Устройство для считывания информации с термолюминесцентного экрана Советский патент 1982 года по МПК G06K7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ИНФОРМАЦИИ С ТЕРМОЛЮМИНЕСЦЕНТНОГО ЭКРАНА

1

Изобретение относится к технике счнтывания информации с термолюминесцентных носнтелен н может быть использовано для обнаружения и контроля распределения люминесценш{И, ээпасенной в плоскости термолюмииесцентного экрана под действием радиации и высвобождаемый нутем термостимулирования.

Контроль распределения люминесценции в плоскости экрана позволяет установить наличие и распределение, доз радиации. Данная информация необходима как при дозиметрии, так и при исследовании радиащ онных полей в пучке проникающего нзлучення.

. Известно устройство для считывания информации с термолюмииесцеитното экрана, содержащее источник инфракрасного излучекия и приемник 1.

Однако недостатком такого решения является неравномерность поглощения .излучения в различных участках экрана и малый коэффнциент преобразования. тепловой энергии. В указанном техническом решении этот недостаток частично преодолен за счет наличия дополнительного поглощающего слоя.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее трубопровод сжатого воздуха, на выходе которого установлен электрический нагреватель, и пртемник светового излучения, установленный со стороны слоя термолюминофора. Выходной конец трубопровода расположен со стороны металлической

to подложки экрана 2.

Однако подобным устройствам свойственны следующие недостатки: размытие теплового поля подложкой, что искажает информацию, записанную на соседних со считывае(5 мым элементом участках; отсутствие возможности четкой локализации участка выс. вечивания. Эти факторы снижают пространственную разрешающую спосо&юсть при . .Q последовательном считывании информации В процессе сканирования :жрана.

Цель изобретения - повышение точности и увеличение разрушающей способности считывания шформацш. 39 Указанная цель достигается тем, что в устройстве для считывания информации с термолюминесцентного экрана, содержащее трубопровод сжатого воздуха, источник нагрева сжатого воздухй; выходной канал которого расположен со стороны металлической подложки эк. рана, и п{ 1емншс светового излучения, установленный со стороны слоя термолюминофора экрана, источник нагрева сжатого : воздуха выполнен в виде вихревой трубы, горячий конец которой имеет коническое сужение, а на холодном конце вихревой трубы, размещенном соосно с горячим концом, закреплен диффузор, в котором с кольцевым зазором расположена коническая вставка, с установленным на ее основании приемником излучеНкя. На чертеже приведена функциональная схема устройства. Устройство содержит вихревую трубу 1, представляющую цилиндрический корпус 2, в полости которого имеется энергоразделительная камера 3. Сжатый воздух подается в камеру 3 через сопловый ввод 4, подключенный к трубопроводу 5. Ввод воздуха осуществляется в тангенциальном направлении, что приводит к возникновению в камере 3 вихревого пропесса. На верхнем (холодном) конце трубы 1 имеется диафрагма 6 и глушитель 7 шума, П1)едставляющий собой полость, заполненную звукопогло тителем, например,. стекловолокном. Внутрен няя трубка 8 глушителя 7 выполнена перфорированной. На нижнем (горячем) конце вихревой трубы 1 установлен дроссельный вентиль 9, образующий дросселирующий зазор 10. Горячий конец трубы 1 имеет коническое сужение с выходным отверстием 11 Холодный конец трубы 1 соединен с диф фуэором 12, расположенным соосно с вихре вой трубой по другую сторону экрана 13, содержащего металлическую подложку 14 и нанесенный на нее слой термолюминофора 15. В полости диффузора 1. уст;новлена коническая вставка 16 из высокотеплопроводного материала, например, меди, обращен ная основа1шем к слою 15 термолюминофор На основании вставки 16 укреплен приемник 17 излучения, например фотодиод. В Слое термолюминофора имеется определенная величина энергии люминесценции, запасенная при действии на него радиации. При нагреве термолюминесцентного экрана указанная энергия высвобождается, причем интенсивность светового излучения экрана зависит от величины энергии, т.е. позволяет определить величину дозы радиации. ycrpoiicTHo работает следующим образом. Для считывания информации зкран помещается между нижним концом вихревой трубы 1 и диффузором 12 таким образом, чтобы люминесцентный слой 15 располагался перед приемником 17 излучения. При подаче воздуха (давлением 0,4-0,7 МПа) через ввод 4 в камере 3 возбуждается вихревой процесс. Под действием турбулентного знергообмена и перестройки поля скоростей вращающихся -потоков воздуха происходит разделение воздуха на горячую и холодную составляющие. Нагретые периферийные слои воздуха проходят через зазор 10 и выводятся через отверстие 11, нагревая подложку 14 экрана 13. Охлажденные приосевые слои, двигаясь противотоком, выводятся через диафрагму 6 в глушитель 7 щума, и направляются к диффузору 12. Меняя положение дроссельного вентиля 9 (т. е. изменяя величину зазора 10), можно регулировать расходы и температуры горячего и холодного потоков. При увеличении зазора 10 увеличивается расход горячего воздуха и уменьшается эффект его нагрева. При этом происходит уменьшение расхода холодного воздуха и падение его температуры. И наоборот, при уменьшении зазора 10 уменьшается расход горячего воздуха и растет его температура. При этом увеличивается расход холодного воздуха при уменьшении эффекта его охлаждения. Темпергатура горячего воздуха может изменяться в диапазоне от 20 до 140° С, а холодного от 20 до -25° С. Выходящий из диффузора 12 охлажденный воздушный поток имеет кольцевое сечение, так как на его пути располагается коническая вставка 16 с приемником 17 излучения, образующая со стенкой диффузора отверстия И, нагревает подложку 14 экрана 13, в результате чего на противоположной его стороне происходит высвечивание дискретного участка слоя термолюмшофора 15, регистрируемое приемником 17. .Струя холодного воздуха, выходящая через диффузор 12, предотвращает, во-первых, нагрев приемника излучения и стабилизирует режим его работы, а во-вторых, создает на поверхности зкрана ко.льцевую зону охлаждения, препятствующую высвечиванию люминофора вокруг дискретного участка, нагреваемого струей горячего воздуха со стороны подложки 14. Взаимное перемещение экрана и устройства позволяет производить поэлементное считывание информации со всей плоскости экрана. Техническая эффективность изобретения определяется следующими факторами. Устройство имеет высокую эффективность возбуждения экрана за счет использования энер;гни струи горячего воздуха. Кроме того, возможио поэлементное и построчное считывание информации без потери и искажения запасенной светосуммы на соседних участках экрана; а также возможио осуществление локализации высвечиваемого участка путем утилизации охлажденного воздушного потока, вырабатываемого вихревой трубой одновременно с горячим потоком, используемым для термостимулирования экрана. Устройству присуща простота регулирования в широком диапазоне температуры горячего и холодного воздуишых потоков для получения необходимых режимов считывания информащ1и, обеспечивается возможность работы с большинством известных термолюминофоров (Са04{Мп), CaS(Bi), BaFj(Dg), MgFj (Mn) , имеющих максимум термовысвечивания при температурах 110-150°С, и возможностью работы во взрыво- и пожароопасных условиях, поскольку в нагревателе отсутствуют электронагревательные элементы. Формула изобретения Устройство для считывания информащ1и с термолюминесцентного экрана, содержащее 3« трубопровод сжатого воздуха, источник нагрева сжатого воздуха, выходной канал которого расположен со стороны металлической подложки экрана, и приемник светового излучения, установленный со стороны слоя термолюминофора экрана, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и увеличения разрешающей способности считывания информации, источник нагрева сжатого воздуха выполнен в виде вихревой трубы, горячий конец которой имеет коническое сужеиие, а на холодном конце вихревой трубы, размещенном соосно с горячим концом, закреплен диффузор, в котором с кольцевым зазором расположена коническая вставка, с установленным на ее основании приемником излучения. Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе j. ПатентСША№4204119, кл.О 06 К 7/(Ю, 980., 2. Метод дозиметрии ИКС. М., Атомиздат 977. с. 143 (прототип).