УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕНТГЕНОМЕТРИИ

Предложенное техническое решение относится к разделу рентгеновской фотограмметрии, а именно к устройствам для фотограмметрической калибровки рентгенографических аппаратов, предназначенных для проведения рентгенотопографической съемки.
Известно устройство для рентгенометрии, содержащее фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) с торцевым оптическим входом, установленный в трубе, изготовленной из материала с высоким атомным номером. Перед входным окном ФЭУ находится флуоресцирующий экран и щелевая диафрагма со светозащитной крышкой, из гетинакса. Труба закреплена на угломерном устройстве теодолитного типа. Устройство предназначено для определения фокусного расстояния рентгеновского снимка (Авторское свидетельство СССР №381344 от 30.06.1971) [1].
Известное устройство [1] предназначено только для измерения фокусного расстояния рентгеновского снимка и не позволяет определить координат его главной точки. Фокусное расстояние и координаты главной точки рентгеновского снимка являются элементами внутреннего ориентирования снимка. Без элементов внутреннего ориентирования не возможно решить рентгенотопографическую задачу аналитическим методом.
Известно также устройство для рентгенометрии, содержащее ФЭУ, прямоугольную призму, над которой находится флуоресцирующий экран и щелевая крестообразная диафрагма (Авторское свидетельство СССР №341476 от 22.04.1971) [2].
Известное устройство [2] предназначено только для определения координат главной точки рентгеновского снимка и не позволяет найти его фокусное расстояние.
Наиболее близким по конструкции к заявляемому объекту является устройство для рентгенометрии, содержащее систему координатных меток из рентгеноконтрастного материала, закрепленных на вертикальных стойках, соединенных с основанием, выполненным в форме плоскопараллельной пластины, и изготовленным, также как и стойки, из жесткого рентгенопрозрачного материала. В качестве координатных меток используются свинцовые шарики диаметром 1 мм, а стойки и основание изготовлены из органического стекла (Черний А.Н. Разработка техники и технологии тестометрической рентгенотопографии. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. - М, 1988 г. С.207) [3]. Данное устройство было выбрано в качестве прототипа.
Известное устройство [3] предназначено для оценки точности стереорентгенограмметрической съемки и не может быть использовано для определения элементов внутреннего ориентирования рентгеновского снимка.
Целью настоящего предложения является создание конструкции, обеспечивающей возможность определения элементов внутреннего ориентирования рентгеновского снимка.
Данная цель достигается тем, что в устройстве для рентгенометрии, содержащем систему координатных меток из рентгеноконтрастного материала, закрепленных на вертикальных стойках, соединенных с основанием, выполненным в форме плоскопараллельной пластины, и изготовленным, также как и стойки, из жесткого рентгенопрозрачного материала, вертикальные стойки имеют цилиндрическую форму и состоят из двух частей, верхней и нижней, соединенных между собой резьбой с мелким шагом, причем каждая стойка имеет две координатные метки, закрепленные на ее торцах, в точках, через которые проходит геометрическая ось цилиндрической стойки, причем нижние координатные метки соседних стоек находятся на осях параллельных осям x или y системы координат устройства.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что конструкция предлагаемой рентгенографической установки неизвестна и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям «новизна» и «изобретательский уровень».
Далее наше предложение сопровождается чертежами и пояснением к ним. На фиг.1 изображен общий вид устройства, на фиг.2 показана конструкция вертикальной стойки, а на фиг.3 - геометрия съемки.
Устройство для рентгенометрии имеет основание 1, изготовленное из жесткого рентгенопрозрачного материала, например оргстекла, в форме квадратной плоскопараллельной пластины (фиг.1). По бокам основания 1 нанесены четыре координатные риски 2, предназначенные для ориентации устройства на деке рентгеновского стола. В основании 1 выполнены четыре сквозных отверстия 3 (см. фиг.2) в которых плотно закреплены нижние концы 4 вертикальных стоек 5, изготовленных из жесткого рентгенопрозрачного материала, например оргстекла. Стойки 5 имеют цилиндрическую форму и состоят из двух частей, верхней 6 и нижней 7, соединенных между собой резьбой 8 с мелким шагом. Каждая стойка 5 имеет две координатные метки, верхнюю 9 и нижнюю 10. В качестве координатных меток используются шарики малого диаметра, например 2 мм, из рентгеноконтрастного материала, например свинца. Парные метки 9 и 10 закреплены на торцах стоек 5, в точках через которые проходит геометрическая ось ii цилиндрической стойки. Причем нижние метки 10 соседних стоек находятся на линиях, параллельных осям x и y системы координат основания 1 устройства. Резьбовое соединение 8 предназначено для юстировки стоек 5 по высоте, которое осуществляется путем вращения верхней части 6 стойки. Для этих целей предназначено отверстие 11, в которое вставляется специальный ключ.
Устройство для рентгенометрии устанавливают на деке рентгеновского стола и ориентируют по координатным рискам 2 таким образом, чтобы оси координат x и y его основания 1 были параллельны соответствующим осям деки рентгеновского стола. По шкале высот рентгеновского штатива задают приближенное значение высоты съемки, после чего рентгеновскую трубку перемещают в горизонтальном направлении в позицию рентгенографии.
о
о
Устройство для рентгенометрии предназначено для определения элементов внутреннего ориентирования снимка. Этими элементами являются координаты главной точки снимка х, y и его фокусное расстояние f=Fo (расстояние между фокусом рентгеновской трубки F и главной точкой рентгеновского снимка о (см. фиг.3)).
Положение главной точки рентгеновского снимка проще всего определить графическим путем как точку схода проекции прямых АА′, ВВ′… Для этого на рентгенограмме распознают точки a, a′, b, b′, m, m′, являющиеся изображением координатных меток А, А′, В, В′, М, М′, и через них проводят прямые (см. фиг.3). Точка пересечения прямых о и является главной точкой снимка.
Координаты главной точки снимка можно вычислить также по формулам, полученным путем решения системы уравнений прямых аа′ и bb′:
где
а
а
а′
а′
b
b
b′
b′
В выражениях (1), (2) и (3) x, y, x, y, x, y, x, y - координаты парных координатных меток а и а′, b и b′ в системе координат снимка. Фокусное расстояние снимка можно определить по формуле
или
am
ab
am
ab
где l - расстояние между парными координатными метками 9 и 10; с и d - интервалы установки координатных меток по осям x и y устройства; x, y и x′, y′ - расстояние на снимке между изображениями ближайших меток соответственно верхней и нижней группы.
Предложенное устройство может найти применение при стереорентгенограмметрической съемке во фтизиатрии и других областях медицины.