Рентгенівський експонометр
768021 (б1) Додаткове до авт. свид-ву
(22) Заявлено 310378 (21) 2592663/18-25 з приєднанням заявки Йо (23) Пріоритет
Опубліковано 300980, Бюлетень Іо36
СРСР з робимо винаходів та відкриттів (53) УДК 621. 386 (088.8) (72) Автори винаходу
В.Ю.Хлєбцевич, В.A.Áàêóøåâ, Л.В.Владимиров та І.N.Moðãåíøòåðí (71) Заявник (54) РЕНТГЕНІВСЬКИЙ ЕКСПОНОМЕТР
Винахід відноситься до експонометрії переважно для промислової рентгенографії та ізотопної радіографії матеріалів та виробів. 5
Відомий індикатор дози для терапевтичного гамма-апарата, що містить інтегруючий конденсатор, напівпровідниковий детектор випромінювання (фотоопір), порогове пристрій, катодний повторювач і комутуючий пристрій (11.
Істотним недоліком відомого пристрою є експоненціальна залежність між інтенсивністю випромінювання і зарядним струмом інтегруючого конденсатора, що призводить до значної помилки в інтегруванні і вимагає спеціального попереднього відградуйованого дільника, що враховує закон зміни струму детектора випромінювання. Необхідною умовою роботи даного індикатора дози слід вважати вимогу, щоб напруження на інтегруючому конденсаторі було менше напруги живлення детектора в кілька разів, що суттєво обмежує діапазон чутливості індикатора дози. 30
Крім того, схема індикатора дози не дозволяє вимірювати потужність дози у процесі експозиції.
Найбільш близьким технічним рішенням є рентгенівський експонометр, що містить інтегруючий конденсатор, детектор випромінювання, лічильник імпульсів, пороговий пристрій та логарифмічний підсилювач, призначений для отримання лінійної залежності щільності почорніння плівки від дозивипромінювання (2) .
Наявність логарифмічного підсилювача призводить до збільшення помилки висмеріння, так як для рентгенівської дефектоскопії матеріалів і виробів необхідно використовувати не весь діапазон зміни щільності почорніння. плівки від дози випромінювання, лише вузьку область (Ь = 1,5), де забезпечується максимальна контрастна чутливість до дефекту.
Мета винаходу полягає в підвищенні точності вимірювання дози.
Поставлена мета досягається тим, що рентгенівський експонометр, що містить напівпровідниковий детектор резистивного типу, інтегруючий конденсатор, лічильник імпульсів, катодний
768021 повторювач, пороговий пристрій і комутуючий пристрій, причому вхід катодного повторювача включений між напівпровідниковим детектором і підстроєм детектор утворюють контур позитивного зворотного зв'язку щодо катодного повторювача.
На фіг; 1 показана блок-схема пропонованого експонометра; на фіг. 2 залежності напруги (0 ) на интег- 15 рирующем конденсаторі від часу експонування (4 ).
На графіці (фіг.2): вЂ" теоретична пряма інтегрування, I вЂ" реальна пряма інтегрування при на - 20 личин позитивного зворотного зв'язку, I! - Експонентна крива інтегрування без позитивного зворотного зв'язку, . вЂ" те ж, при використанні напівпровідникового детектора з великою чутливістю.
Рентгенівський експонометр містить інтегруючий конденсатор 1 напівпровідниковий детектор резистивного типу 2 катодний повторювач 3 пороговий пристрій 4наприклад тригер, лічильник імпульсів 5, комутуючий пристрій б, наприклад реле, джерело постійного струму 7, резистор підлаштування 8 і мікроамперметр 9.
Рентгенівський експонометр працює в такий спосіб.
Рентгенівське випромінювання реєструється з допомогою напівпровідникового детектора резистивного типу 2, фотострум якого пропорційний потужності 40 випромінювання і прйложеннбму до "детектбру напруги. відбору детекторів за чутливістю
При включенні експонометра струм детектора 2 заряджає інтегруючий конденсатор 1, напруга якого повторюється на виході катодного повторювача 3, в якості якого можна використовувати, наприклад, і повторювач на польовому транзисторі КП103.
При цьому падіння напруги на підстроювальному резистори 8 завдяки джерелу постійного струму 7 залишається постійним. Це призводить до того, що напруга на напівпровідниковому детекторі 2 буде практично постійним. При досягненні на конденсаторі gQ торі 1 порога спрацьовування, що визначається щільністю почорніння рентгенівської плівки, включається noporohoe пристрій 4, наприклад тригер Шмідта, і інтегруючий конденсатор 1
4 миттєво розряджається через комутуючий пристрій б. З виходу порогового пристрою імпульс 4 надходить в лічильник імпульсів 5. Після цього цикл заряду-розряду інтегруючого конденсатора 1 повторюється. При досягненні заданого числа імпульсів, відповідного типу плівки, наприклад, 1,5-25, на виході експонометра утворюється сигнал закінчення експозиції. Величина фототека детектора 2 реєструється безпосередньо за допомогою вимірювального приладу,наприклад, мікроамперметра 9, що дає можливість контролювати рентгенівське випромінювання в процесі експозиції.
Істотною перевагою пропонованого експонометра є висока точність інтегрування, обумовлена наявністю позитивного зворотного зв'язку за напругою відносного катодного повторювача. Стійкість схеми забезпечується тим, що коефіцієнт позитивного зворотного зв'язку не може досягти 1, хоча й близький до неї (на практиці К = 0,99).
Застосування позитивного зворотного зв'язку напруги змінює також режим інтегрування, що розширює його динамічний діапазон.
Так, наприклад, у відомих схемах напруга на детекторі (типу ДРІ-2) для припасування чутливості встановлюється від б до 30 В (згідно з
Ту на детектори). Крйві інтегрування у разі є експоненти I і . (фіг.2), відповідні детекторам з більшою (Н!) та меншою (!!) чутливістю. Динамічний діапазон інтегрування струму детектора складе 1 B,ïðè цьому помилка інтегрування для детектора з більшою чутливістю буде
20%, а для детектора з меншою чутливістю 4Ъ.
При використанні позитивного зворотного зв'язку залежність напруги на інтегруючому конденсаторі від часу експонування має лінійний характер і, отже, залежить від напруги живлення детектора. Динамічний діапазон інтегрування визначається схемним рішенням і становить у разі 20 У.
Розбіжність реальної (!) від теоретичної (!) Прямої інтегрування не перевищує 1Ъ.
Наявність підстроювального резистора дозволяє регулювати чутливість детектора без зміни похибки інтегрування.
Широкий динамічний діапазон інтегрування дає можливість плавно регулювати поріг спрацьовування.тригера, наприклад, у п'ять разів, що перекриває весь необхідний діапазон зміни щільності по ернення плен768021 ки (від 1,0 до 2,5), а також спрощує конструкцію лічильника імпульсів (тобто, зменшує кількість осередків пам'яті) і знижує похибку вимірювання , спричинену часом комутації реле.
Даний пристрій дозволяє домогтися малих струмів витоку інтегруючого конденсатора, тобто. значно збільшити час експозиції (до 1 год), що дозволяє збільшити розмір контрольованих матеріалів та виробів.
Застосування запропонованого рентгенівського експонометра дозволяє зробити .оптимальний вибір режиму роботи рентгенівського апарату для отримання більшої контрастності рентгенівського знімка 35, тобто. підвищити якість експонування.
Автоматичне відключення рентгенівського апарату виключає необхідність робити пробні та повторні знімки, тим самим підвищується продуктивність праці, економляться фотоматеріали та хімічні реактиви, знижується витрата електроенергії, а також розширюється номенклатура досліджуваних матеріалів та виробів.
Рентгенівський експонометр, що містить напівпровідниковий детектор резистивного типу, інтегруючий конденсатор, з'єднаний з л і ч а юся тим, що, з метою підвищення точності вимірювання дози, в нього введені послідовно з'єднані джерело постійного струму і підстроювальний резистор, причому підстроювальний резистор і напівпровідниковий детектор утворюють контур позитивного зворотного зв'язку катодного повторювача.
Джерела інформації, прийняті до уваги під час експертизи
1.Авторське свідоцтво СРСР
Р 118260, кл. G 01 Т 1/02, 1958.
2. Патент РЖ Р 3792267, кл. 250-322, опублік. 1974 (прототип).
Упорядник K. Кононов
Техред Н.Граб Коректор М. floao
Редактор Й. Коляда
Замовлення 7223/54 Тираж 885 Передплатне
ВНДІПД Державного комітету СРСР у справах винаходів та відкриттів
113035, Москва, М-35, Рауська наб., буд. 4/5 фЩЩйф йй 0: Va$ а,Філія ПВП "Патент", м. Ужгород, вул. Проектна, 4