Спектрометр випромінювань людини

Спектрометр излучений человека, содержащий измерительный тракт, состоящий из блока 19608 Поставленная задача решается тем, что в спектрометре излучений человека, содержащем измерительный тракт, состоящий из детектора с фото умножителем и сцинтилляционным элементом, оснащенного защитным экраном, и многоканального анализатора импульсов, кресло для размещения пациента, устройства регистрации и управления, согласно изобретению, многоканальный анализатор импульсов выполнен в виде микропроцессорного программируемого аналого-цифрового преобразователя, связанного посредством двунаправленного интерфейса с ЭВМ. Программируемый высоковольтный преобразователь, входящий в состав микропроцессорного преобразователя, связан через обратную связь с блоком детектирования сцинтилляционного. Измерительный тракт расположен внутри кресла для размещения человека. Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что спектрометр согласно изобретению отличается от известного тем, что амплитудный анализатор выполнен в виде микропроцессорного программируемого аналого-цифрового преобразователя, который посредством двунаправленного интерфейса связан с ЭВМ. Это позволяет производить учет полной функции отклика детектора, т.к. программное обеспечение ЭВМ позволяет, получив аппаратный спектр от из мерительного тракта, находить центр пика тестового источника, направлять команду в аналого-цифровой преобразователь на изменение выходного напряжения на высоковольтном преобразователе. В отличие от известных спектрометров, где ЭВМ служит дополнительным средством для обработки результатов измерений, здесь ЭВМ является неотъемлемой частью спектрометра, служащей не только регистрирующим, но и управляющим устройством. За счет динамического взаимодействия ЭВМ с измерительным трактом повышается оперативность и точность измерений. Спектрометр компактен, т.к. измерительный тракт вмонтирован в кресло, следовательно, не нужно специальных больших помещений для его размещения. Изобретение поясняется примером исполнения и чертежами, где на фиг. 1 изображена схема спектрометра излучений человека, а на фиг. 2 – алгоритм основной измерительной программы. Спектрометр представляет собой кресло 1 для размещения пациента со встроенным в него измерительным трактом, который подключен к ЭВМ 2. Измерительный тракт состоит из оснащенного защитным экраном 3 блока детектирования сцинтилляционного (БДС) 4, который содержит сцинтилляционный кристалл 5, фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) 6 и резистивный делитель 7. БДС связан с предварительным усилителем (ПУ) 8 и далее с пик-детектором 9, который подключен к микропроцессорному программируемому амплитудно-цифровому преобразователю (МП АЦП) 10. Программируемый высоковольтный преобразователь 11, входящий в МП АЦП, подключен к БДС. МП АЦП посредством двунаправленного последовательного интерфейса связан с ЭВМ 2, состоящей из системного блока 12, клавиатуры 13, видеомонитора 14 и печатающего устройства 15. Спектрометр излучений человека работает следующим образом. При взаимодействии гаммакванта, исходящего из измеряемого объекта со сцинтилляционным кристаллом 5, происходит световая вспышка, которая преобразуется ФЭУ 6 в импульс напряжения. Амплитуда этого импульса пропорциональна энергии гамма-кванта. Импульс напряжения усиливается предусилителем 8, поступает на пик-детектор 9, где преобразуется в постоянное напряжение, а затем на МП АЦП 10, где преобразуется в цифровой код. По истечении заданного времени измерения информация о зарегистрированных импульсах гамма-квантов (спектр амплитуд) передается на ЭВМ. В ЭВМ происходит обработка полученной информации и вырабатываются команды управления высоковольтным преобразователем, передаваемые в МП АЦП посредством последовательного интерфейса. Микропроцессор АЦП преобразует полученные команды управления в коды управления высоковольтным преобразователем. После соответствующей машинной обработки энергетического спектра вычисляется относительное содержание определенных радионуклидов в данном человеке. Данные по каждому измерению выводятся на экран видеомонитора 14 в цифровом и графическом виде, автоматически заносятся в базу данных и, при необходимости, выводятся на печатающее устройство 15. Процесс измерения постоянно контролируется и корректируется оператором через клавиатуру 13. На фиг. 2 изображена схема алгоритма работы спектрометра, состоящая из следующи х операций: 1. Процедура инициализации АЦП (подготовка его к работе). 2. Установка высокого напряжения АЦП. 3. Определение центра пика тестового источника. 4. Корректировка высокого напряжения. 5. Проверка совпадения центра пика с ожидаемым. 6. Проверка фона и его запоминание. 7. Калибровка по 2-м источникам. 8. Основное окно программы. 9. Ручная установка параметров спектрометра. 10. Статистическая обработка данных измерений и внесение изменений в базу данных. 11. Измерение пациента с одновременной визуализацией спектра. 12. Проверка контрольных параметров АЦП. 13. Реакция на ошибки. После запуска программы на ЭВМ происходит инициализация АЦП и тестирование всех элементов спектрометра. После этого производится установка высокого напряжения АЦП по команде, поступающей с ЭВМ, и его поддержание на заданном уровне с помощью микропроцессора АЦП. Для правильной работы спектрометра необходимо поддерживать стабильность положения пика тестового источника, что осуществляется подбором высокого напряжения на детекторе (определяется центр пика, сравнивается с тестовым значением и устанавливается в необходимый канал путем регулирования высокого напряжения). Этот процесс производится автоматически. На 2 19608 этом заканчивается подготовка и контроль спектра, после чего начинается основная работа. В основном меню пользователю предоставляется выбор одной из следующих операций: - измерение излучений пациента; - работа с базой данных; - ручное измерение параметров спектрометра; - окончание работы. При операции "измерение излучений пациента" осуществляется непосредственное измерение пациента и визуализация получаемых данных. Одновременно пользователь имеет возможность вносить информацию о пациенте в базу данных. Также во время измерения осуществляется автоматический контроль работоспособности аппаратуры. В случае обнаружения неисправностей аппаратуры работа спектрометра прерывается. По окончании измерения программа переключается в режим работы с базой данных для обра ботки полученной информации. В данном режиме пользователю предоставляются все стандартные функции работы с базой данных (внесение изменений, выборка параметров и т.п.). При операции "ручное измерение параметров спектрометра" задаются времена измерения фона и пациента. После окончания работы все результаты сохраняются в файле базы данных стандартного формата, доступного для использования другими программами. Данное структурное построение спектрометра освобождает основную ЭВМ от низкоуровневой работы по обработке импульса, высвобождая ресурсы для обеспечения интеллектуальной обработки спектров и дружественного интерфейса с оператором. Фиг. 1 3 19608 Фиг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4