Детектор излучения для визуализации изображения Советский патент 1984 года по МПК H01J47/08 

Изобретение относится к устройствам для исследования внутренней структуры объектов и может быть применено в радиационной интроскопии. Известны газоразрядные детекторы имеющие высокую дозовую чувствительность и применяемые в преобразователях и усилителях изображения l J, Детекторы выполнены на основе плоской герметичной газоразрядной камеры и содержит два электрода, оди 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. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является детектор излучения для визуализации изображения, выполненный в виде каме ры с газоразрядным промежутком, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, включающий два элект рода; прозрачный инепрозрачный, при этом прозрачный электрод со стороны газоразрядного промежутка имеет слой люминофора 2 }. В устройство для увеличения яркости светящегося изображения на электроды со стороны газоразрядного объема нанесены люминесцентные слои. Электроны, ионы и ультрафиолетовое излучение газового разряда, достиг я слоев, вызывают их люминесценцию. Слой люминофора со стороны наблюдения выполнен в достаточной степени прозрачным для собственного излучения и видимого излучения газового разряда, что позволяет увеличить общую яркость формируемого изображения. Непосредственньй контакт локализованных газовых разрядов со слоем люминофора- приводит к его разрушению. В результате этого происходит, во-первых, загрязнение рабочего газа и, как следствие, изменение пара метров детектора в процессе эксплуатации (таких, как пробивное напряжение, коэффициент ударной ионизаци время памяти, яркость и т.д.). Вовторых, возможен тепловой или элект рический пробой дизле стрического люминесцентного слоя, В местах пробо развиваются более мощные газовые разряды. Изображение становится пя нистым, что ухудшает его качество. Целью изобретения является повышение долговечности и надежности газоразрядного детектора путем устранения разрушения слоя люминофора. Поставленная цель достигается тем, что в детекторе излучения для визуализации изрбражения, выполненном в виде камеры с газоразрядным промежутком, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, включающей два электрода: прозрачный и непрозрачный, при этом прозрачный электрод со стороны газоразрядного промежутка имеет слой люминофора, в камеру введена микроканальная пластина с отверстиями из материала с высокой удельной проводимостью, имеющая внешний омический контакт с прозрачным электродом, одной плоскостью непосредственно примыкающая к слою люминофора, а другой - ограничивающая газоразрядный промежуток, причем диаметр отверстий микроканальной пластины выбран на порядок меньше величины газоразрядного промежутка и толщины микроканальной пластины. На чертеже изображен предлагаемый детектор. Детектор 1 представляет собой газоразрядную камеру, ограниченную электродом 2 входного окна, прозрачным электродом 3, выполненным нанесением прозрачного проводящего покрытия SnOg 4 на стеклянную подложку 5, и диэлектрической рамкой 6. Электрод 3 отделен от газового промежутка 7 люминесцентным слоем 8, к которому одной плоскостью примыкает микроканальная пластина 9, ограничивающая другой плоскостью газоразрядный промежуток. Микроканальная пластина выполнена из металла с высокой удельной проводимостью и имеет омический контакт с электродом 3 выходного окна камеры. Питание камеры осуществляется от высоковольтного генератора 10, который запускается блоком запуска 11, синхронизованным с импульсом рентгеновского излучения. Диаметр отверстий микроканальной пластины выбирается из следующих условий. Для получения однородного поля в газоразрядном промежутке необходимо выполнение соотношения f) где 2 толщина газоразрядного промежутка. Для нормальной работы детектора оказывается достаточной однородностьгполя, получаемая при d - С-,- отв 10 где 2 обычно 5-10 мм. С другой стороны для усиления яркости изображения без пространственных искажений должно выполняться условие с1.-. J о Го л (лиаметр излучающей областигазового разряда) 0,2-0,5 мм и зависит от кон струкции детектора, режима питания и типа газовой среды. Такое же требо вание предъявляется и к расстоянию между отверстиями. Инертные газы прозрачны, для собственного УФ-излучения газовых разрядов, которое может распространяться на большие расстояния от места возникновения и про изводит фоновую засветку люминесцент ного слоя. Это можно устранить путем выбора соответствующей толщины микро канальной пластины. Для обычно испол зуемых толщин газоразрядньтх промежутков достаточным оказывается уеловие примерно десятикратного превышения толщины микроканальной пластины диаметра отверстий. Рентгеновское .излучение, пройдя объект контроля 12 и частично ослабившись в нем, попадает через электрод 2 в газоразрядный промежуток 7. В результате взаимодействия рентгеновского излучения с газом в газораз рядном 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 газоразрядном промежутке 7 локализованные электрические разряды. Ультрафиолетовое излучение газовых разрядов через каналы микроканальной пластины 9 попадает на люминесцентный слой, который преобразует его в видимое, при этом УФ-из:гучение косого падения поглощается стенками каналов. Так как микроканальная пластина имеет омический контакт с электродом 3, а сооткошение диаметров каналов и толщины газоразрядного промежутка не приводит к искажению электрического поля, то газовые разряды не проникают в каналы микроканальной Пластины. В результате этого не происходит разрушения слоя люминофора. По сравнению с известным данное устройство имеет микроканальную пластину, ограничивающую газоразрядный . промежуток и препятствующую непосредственному взаимодействию газовых разрядов со слоем люминофора. Тем самым устраняется загрязнение газовой среды. На основании предварительных экспериментальных исследований установлено, что срок службы данного детектора по сравнению с базовым увеличивается примерно в 6 раз, что дает экономию только в потребности газового наполнения, технически чистого ксенона. Кроме этого, дополнительно будет иметь место уменьшение затрат времени на вакуумирование, заполнение и замену люминесцентного слоя, что существенно повысит ( на 20%) производительность труда при работе с детектором.

ДЕТЕКТОР ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ВИ- ЗУАЛИЗАЦИИ ИЗОБРАМ(ЕНИЯ, выполненньй в виде камеры с газоразрядным промежутком, заполненной рабочей смесью на основе инертных газов, включающий два электрода; прозрачный и непрозрачньй, при этом прозрачный электрод со стороны газоразрядного промежутка имеет слой люминофора, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения долговечности и надежности детектора путем устранения разрушения слоя люминофора, в камеру введена микроканальная пластина с отверстиями из материала с высокой проводимостью, имеющая внешний омический контакт с прозрачным электродом, одной плоскостью непосредственно примыкающая к слою люминофора,, а другой ограничивающая газоразрядный промежуток, причем диаметр отверстий пластины на порядок меньше величины газоразрядного промежутка и толщины микроканальной пластины. 12Itttttt