Дозиметр рент1геновского излучения, преимущественно рентгенодиагностического диапазона, включающий детектор, .выполненный в виде плоскостного полупроводникового фотопреобразоБателя, например, солнечного элемента, регулирующее сопротивление и регистрирующий прибор, отличающийся тем, что, с целью возможности регистрации первичлого и обратно-рассеянного излучения и спрямления спектральной характеристики, детектор выполнен в виде двух плоскостных цолунроводниковых фотонреобразователей, обращенных друг к другу базовыми областями.

Г;

Сигнал дел. шкалы

40

Г

L rS / X

Trfl V.

eirzhinr -j

Ж

20

W

20

SO Езсрф.(КЗВ)

30

фиг.2

25

SO

10012S

75E3(pip.-KeV

Риг.З