Кероване джерело рентгенівського випромінювання

Реферат: Кероване джерело рентгенівського випромінювання містить джерело пучка заряджених частинок, вакуумний корпус, де знаходиться мішень для генерації рентгенівського випромінювання, яку встановлено з можливістю обертання і оснащено системою охолодження, а на виході з джерела пучка заряджених частинок встановлено електростатичні лінзи, на шляху рентгенівського випромінювання до досліджуваного об'єкта знаходиться рентгенооптична система, при цьому мішень виконано у вигляді принаймні одного твердотільного конвектора. Додатково містить блоки формування поля опромінення, формування аналогового зображення, цифрового зображення, рентгенекспонометр з детекторами та блок керування, що з'єднаний з джерелом пучка заряджених частинок, рентгенекспонометром та блоком формування поля опромінення. Рентгенекспонометр зв'язаний зі своїми детекторами, які встановлені в блоках формування аналогового, цифрового зображення та в зоні досліджуваного об'єкта. На виході рентгенооптичної системи встановлений блок формування поля опромінення, а за досліджуваним об'єктом знаходяться блоки формування аналогового та цифрового зображень. UA 72569 U (12) UA 72569 U UA 72569 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до медичного приладобудування, а саме до рентгенодіагностичної техніки і може бути використана для створення високоточних універсальних рентгенодіагностичних апаратів, флюорографів, а також в наукових дослідженнях для визначення складу та структури матеріалів і біологічних об'єктів. Найбільш близьким технічним рішенням до того, що заявляється є джерело рентгенівського випромінювання (Патент України на корисну модель №49031, Бюл.№7, опублікований 12.04.2010). Прототип має джерело рентгенівського випромінювання, яке містить джерело пучка заряджених частинок, вакуумний корпус, де знаходиться мішень для генерації рентгенівського випромінювання, яку встановлено з можливістю обертання і оснащено системою охолодження, а на виході з джерела пучка заряджених частинок встановлено електростатичні лінзи, на шляху рентгенівського випромінювання до досліджуваного об'єкта знаходиться рентгенооптична система, при цьому мішень виконано у вигляді принаймні одного твердотільного конвектора. Недоліком аналогу є неможливість оперативно керування процесом опромінення. Не дозволяє забезпечити можливість відтворення заданих нормованих значень доз опромінення, формувати необхідне поле опромінення для отримання якісного зображення на аналоговому (плівка, пластина чи екран) чи цифровому носієві. В основу корисної моделі поставлено задачу створення керованого джерела з більш високою спектральною яскравістю, можливість відтворення заданих нормованих значень доз опромінення та керування полем опромінення, формуванням аналогового та цифрового зображення. Поставлена задача вирішується тим, що в керованому джерелі рентгенівського випромінювання, яке містить джерело пучка заряджених частинок, вакуумний корпус, де знаходиться мішень для генерації рентгенівського випромінювання, яку встановлено з можливістю обертання і оснащено системою охолодження, а на виході з джерела пучка заряджених частинок встановлено електростатичні лінзи, на шляху рентгенівського випромінювання до досліджуваного об'єкта знаходиться рентгенооптична система, при цьому мішень виконано у вигляді принаймні одного твердотільного конвектора, додатково містить блоки формування поля опромінення, формування аналогового зображення, цифрового зображення, рентгенекспонометр з детекторами та блок керування, що з'єднаний з джерелом пучка заряджених частинок, рентгенекспонометром та блоком формування поля опромінення, а рентгенекспонометр зв'язаний зі своїми детекторами, які встановлені в блоках формування аналогового, цифрового зображення та в зоні досліджує мого об'єкта, на виході рентгенооптичної системи встановлений блок формування поля опромінення, а за досліджуваним об'єктом знаходяться блоки формування аналогового та цифрового зображень. Фокусування протонного пучка збільшує яскравість фокусної плями на мішені, а в сукупності з охолодженням мішені, яку обертають, досягають малих розмірів фокусної плями. Подальше фокусування рентгенівського випромінювання, а також чітке формування меж поля в блоці формування поля опромінення з нормуванням значення дози, ще більше підвищує ефективність керованого джерела. Додаткові блоки формування поля опромінення, формування аналогового, цифрового зображення, рентгеноекспонометр з системою своїх детекторів дають можливість отримувати високоякісні зображення об'єкта дослідження при малих дозах опромінення, за рахунок формування рівномірного поля опромінення і контролю потужності дози, шляхом вимірів рентген експонометра в різних точках експозиції. На кресленні схематично зображено кероване джерело рентгенівського випромінювання. Джерело містить джерело пучка заряджених частинок 1, корпус 2, в якому є щілина 3 для вводу пучка протонів 3 для вводу пучка протонів 4, на шляху якого знаходяться електростатичні лінзи 5. Мішень 6 встановлено на вісі 7 в корпусі 2 з можливістю обертання, і під кутом до напрямку руху пучка заряджених частинок. На мішені 6 встановлено конвектори 8. Мішень 6 оснащена системою охолодження 9. Рентгенівське випромінювання 10 проходить через рентгенооптичну систему 11, за якою встановлений на гоніометрі 12 тримач 13 досліджуваного об'єкта 14. Для реєстрації рентгенівського випромінювання встановлено детектор 15 із захисним кожухом 16. В рентгенооптичній системі встановлено блок для формування поля опромінення 17. Для формування зображення на плівці використовується блок формування аналогового зображення 18, а для формування цифрового зображення - блок цифрового зображення 19. Рентгеноекспонометр 20 за допомогою детекторів 21 та 22 дозволяє визначати значення дози опромінення та рівень експозиції і має зв'язок з блоком керування 23. Кероване джерело рентгенівського випромінювання працює наступним чином. Пучок протонів 4 проходить через електростатичні лінзи 5 і потрапляє на один із конвекторів 8, який розташований на мішені 6. Далі випромінювання 10 проходить через рентренооптичну систему 11 і проходить через досліджуваний об'єкт. Блок формування поля опромінення 17 дозволяє 1 UA 72569 U 5 10 15 20 25 30 35 40 нормувати значення дози, підвищує ефективність керованого джерела. Випромінювання реєструється детектором 15. Далі в блоці формування аналогового зображення (БФАЗ) 18 фіксується зображення на рентгенографічній плівці чи другому аналоговому носієві (фотопластині, люмінесцентному екрану і т.д.), при заданих нормованих дозах опромінення, які фіксуються детектором 21, рентгенекспонометра 20 і передається в блок керування 23, де аналізується з заданими параметрами. При недостатньому значенні дози для отримання необхідної щільності почорніння плівки з блоку керування 23 поступає сигнал в джерело пучка заряджених частинок на продовження роботи. При відповідності заданим нормованим параметрам дози з блоку керування поступає сигнал в блок 1 на припинення генерування частинок. При необхідності отримання в блоці цифрового зображення (БЦЗ) 19 формується електронне зображення об'єкта дослідження, при заданих дозах опромінення. які фіксуються детектором 22. поступають в рентгенекспонометр 19, а потім в блок керування 23, де порівнюється з заданими значеннями і при перевищенні дози опромінення, відключається робота джерела пучка заряджених частинок. В блоці керування 23 встановлює, контролюється, порівнюється дози та рівень експозицію за допомогою системи виміру багатоканального рентгеноекспонометра 20 з його детекторами 15, 21,22… Використання додаткових блоків в запропонованому пристрої дозволяє оперативно керування процесом опромінення, забезпечити можливість відтворення заданих нормованих значень доз опромінення, формувати необхідне поле опромінення для отримання якісного зображення на аналоговому (плівка, пластина чи екран) чи цифровому носієві, суттєво підвищити якість зображень, при зниженні дозового навантаження на об'єкт дослідження. 1 - джерело пучка заряджених частинок; 2 - корпус; 3 - щілина; 4 - пучок протонів; 5 - електростатичні лінзи; 6 - мішень; 7 - вісь; 8 - конвертори; 9 - система охолодження; 10 - рентгенівське випромінювання; 11 - рентгенооптична система; 12 - гоніометр; 13 - тримач; 14 - об'єкт; 15 - детектор; 16 - захисний кожух; 17 - блок формування поля опромінення (БФПО); 18 - блок формування аналогового зображення (БФАЗ); 19 - блок цифрового зображення (БЦЗ); 20 - рентгеноекспонометр (РЕ); 21 - детектор рентген експонометра (ДРЕ) в БЦЗ; 22 - детектор рентген експонометра (ДРЕ) в БФАЗ; 23 - блок керування (БК). 45 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Кероване джерело рентгенівського випромінювання, яке містить джерело пучка заряджених частинок, вакуумний корпус, де знаходиться мішень для генерації рентгенівського випромінювання, яку встановлено з можливістю обертання і оснащено системою охолодження, а на виході з джерела пучка заряджених частинок встановлено електростатичні лінзи, на шляху рентгенівського випромінювання до досліджуваного об'єкта знаходиться рентгенооптична система, при цьому мішень виконано у вигляді принаймні одного твердотільного конвектора, яке відрізняється тим, що додатково містить блоки формування поля опромінення, формування аналогового зображення, цифрового зображення, рентгенекспонометр з детекторами та блок керування, що з'єднаний з джерелом пучка заряжених частинок, рентгенекспонометром та блоком формування поля опромінення, а рентгенекспонометр зв'язаний зі своїми детекторами, які встановлені в блоках формування аналогового, цифрового зображення та в зоні досліджуємого об'єкта, на виході рентгенооптичної системи встановлений блок формування 2 UA 72569 U поля опромінення, а за досліджуваним об'єктом знаходяться блоки формування аналогового та цифрового зображень. Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3