Вычислительный томограф

 

Изобретение относится к неразрушающему радиационному контролю, а именно к устройствам для обнаружения разного рода локальных изменений внутренней структуры промышленных изделий методами вычислительной томографии. Цель изобретения - повышение производительности и точности при контроле изделий разного /диаметра. Для этого томограф снабжен двумЯу системами источник расходящегося пучка - многосекционный детектор, однэ из которых может поворачиваться вокруг оси, пер* пендикулярной плоско,сти пучков и : проходящей через точку пересечения крайних лучей расходящихся пучков, идущих от источников к ближним друг к другу крайним секциям детекторов. Поворотная система кинематически связана с предметным столом, который совершает при ее повороте поступательное, перемещение вдоль центрального луча неподвижной системы. Осью вращения томографа является ось вращения предметного стола. 1 ил.(Лс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 Т 1/29, А 61 B 6/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ м с

tw

° ю

\ Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4823755/25 (22) 07.05,90 (46) 15,02.92. Бюл.М6 (71) Научно-исследовательский институт ин,троскопии Томского политехнического института им. С.М,Кирова (72) Ф.М.Завьялкин (53) 621.386 (088.8) (56) Патент США М 4352021, кл. А 61 В 6/00, 1982.

Заявка ФРГ hh 2950780, кл. А 61 В 6/00, 1982. . Патент США N 4115696, кл, А 61 B. 6/00, 1978. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ТОМОГРАФ (57) Изобретение относится к неразрушающему радиационному контролю, а именно к устройствам для обнаружения разного рода локальных изменений внутренней структуИзобретение относится к нераэрушаю. щему радиационному контролю, а именно к устройствам для обнаружения разного рода локальных изменений внутренней структуры промышленных изделий с помощью рентгеновского излучения методами вцчислительной томографии.

Известны вычислительные томографы, содержащие несколько одновременно либо поочередно работающих систем источник— детектор для исследования единственного . слоя. Источники — рентгеновские трубки генерируют противоположно направленные расходящиеся Непересекающиеся лучи, которые попадают на свой блок детекторов.

Толщина лучей равна толщине среза исследуемого объекта, Для охвата всей площади

„„5Q 1712915 А1 ры промышленных изделий методами вычислительной томографии, Цель изобретения — повышение производительности и точности при контроле изделий разного ди-. аметра. Для. этого томограф снабжен двумя системами источник расходящегося пучка —. многосекционный детектор, одна иэ которых может поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной плоскости пучков и ., проходящей через точку пересечения крайних лучей расходящихся пучков, идущих от источников к ближним друг к другу крайним секциям детекторов. Поворотная система кинематически связана с предметным сто-: .. лом, который совершает при ее повороте поступательное перемещение вдоль цент-, Я рального луча неподвижной системы. Осью вращения томографа является ось враще- . (/ ) ния предметного стола. 1 ил.

° Ъ среза на каждом угловом шаге осуществляется совместное поступательное движение. а

Такие системы имеют малую производительность, обусловленную наличием вращательных и продольных перемещений;

Известен томограф для получения иэображения поперечного сечения, включающий две рентгеновские трубки с плоскими веерными пучками, каждый из которых ох- Ф ватывает зону исследования, трубки вращаются совместно с постоянным сдвигом угла.

При изменении сечения контролируемого изделия возможно неполное использование расходящегося пучка (когда контролируется изделие малого размера), что приводит к возникновению артефактов и затратам времени на дополнительную настройку, т.е. к снижению производительности.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для компьютерной томографии, включающее источник рентгеновского излучения с расходящимся пучком и многосекционный детектор, смонтированные на противоположных сторонах вращающегося основания относительно оси вращения томографа и перемещающиеся в направлении, проходящем через ось вращения томографа и центр источника, причем расстояние между источником и детектором остается постоянным, а между источником и центром вращения— может регулироваться, системы обработки сигналов и реконструкции иэображения.

Это устройство частично устраняет недостатки, присущие описанным выше, так как независимо от размеров исследуемых объектов использует все ячейки детектора, что улучшает абсолютное пространственное разрешение при контроле изделий малых диаметров, однако не позволяет использовать несколько систем источник — детектор и повысить производительность томографа.

Цель изобретения — повышение производительности и точности томографа при контроле изделий разного диаметра.

Поставленная цель достигается тем, что в вычислительный томограф. содержащий систему из источника излучения с пучком расходящихся лучей, расположенного на фиксированном расстоянии от источника многосекционного детектора, предметный стол, установленный с возможностью перемещения в направлении, проходящем через ось вращения томографа и центр источника, и систему обработки сигнала и реконструкции изображения, введена вторая система из источника с расходящимися лучами и многосекционного детектора, установленного с возможностью поворота вокруг оси, параллельной оси вращения томографа и находящейся на пересечении крайних лучей, проходящих через центры источников и ближних секций детекторов, причем источники расположены на равном расстоя- нии от единой оси вращения томографа в виде оси вращения предметносо стола. Дополнительная система кинематически свяэана с предметным столом для его перемещения при повороте системы.

На чертеже представлена схема вычислительного томографа (BT).

ВТ содержит систему из источника 1 излучения и соответствующего ему многосекционного детектора 2, между которыми расположен предметный стол 3, установленный с возможностью перемещения в направлении, проходящем через ось

I вращения томографа и центр источника 1, дополнительную систему из источника 4 излучения и многосекционного детектора 5, соединенную кинематической связью 6 с предметным столом 3 и установленную с возможностью вращения вокруг оси 7. Детекторы соединены с системой обработки сигнала и реконструкции изображения (не показана).

ВТ работает следующим образом.

Контролируемое иэделие 8 устанавливают на предметный стол 3. Поворачивают дополнительную систему источник 4 — детектор 5 вокруг оси 7. При этом предметный стол 3 с контролируемым изделием 8 синхронно с поворотом дополнительной системы с помо цью кинематической связи 6 автоМатически устанавливается в положение, при котором контролируемое изделие

8 полностью находится в зоне пересечения расходящихся пучков от источников 1, 4 излучения. Затем проводят контрольйые измерения, говорачивая предметный стол 3 на угол не менее 180 плюс угол расходимости крайних лучей пучков, Полученные результаты измерения с детекторов поступают на систему обработки сигналов и реконструкции изображения исследуемого слоя.

Формула изобретения

Вычислительный томограф, содержащий первую систему источник расходящегося пучка — многосекционный детектор с фиксированным расстоянием между ними, предметный стол, установленный с возможностью перемещения в направлении, проходящем через томографическую ось вращения и центр источника, систему обработки сигналов и реконструкции изображения, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности и точности при контроле изделий разного. диаметра, дополнительно введена вторая система источник расходящегося пучка — многосекционный детектор. установленная с возможностью поворота вокруг оси, параллельной томографической оси вращения и находящейся на пересечении крайних лучей, проходящих через центры источников и ближних секций детекторов систем, и кинематически связанная с предметным столом с возможностью синхронного поворота данной системы и перемещения предметного стола, при этом источники расположены на одинаковом расстоянии от томографической оси вращения, а ось вращения предметного стола совпадает с томографической осью вращения.

1712915

Составитель К.Кононов

Техред М.Моргентал . Корректор М, Шарошв

Редактор А.Маковская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

З,эказ 535 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5