Газоразрядный преобразователь радиационных излучений с визуализацией изображения Советский патент 1984 года по МПК H01J47/08 

Изобретение относится к устрой- . ствам, так называемым детекторам, для исследования внутренней структуры объектов и может быть применено в системах радиационной интроскопии Известны газоразрядные детекторы имеющие высокую дозовую чувствительность и большую удельную яркость и применяемые в преобразователях и уси лителях изображения 1 . . Все устройства выполнены на основе герметичной плоской газоразрядной камеры и содержат два электрода, один из которых прозрачный и служит для наблюдения и фотографирования светящегося изображения, и газовую среду, способную установить под действием импульсного электрического поля разряд из первичной ионизации, вызванной радиационным излучением. Из известных газоразрядных детекторов наиболее близким по технической сущности является газоразрядный преобразователь радиационных излучений с визуализациейt изображения, выполненный в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов содержащей два электрода: прозрачный и непрозрачный, и слой люминофора на внутренней поверхности прозрач ного злектрода 2, В детекторе элек роды со .стороны газоразрядного промежутка имеют люминесцентные слои. Слой люминофора, расположенньм ближе к приемнику света ,выполнен достаточно прозрачным для видимого излучени газовых разрядов и люминесцентных слоев. Происходит сложение световых потоков и, как следствие, увеличени общей яркости изображения. Газовый разряд в инертных газах характеризуется высоким выходом уль трафиолетового излучения, которое при режимах работы,свойственных газоразрядным детекторам (давление по рядка атмосферного, высокая напряже ность электрического поля),является наиболее эффективным возбуждающим элементом для люминесцентных слоев. Вследствие высокой прозрачности инертных газов для собственного уль трафиолетового излучения оно может распространяться на большие расстояния от места образования и, возбуж дая люминесцентный слой, увеличивае фоновую яркость изображения, ухудша ет его качество. Ультрафиолетовое излучение, вносящее вклад в фоновую яркосттз изоб 5ажения, падает на слой под углами, отличными от нормального угла падения. Цель изобретения - улучшение частотно-контрастной характеристики изображения газоразрядного детектора с люминесцентным слоем путем уменьшения фоновой засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения. Цель достигается тем, что в газоразрядном преобразователе радиационных излучений с визуализацией изображения, выполненном в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, содержащем два электрода: прозрачный и непрозрачньй, и слой люминофора на внутренней поверхности прозрачного электрода,на поверхность люминесцентного слоя со стороны газового объема нанесена металлическая или окисная пленка из материала с плазменной длиной волны, превышающей среднюю длину волны ультрафиолетового континиума газового разряда, причем толщина пленки сравнима со средней длиной -волны ультрафиолетового континиума, Металлы и их окислы в тонких слоях при определенной длине волны падающего излучения Я /(. (где плазменная длина волны) становятся прозрачными. При этом наблюдается зависимость коэффициента пропускания от угла падения. С увеличением угла падения (при отсчете угла от нормали к пленке) коэффициент пропускания уменьшается и возрастает коэффициент отражения. Это свойство тонких металлических или окисньи: пленок можно использовать для уменьшения засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения, увеличивающим фон изображения, размытие границ. В то же время такие пленки являются непрозрачными для длинноволнового ( Л J1 ) излучения люминесцентного слоя и обладают, как правило, для этого излучения высокой отражательной способностью. Таким образом, до толнитель.но будет использоваться поток излучения, люминофора, распространяющийся в направлении, противоположном наблюдению. Чтобы пленки имели достаточно высокую прозрачность для ультрафиолетового излучения, падающего под углами, близким к нормали, их толщина должна 6biTii сравнима с длиной волны падающего излучения ( -. в 1,5-2 раза больше или меньше средней длины волны ультрафиолетового континиума газового разряда). На чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства. Детектор-1 представляет собой газоразрядную камеру, ограниченную электродом 2 входного окна, прозрач ным электродом 3, выполненным нанесением прозрачного .проводящего покрытия Sn02 стеклянную подложку, 5, и диэлектрической рамкой 6. Электрод 3 отделен от газовой среды люминесцентным слоем 8, поверхность которого со стороны газового объема имеет металлическую или окисную пленку 9. Питание газоразрядного детектора осуществляется от генератора 10 высоковольтных импульсов, который запускается блоком 11, синхронизированным с импульсом рентгеновского излучения. Рентгеновское излучение, пройдя объект 12 контроля и частично ослабившись в нем, попадает через электрод 2 в газовую среду 7. В результате взаимодействия рентгеновского излучения с газом в газоразрядном промежутке образуются области с различной плотностью ионизации, причем распределение плотности ионизации в плоскости преобразователя соответствует распределению потока падающего рентгеновского излучения. Сразу после окончания импульса излучения генератор 10 запускается блоком 11 и подает на газоразрядную камеру 1 высоковольтные импульсы длительностью (0,5-5) , которые вызывают в газовой среде 7 локализованные электрические разряды. Ультрафиолетовое излучение газовых разрядов проходит через металлическую или окисную пленку 9 и попадает на люминесцентный слой, который преобразует его в видимое, при этом излучение наклонного падения не пропускается, или пропускается в меньшей степени. При работе газоразрядного детектора с неоновым наполнением в качестве пленок можно использовать, например, пленки из германия, окиси германия или окиси алюминия толщиной ,1 мкм. По сравнению с известным данное устройство обладает улучшенным качеством изображения за счет уменьшения с помощью металлической или окисной пленки на поверхности люминесцентного слоя фоновой яркости изображения. Вследствие чего увеличится контраст изображения для мелких объектов. Так ,в базовом детекторе объекты с поперечным размером - 2 мм выявляются при исходном рентгеновском . контрасте 30%. Применение данного устройства позволит уменьшить порог выявления до 10-15%. Уменьшение порогового контраста позволит снизить лучевую нагрузку при медицинской рентгенодиагностике, расширит область использования детектора, повысит производительность труда при контроле объектов.

ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ПРЕОБРЛЗОВАТЕЛЬ РАДИАЦИОННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ВИЗУАЛИЗАЦИЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЯ, выполненньй в виде герметичной газоразрядной камеры, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, содержащей два электрода: прозрачный и непрозрачный, и слой люминофора на внутренней поверхности прозрачного электрода, отличающийся тем, что, с целью улучшения частотно-контрастной характеристики изображения путем уменьшения фоновой засветки люминесцентного слоя ультрафиолетовым излучением наклонного падения, на поверхность слоя со стороны газового объема нанесена металлическая или окисная пленка из материала с плазменной длиной волны, превышающей среднюю длину волны ультрафиолетового континиума газового разряда, причем толщина пленки сравнима со средней длиной волны ультрафиолетового континиума. 05 I I М I И