Электроннолучевой коммутатор Советский патент 1979 года по МПК H01J31/02 H01J31/50 

Изобретение относится к электронно- , лучевым коммутаторам, в частности к функциональным электроннолучевым преобразователям видеосигнала, используе мым в системах. промышпешюй и медЕшгаской рентгеноскопии объектов, в 1;:оторых видеосигналы, соответствующие градациям наблюдаемого черно-белого изображения объекта, разделяются и фу1теш1О напьно преобразуются в многоцветные и многоградацпонные изображения на экране цветного телевизора..

Известны схемные преобразователти видеосигнала, соответствующего рентге новскому изображению объекта, в которых видеосигналы разделяются по айплитуде для послед тощего их воспройаведеНИИ в цвете Jl .

Недостатком таких преобразователей является низкое разрешезше, вследствие завалов фронтов корот1снх импульсов видеосигнала, что затрудняет наблюдение мелких и слабоконтрастных деталей иаоб ражения и делает невозможным наблю- . 2.

дёние подвижных объектов, Hanpinv.iep .

сердца. , ,; ; ; ,;

.Наиболее блиэк1-1М техническиту реше ниеМ к предложенному является- электроннолучевой коммутатор для преобразования вндеос 1гналов, соответствующих преимущественно рентгеновскому изображению объекта, содержащий внутри вакуугу{ ной оболочк.и электронный прожектор, систему отклонения и коллектор, состоящий из неско.ПБких примьгеающих друг к другу электрически изолированных плас .Это устройство, хотя и обеспечивает цветное воспроизведение наблюдаемого объекта, яе позволяет достаточно хорошо различать,отдельные детали изображенкя на общей картине изображения с целью разностороннего и качественного исследования объектов, поскольку невозможно выделить и одновременно наблюдать несколько отдельных йзоденситограмм, т. е. кривых равной плотности, соответствующих cyusecTBeHHo разным по амплитуде сигналам, а также невоз - можно наблюдать отдельные детали, особенно интересующие исследователя, на фоне общей картины объекта ослабленной яркости. Цель изобретения - повышение разпячимости слабоконтрастных деталей изо ражения путем обеспечения управняемого нзоденситометрического анализа. Цель достигается тем, что в предложенном устройстве коллекторные пластины -разделены, по крайней мера, на две изолированные части с отдельными выводами, так что отношение образованных при этом участков п1К щадей, монотонно меняется по ходу перемещения электронного пучка в соответствии с заданным анайоговым законом прео азовання, при STOM размеры коллекторных пиастйн в напр)авлешго, перпендикулярном перемещению электронного пучка, меньше или ревиы пучка. Преимущество данного устройства состоит в том, что при малых амгглиту дах видеосигнала, соответствующих слабо различимьнл деталям изображения, вызюдной ток усиливается до уровня тока при больших Сигналах, что позволяет лучше различать соотввтствувотие этому слабому Сигналу детали объекта. На фаг. 1 схематично показано предложенное тройство; на фиг. 2 - кол- лектчэ жый узея коммутатора. Электроннолучевой коммутатор со дерЖЕРг вакуумную оболочку 1, электронный прожектор 2, отклонягющую систему 3 н коллектор 4. Коллектор имеет форму прямоугольника АВСД, вытянутого в направлении сканирования и образованного прямоуголь ными пластинами 5, каждая из которых разделяется прямыми линиями BE и ЕС на изолированные участки трапецеидального вида, имеющие отдельный выаов 6. Одновременно линиями BE и ЕС коллекто ный прямоугольник АВСД делится на три изолированных треугольника ДВЕ, ВСЕ и ЕСД. Участки коллекторных пластин, входящие в каншый из треугольников, мог.ут быть подсоединены к одной из. общих шин 7-9 соотБетственно. Коммутатор может работать в аналоговом, дискретном и одновременно в аналоговом и дискретном режшлах. При работе в аналоговом режиме участки коллекторных пластин, ограниченные треугольниками ABE, ВЕС и - ЕСД,подсоединяются, соответственно, н общие шины. Электронный пучок, форми руемый электронным прожектором, перемещается вдояь коллекторного прямоугольника отклоняющей системой пропорционально величине входного видеосигнала, который соответствует черно-белому изображенто объекта. Размер электронного пучка в направлении, пврпендикуля{5- ном сканированию, больше размера коллекторной пластины, так что пучок по лностью перекрьгеает пластины в этом направлении.При перемещении электронного пучка отношение площадей участковпластин, коммутируемых электронным пучком, меняется и соответственно меняется ток на выходных шинах. Подавая тря сигнапа с выхода коллекторных шин на три прожектора цветного кинескопа, прео азуют градации яркости черно-белого изображения объекта в цветовые градации на экране цвет1юго кинескопа. Работа в дискретном режиме осуществляется пря Лодсоединеняи выводов участков каждой пластины коллектора к общему выводу. Сигналы с каждой пластины подаются на модуляторы одного или нескольких черно-белых или цветных кин©г 6КОПОВ. Входной видеосигнал разбивается таким образом на число уровней в соответствии с количеством пластин коллектора, каждый из которых соответствует тому или иному диапазону плотностей исследуемогх) объекта. На экранах набнюдаются в этом слзгчае так называемые изоденсйтограммы, т. е. кривые равн1Ьй ПЛОТНОСТИ объекта. Смешанный дискретно-аналоговый режим осуществляется подключением или: отключением различных комбинаций учшзтков или.групп участков пластин коллектора. В этом случае возможно наблюдение отдельнь х, особенно интересующих наблюдателя уровней вид эосигнала на общем фоне изображения. Описанный электроннолучевой преобразователь-коммутатор найдет широкое применение в областях здравоохранения, промышленности и науки: в медицине - для денситометрического анализа рентгенограмм и для выявления на рентгенограммах неразличимых невооруженным глазом слабых изменений плотности, в биологической микроскопии, а также для исследования динамических изменений в организме непосредственно при рентгеновском просвечивании, при наблюдениях с помощью, тепло- fj. 65 визора и ультразвукового п|реобразоватепя изображения исследуемого органа человека;в промышленности - в составе рентгенотепевизиойных микроскопов и.дефектоскопов - для анализа рентгенрграмм, также в составе всех промышленных топевйзиониых усановок, например i-ennoвизоров, телевизионйых эллипсометров и т. п.; в научных исследованиях - для быстрого анализа и исследования динамическ изменений в сложных изображениях, например, тфи космических йсспедбваниях в металлографии и т. п. Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я Электроннолучевой коммутатор для преобраа)ванйя видеосигнала, соответс-геующего преимущественно; рентгеновскому изображению объекта, сод жащий внутри вакуумной о6о11очки, электронный , прожектор, сщ5тему отклонения и коллек тор, СОСТОЯЩИЙ иа нескольких примыкающих друг к йругу ЗД екгрйчееКй ноонированных пластин, отличающийс я тем, что, с пелбю повЬпиения различимости слабоконтрастных деталей изображенвя путем обеспечения управляемого иаэденситометрического анализа, коллекторные пластины разделены, по крайней мере, на две изолированные части с отдельными выводами, так что отношение образованных при этом участков площадей монотонно меняется по ходу перемещения электронного пучка в соответствии с заданным аналоговым законом преобразования, при этом размеры коллекторных пластин в направлении, перпендикуляром перемещению электронного пучка, не превышают размера пучка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе -f-Tieftur o(t об Teeev-ision Tectini ues fo contract Enecfiancement and Cotor Tranam 6& cm for Roentg-eno ramS J Aw. X Roent csnd Rad,v. 79, fi-2, .. 2. Патент США № 3541233, кл. 178-52, 1970.