Способ регистрации рентгеновского излучения

 

Использование: изобретение относится к рентгеноскопии, для измерения пространственного распределения рентгеновского излучения. Сущность: использование щелочно-галоидных кристаллов со структурой типа NaCl с примесью металлов III Б группы в концентрациях 0,1-1,0 мас.%, выдержка их на свету после экспонирования до полного обесцвечивания, возбуждение люминесценции ультрафиолетом с длиной волны 300-340 нм, стирание информации нагревом в течение 30 мин при температуре 450^oC.

Изобретение относится к рентгеноскопии, а именно к способам радиографической регистрации изображения, и может быть использовано для измерения пространственного распределения рентгеновского излучения, его визуализации, анализа и хранения преимущественно в области дефектоскопии, дифрактометрии, рентгеновской микроскопии. Целью настоящего изобретения является при сохранении высокой эффективности регистрации достижение большей ширины динамического диапазона (больше чем 10⁴), лучшего пространственного разрешения (не менее 5 мкм, 200 лин/мм); осуществление возможности хранить изображение неограниченно долго с многократным считыванием его без изменения величины полезного сигнала; осуществление множества циклов стирание полученного изображения запись нового изображения. Поставленная цель достигается тем, что кристалл щелочно-галоидного соединения (ЩГК) со структурой типа NaCl, содержащий примеси атомов металлов III Б группы периодической системы (0,1-10 мол.) экспонируется рентгеновским излучением с последующей выдержкой на свету. Полученное при этом скрытое изображение, образованное структурными дефектами примеси, считывается путем регистрации люминесценции дефектов (520-560 нм) при облучении кристалла в области полосы возбуждения (300-340 нм). Выбор полосы возбуждения обусловлен следующим: для изучения с длиной волны, большей чем 340 нм, энергии кванта не хватает для возбуждения, а для излучения с длиной волны, меньшей чем 300 нм, возбуждается дополнительная люминесценция в кристалле, не связанная с рентгеновским изображением, а выбор интервала концентрации 0,1-1% обусловлен тем, что при меньших концентрациях начинает падать чувствительность, а при больших разрешение. Стирание скрытого изображения происходит при нагреве кристалла ЩГК до температуры 450^oC. Физические процессы, происходящие при осуществлении способа, могут быть описаны следующим образом. В кристалле, помещенном на пути рентгеновского излучения и экспонированном в течение заданного времени, происходит образование большого числа разнообразных дефектов. Большая часть дефектов и все фоточувствительные дефекты затем отжигают облучением кристалла видимым светом до исчезновения его окраски. После такой процедуры в кристалле остается один тип дефектов, стабильный к облучению видимым и ультрафиолетовым излучением, который может сохраняться неограниченно долго. При этом в спектре поглощения кристалла не появляется новых полос, а в спектре люминесценции появляется в видимой области новая полоса люминесценции, положение максимума которой зависит от природы матрицы и типа примеси. Пример 1. В качестве матрицы используются микрокристалл хлорида калия (KCl), активированный индием в количестве 0,1 моль. Полученная рентгеночувствительная матрица экспонируется рентгеновским излучением. После этого кристалл выдерживается на свету до полного обесцвечивания. Затем кристалл облучается ультрафиолетом с максимумом полосы возбуждения 324 нм и регистрируется интенсивность люминесценции в области 534 нм. Пример 2. По примеру 1, но добавка индия составила 1,0 мол. Пример 3. По примеру 1, но в качестве монокристалла используется NaCl, а в качестве добавки Ti в количестве 0,5 мол. Положение максимума полосы возбуждения 340 нм. Пример 4. По примеру 1, но в качестве монокристалла используется LiF, а в качестве добавки ln в количестве 1,0 мол. положение максимума полосы возбуждения 300 нм. Для всех приведенных примеров область чувствительности материалов 5-30 кэВ. Достигнутый линейный динамический диапазон 1,2·10⁴, пространственное разрешение 5 мкм. Без ухудшения характеристик проведено 14 циклов запись-стирание. Стирание изображения обеспечивается нагревом кристалла до температуры 450^oC, выдерживанием при этой температуре 1/2 ч и охлаждением.

Формула изобретения

Способ регистрации рентгеновского излучения, включающий экспонирование галоидных кристаллов, содержащих примеси, с последующим считыванием скрытого изображения при облучении в области возбуждения люминесценции примеси, отличающийся тем, что, с целью одновременного расширения динамического диапазона, улучшения пространственного разрешения, а также для многократного считывания изображения, в качестве галоидного кристалла используют щелочногалоидные кристаллы со структурой типа NaCl с примесью металлов IIIb группы Периодической системы элементов в концентрациях 0,1 1,0 мол. которые выдерживают на свету до полного обесцвечивания, возбуждают люминесценцию в видимой области спектра облучением светом с длиной волны 300 - 340 нм, стирают изображение нагревом кристалла в течение 30 мин при температуре 450^oС.