Рентгентелевизионная система

Рентгентелевизионная система
Полезная модель относится к области радиационных методов исследования внутренней структуры объектов и может быть использована для рентгеновского неразрушающего контроля качества материалов и изделий.
Известны различные устройства для исследования внутренней структуры объектов посредством просвечивания исследуемого объекта пучком рентгеновского излучения и получения на соответствующей системе отображения изображения внутренней структуры исследуемого объекта, например, радиационный шпроскоп, содержащий сцинтилляционный монокристаллический экран, пшроко)тольный объектив, плоское зеркало, расположенное между экраном и объективом в точке пересечения их оптических осей перпендикулярно плоскости, образованной оптическими осями экрана и объектива, и под углом 45° к ним, передающую телевизионную камеру и схему обработки изображений, соединенную с камерой ((Клюев В.В. и др. Промыщленная радиационная интроскопия. М., Энергоиздат, 1985 г., стр.102-103).
К недостаткам известного устройства относится размытость и низкая контрастность изображения из-за наличия паразитной подсветки изображения и оптической прозрачности во всех направлениях, так как пшрокоугольный объектив передает на мшпень телевизионной трубки камеры все световые лучи, исходящие с экрана, включая и те, что не несут полезной информации.
МГЖ G01N23/04
Известно устройство для радиационного исследования внутренней структуры объектов, содержащее рентгеновский излучатель с пультом управления, коллиматоры, детектор излучения, индикаторный блок, выполненный в виде рентгеновского электронно-оптического преобразователя, на выходе которого установлена видеокамера с короткофокусным объективом, подьсяюченная к персональному компьютеру (патент РФ №2199109, МПК G01N 23/083, публикация 2003г.).
Типовая рентгентелевизионная система жестко настроена таким образом, чтобы рентгеновское изображение максимального размера, определяемого диаметром входного окна рентгеновского электроннооптического преобразователя трансформировалось на весь экран телевизионногомонитора.Важнейшимпараметром
рентгентелевизионной системы является пространственное разрешение выходного изображения, которое при использовании входного окна 215 мм на выходном окне диаметром 25 мм может составлять 5,2 пар линий/мм. Однако на практике разрешение системы значительно меньше за счет ограниченного разрешения ПЗС-матрицы, электронных шумов телевизионного тракта, неточностей юстировки и аберраций оптики, и составляет при использовании стандартной ПЗС-матрицы черезстрочного сканирования для указанного выше случая 1,8 пар линий/мм.
Задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала средств, используемых для рентгеновского неразрушаюш;его контроля, и создание рентгентелевизионной системы, имеющей повышенные параметры пространственного разрешения.
Суцщость полезной модели заключается в следующем.
Рентгентелевизионная система содержит последовательно установленные рентгеновский электронно-оптический преобразователь, телевизионн)ю камеру и размещенное между ними оптическое звено для
передачи изображения с преобразователя на телевизионную камеру, включающее конденсор, поворотное зеркало и объектив с системой линз и апертурной диафрагмой. К выходу телевизионной камеры подключены телевизионный монитор и компьютерная система. Рентгентелевизионная система дополнительно содержит механизм воздействия на систему линз и апертурную диафрагму объектива с возможностью изменения их взаимного положения и положения относительно фокальной плоскости объектива. Механизм воздействия выполнен в виде встроенных в объектив сервомоторов, связанвпых с компьютерной системой.
На чертеже схематргано изображена предлагаемая рентгентелевизионная система.
Рентгентелевизионная система включает рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) 1 с выходным экраном 2, оптическое звено, включающее конденсор 3, поворотное зеркало 4, объектив 5 с системой линз 6 и апертурной диафрагмой 7, телевизионную камеру 8 с ПЗС-матрицей 9. Выход телевизионной камеры 8 подключен к телевизионному монитору 10 и компьютерной системе 11с монитором 12. Компьютерная система связана с группой сервомоторов (не показаны), встроенных в объектив 5 и сообщенных с системой линз 6 и апертурной диафрагмой 7.
В процессе исследования рентгеновское излучение, пройдя сквозь исследуемый объект, попадает на входной экран рентгеновского электронно-оптического преобразователя (РЭОП), представляющего собой вакууммированную металлокерамическую колбу с находящимися внутри нее входным экраном, фотокатодом, электронно-оптической системой и выходным катодолюминесцентным экраном. На входном экране РЭОНа рентгеновское излучение поглощается с генерацией фотонов света, которые преобразуются в поток электронов находящимся здесь же фотокатодом. Электронно-оптическая система транспортирует
электронный поток к выходному катодолюминесцентному экрану 2, на котором формируется видимое изображение. Усиление яркости изображения происходит за счет увеличения энергии фотоэлектронов.
Конденсор 3 формирует параллельный пучок света, который после поворота на 90 на поворотном зеркале 4 попадает на объектив, сфокусированный на бесконечность, который в свою очередь формирует изображение в своей фокальной плоскости 13. ПЗС-матрица 9 телевизионной камеры преобразует свет в электрические сигналы, и с выхода камеры стандартный телевизионный сигнал поступает на телевизионный монитор 10, где можно наблюдать изображение тестрфуемого объекта, и в компьютерную систему 11 для улучшения, обработки и архивирования изображения.
С помощью сервомоторов, подключенных к компьютерной системе, осуществляют воздействие на систему линз 6 и апертурную диафрагму 7 объектива, изменяя их фокусировку, взаимное расположение и расположение относительно фокальной плоскости 13.
Использование в рентгентелевизионной системе с РЭОПом объектива, в котором возможно изменение увеличения, фоь сировки и размера апертурной диафрагмы посредством встроенных в объектив сервомоторов, позволяет существенно повысить возможности рентгентелевизионной системы, достигается возможность общего увеличения системы в несколько раз, а достижимое пространственное разрешение системы в целом приближается к разрешению РЭОПа. При этом использование компьютерной системы для управления сервомоторами и параллельной обработки изображения позволяет оптимизировать параметры объектива для получения предельного разрешения и увеличения системы при необходимом качестве изображения.