ПЕРЕНОСНАЯ СИСТЕМА ЦИФРОВОЙ РАДИОГРАФИИ

1. Область техники.
Полезная модель относится к рентгеновской технике и может быть использована для неразрушающего контроля и технической диагностики изделий на производстве, а также для досмотра транспортных средств, мебели, различных бытовых предметов в местах с ограниченным доступом с целью выявления взрывных устройств и других незаконных вложений.
2. Уровень техники.
Известна переносная система рентгеновского контроля [1], содержащая источник рентгеновского излучения в виде микрофокусной трубки с регулируемым анодным напряжением, преобразователь рентгеновского излучения в оптическое изображение, включающий в себя экран для приема рентгеновского излучения, прошедшего через контролируемый предмет, и преобразования его в оптическое изображение, и приемник оптического изображения, сформированного на указанном экране, в виде видеокамеры, фотокамеры или телекамеры, информационный выход которой связан с блоком обработки и отображения изображения. Преобразователь рентгеновского излучения в оптическое изображение выполнен со сменными экранами с отличной друг от друга площадью приёмной поверхности.
Недостатками указанной переносной системы являются использование для преобразования рентгеновского излучения в видимое изображение экранов с люминофорным или иным покрытием, имеющих определённые ограничения по разрешающей способности, в сочетании с приёмником оптического изображения, увеличивающим конструктивные размеры преобразователя, что приводит к ограничению чувствительности метода и невозможности контроля участков с затруднённым доступом. Малый анодный ток микрофокусной трубки не позволяет использовать её при отключённом преобразователе для экспертного просвечивания спорных участков на мелкозернистую радиографическую плёнку, затрудняя процесс оперативного принятия решения.
Более совершенным устройством в части чувствительности метода является рентгенодиагностический цифровой аппарат [2], который может быть использован в рентгенодиагностической (медицинской) практике для снижения лучевой нагрузки на пациента без ухудшения качества цифрового изображения благодаря введению в его состав фильтра рентгеновского излучения.
Аппарат содержит рентгеновский излучатель, фильтр рентгеновского излучения рассеиваемого объектом, цифровой приёмник-преобразователь рентгеновского изображения в виде матрицы, состоящей из множества пикселей, и средства для программной обработки рентгеновского изображения. Фильтр рассеиваемого объектом излучения представляет собой плоскую панель, расположенную перед объектом исследования, состоящую из основы, выполненной из рентгенопрозрачного материала, со встроенными в неё метками из рентгенопоглощающего материала. При этом средства для программной обработки рентгеновского изображения дополнительно снабжены пакетом прикладных программ, обеспечивающих построение распределения рассеиваемого излучения в плоскости изображения и вычитания его из пикселей изображения.
Необходимо отметить, что наличие фильтра конструктивно усложняет конструкцию аппарата, а проблема определения локальной дозовой нагрузки не является актуальной при контроле промышленных изделий и досмотре багажа.
3. Раскрытие полезной модели.
3.1. Задача.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по снятию ограничений при контроле участков с затруднённым доступом и замене одного типа рентгеновского излучателя на другой тип, острофокусный, для контроля на малых фокусных расстояниях с обеспечением требуемой мощности излучения при контроле, в том числе и на радиографическую плёнку.
Полезная модель направлена на повышение эффективности устройств досмотровой техники и неразрушающего контроля и технической диагностики различных промышленных изделий.
3.2. Отличительные признаки.
Достигаемый технический результат заключается в повышении эксплуатационных характеристик в части проведения контроля участков с затруднённым доступом и возможности контроля спорных участков на мелкозернистую радиографическую плёнку тем же источником излучения.
Указанный технический результат достигается тем, что в переносной системе цифровой радиографии, содержащей источник рентгеновского излучения, цифровой приёмник-преобразователь рентгеновского изображения в виде матрицы, блок управления источником рентгеновского излучения и блок обработки и отображения изображения, выполненный с экраном демонстрации оптического изображения, полученного из указанного преобразователя, используется программное обеспечение для аналитической обработки полученных изображений, источник рентгеновского излучения выполнен на
основе острофокусной рентгеновской трубки с регулируемым анодным напряжением, а блок цифрового матричного детектора, входящий в цифровой приёмник-преобразователь, выполнен сменным с минимизацией размера по толщине и с отличной друг от друга площадью приёмной поверхности, одна из сторон которой является внешней границей блока.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
3.3. Краткое описание чертежей.
На фиг. 1 показана блок-схема переносной системы цифровой радиографии.
4. Осуществление изобретения.
Переносная система цифровой радиографии (фиг.1) состоит из источника рентгеновского излучения, выполненного в виде острофокусного рентгеновского излучателя 1 с изменяемым анодным напряжением (ОФРИ), в качестве которого используется острофокусный аппарат РИ-160 с аккумуляторным или сетевым блоком питания 2, цифровой приёмник-преобразователь рентгеновского изображения 3, включающий в себя блок цифрового матричного детектора 4 для преобразования прошедшего через объект контроля 5 излучения в массив аналоговых сигналов, с последующей их оцифровкой, (блок 4 может быть выполнен на основе детектора высокого разрешения, преобразующего рентгеновские лучи, падающие на поверхность детектора в дискретную структуру цифровых сигналов), блок формирования изображения 6, формирующий теневое цифровое изображение с высоким разрешением, блок управления источником рентгеновского излучения 7 и блок 8 обработки и отображения изображения, выполненный с экраном демонстрации оптического изображения, полученного из указанного преобразователя. Блок 8 выполнен на базе ЭВМ или представляет собой процессорную систему с алгоритмом функционирования, построенным на программном обеспечении, позволяющем демонстрировать цифровые, или преобразованные из аналогового сигнала в цифровые, изображения и обрабатывать их по известным правилам.
Блок цифрового матричного детектора 4, входящий в цифровой приёмник- преобразователь, выполнен сменным, с минимизацией размера по толщине и с отличной
друг от друга площадью приёмной поверхности, одна из сторон которой является внешней границей блока, для проведения контроля участков с затруднённым доступом.
Применение ОФРИ позволило проводить контроль на малых фокусных расстояниях и обеспечило возможность контроля спорных участков на мелкозернистую радиографическую плёнку той же трубкой. Наличие сменных блоков цифрового матричного детектора 4, с толщиной соизмеримой толщине жёсткой кассеты для радиографической плёнки, которые имеют различные размеры рабочего поля и, при этом, одна из его сторон является внешней границей блока, позволяет более эффективно контролировать объекты различных объёмов, конфигурации и доступа.
Контроль объекта осуществляется следующим образом. Объект располагается между ОФРИ 1 и преобразователем 3. Через блок 7 управления подается питание к источнику рентгеновского излучения, в результате чего включается ОФРИ, через некоторое время проходит переходный период роста напряжения, и ОФРИ выходит на постоянный режим рентгеновского излучения 9 для данного уровня напряжения на аноде. Рентгеновское излучение 9 проходит через контролируемый объект 5 и попадает на блок цифрового матричного детектора 4, преобразующий это излучение в массив аналоговых сигналов, с последующей их оцифровкой, и передающий сигналы в блок формирования изображения 6, формирующий теневое цифровое изображение, и информационный выход которого связан с блоком обработки и отображения изображения 8, где видимое изображение выводится на демонстрационный экран.
Блоки цифрового матричного детектора 4 в детекторной системе подбираются (сменно изменяются) в зависимости от размеров и конфигурации объекта, чтобы обеспечить контроль всех интересующих участков.
Переносная система может быть выполнена в едином корпусе 10 (в форме типа скобы) или каждый узел системы может быть выполнен в отдельном корпусе для простого перемещения ОФРИ относительно преобразователя, что позволит контролировать как весь объект, так и его участки с затруднённым доступом.
Применение в качестве источника рентгеновского излучения острофокусного рентгеновского излучателя позволило использовать его для работы на малых фокусных расстояниях и без переустановки для контроля спорных участков на мелкозернистую радиографическую плёнку той же трубкой.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена из известных узлов, проверена в лабораторных и производственных условиях и показала высокую эффективность в получении оперативной информации о качестве и структуре объекта контроля в реальном масштабе времени и с высоким разрешением.
Источники информации:
1. Патент Российской Федерации 1Ш93153 Ш, МПК ООШ 23/02,20.04.2010г
2. Патент Российской Федерации К1Л233121Л, МПК А61В 6/00, 30.07.2012г