Сцинтилляционный годоскоп Советский патент 1985 года по МПК G01T1/20 G01T5/08 

Изобретение относится к средствам для измерения ионизирующих излучений и может быть использовано для созда ния сцинтилляционных координатных детекторов. Известен сцинтилляционньй годоско содержащий 2 -1 сцинтилляторов, гру пу световодов и Y фотоэлектронных згмножителей (ФЭУ) , входы которых с помощью световодов соединены со един тилляторами в соответствии с поллажением единицы в двоичном «оде. Недостатком такого годоскопа является невысокая точность регистрации координаты заряженной частицы, когда она проходит на стыке сцинтилляторов под к их плоскости, а в некоторых случаях информация иск жается. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является сцинтилл ционный годоскоп, содержащий 2 -1 сцинтилляторов, группу световодов и ФЭУ, входы которых с помощью све товодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с матрицей связей, со держащей п строк и столбцов, DO Ь, , .з олбцоБ, которые представляют собой элементы И -зиачного кода Грзя. Недостатком такого годоскопа является ухудшение простра ственного разрешения в позициях, когда частица пролетает под углом к плоскости сцинтилляторов на их стыке Для наглядности положим, что л 5 -и расположим 5-значные элементы кода Грзя в виде столбцов в матрице связей Г1- О -О г 1 О О 1 1 О О 1 1 О О 1 01111000011110000 0001 11 1 1 1 1 1000000 00000001 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0000000000000001 1 Здесь мы вьтисали первые 17 элементов 5-значного koдa Грэя. Каждому столбцу матрицы И( поставим в соответствие сцинтиллятор Ь;, а каждой строке ФЭК к ( Г 0,1,... 16, К 1,2,... 5). Тогда позиции единиц в строках матрицы Н| определяют связ сцинтилляторов со входами ФЭУ. Так, вход ФЭУ при помощи световодов сое |цинен со сцинтилляторами Ь, , Ь , Ь Ь 5 6,1, Ц , Ъ„, Ъ,, и Ъй. Вход ФЭУ„ соединен со С1дантилляторами Ь, , 2 3 4 5 |1 2 Возьмем Булеву сумму (по схеме ИЛИ) двух всевозможных соседних столбцов матрицы Н,, Результаты суммирования приведены в табл, 1. Из таблицы 1 видно, что Булевы суммы таких столбцов, как Ьр , Ъ, и , ЬхV bg и других совпадают. Физически это. значит, что если частица проходит под углом к плоскости этих сцинтилляторов на их стыке, то ухудшается пространственное разрешение сцинтилляционного годоскопа, так как невозможно определить,через какие сцинтилляторы прошла частица, например черезЬо и Ь , или Ь, и Ь, 52 и 4 и Ч и Ь и т.д. Цель изобретения - повышение пространственного разрешения сцинтилляционного годоскопа. Цель достигается тем, что в сцинтилляционный годоскоп, содержащий 2 -1 сцинтилляторов, группу световодов и и ФЭУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с матрицей связей, содержащей п строк и 2-1 столбцов: Ьо , bi , Ь2 , ... . столбцов, которые Г1редставляют собой элементы VI -значного кода Грэя, введен дополнительный ФЭУ, (|о+1)й ФЭУ соединен со сцинтилляторами в соответствии с (ti +1)-й: строкой матрицы связей, позиции единиц в которой определяются из соотношений .1-8 -8, b,,. 3, где 1 1,2,... - натуральный ряд чисел и Ъо Ъ 1. Таким образом, матрица связей Еу для предлагаемого годоскопа при п 5 имеет вид 1 1 О О 1 1 О О 1 1 1 1 О 01111000011 1100 0001 1 1 1 1 1 1 10000 000000011111111 100100001001000 Матрица Н л отличается от матрицы Н тем, что в ней при п 5 выбраны первые 15 столбцов матрицы Н, или 15 элементов 5-значного кода Грэя и в последней 5-й строке размещены единицы на позициях, получаемых из приведенных соотношений. Например, для построения годоскопа, содержащего 31 сцинтиллятор, необходимо задать п 6 и построить матрицу связей типа Hg и т.д.Результат суммирования двух соседних всевозможных столбцов матрицы Н приведен в табл. 2.

Видно, что все столбцы в табл. 2 различны.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого сцинтилляционного годоскопа, состоящего из сцинтилляторов 1-15, ФЭУ 16-20 и световодов 21. Работа предлагаемого годоскопа ничем не отличается от известных, однако если частица проходит под углом на стыке таких сцинтилляторов, как Ь и Ь

или Ь и bg , то при помощи информации, полученной от ФЭУ 20, можно однозначно определить, от какой пары сцинтилляторов поступили сигналы.

Применение годоскопа с койированием на основе кода Грэя позволяет существенно сократить число каналов считывания (в том числе к ФЭУ) до 2-1, а использование изобретения позволяет повысить одновременно пространственное разрешение годоскопической системы.

.- о о

о о

СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ГОДОСКОП, содержащий 2 -1 сцинтилляторов,группу световодов и п ФЭУ, входы которых с помощью световодов соединены со сцинтилляторами в соответствии с матрицей связей, содержащей и строк и столбцов: Ъц , Ь, , bj ,. . ..Ъ2П-2 столбцов, которые представляют собой элементы П -значного кода Грэя, о тличающийся тем, что, с целью повышения пространственного разрешения, в него введен дополнительно ФЭУ, причем (п + 1)-й ФЭУ соединен со сцинтилляторами в соответствии с ( п +1)-й строкой матрицы связей, позиции единиц в которой определяются из соотношений Л-8 -8 иЬ.8.8+3, где 1 1,2,... - натуральньй ряд чисел и Ьд ЬJ 1. (О со 00 00 СП 1L JL JHL

о

о о - о

о

1-о ото