Узел детектора радиационного излучения

Авторы патента:

АЛАБИСО Одри М. (US)

ДЖОНС Кейт Д. (US)

G01T1/20 - с помощью сцинтилляционных детекторов

Владельцы патента RU 2510519:

Дженерал Электрик Компани (US)

Изобретение относится к детекторам радиационного излучения. Узел (20) детектора радиационного излучения содержит сцинтилляционный детектор (22) радиационного излучения, предназначенный для генерации светового сигнала, являющегося функцией регистрируемого радиационного излучения. Для приема светового сигнала от сцинтилляционного детектора и генерации электрического сигнала, являющегося функцией полученного светового сигнала, предусмотрен фотоприемник (40), выполненный с возможностью функционального соединения с указанным сцинтилляционным детектором (22). Кожух (44) фотоприемника (40) выполнен с возможностью электрического соединения с указанным фотоприемником (40). По меньшей мере один из элементов, кожух (44) или фотоприемник (40), выполнен с возможностью электрического подключения к электроду источника питания, в результате чего при электрическом соединении кожух фотоприемника и сам фотоприемник имеют по существу одинаковый электрический потенциал. Технический результат - снижение помех в электрическом сигнале фотоэлектронного умножителя и узле детектора радиационного излучения. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится в целом к детекторам радиационного излучения. В частности, изобретение относится к сцинтилляционным детекторам радиационного излучения.

Известны сцинтилляционные детекторы радиационного излучения, используемые в промышленном бурении для регистрации и проведения измерений в процессе бурения. Сцинтилляционные детекторы радиационного излучения также могут использоваться в качестве портальных охранных детекторов или в медицинских областях применения. При встраивании сцинтилляционного детектора в скважинный зонд бурового снаряда, применяемого при бурении нефтяных, газовых и водозаборных скважин, указанный зонд обнаруживает геологические формации, идущие в направлении буровой скважины, определяет их местоположение и дифференцирует их. Буровые снаряды и скважинные зонды для нефтяных скважин часто эксплуатируются в суровых условиях, в частности при температурах, которые могут достигать 185°С, и давлениях, достигающих 20000 фунтов/кв. дюйм (138 МПа), и, кроме того, они могут подвергаться сильным толчкам и вибрации.

Типичный узел сцинтилляционного детектора радиационного излучения содержит сцинтиллятор, соединенный с фотоприемником, таким как фотоэлектронный умножитель. Радиационное излучение, например гамма-лучи, испускаемые геологическими формациями, преобразуется в световое излучение с помощью сцинтиллятора и передается в фотоэлектронный умножитель. Фотоэлектронный умножитель преобразует световое излучение в электроны и генерирует усиленный электрический сигнал. Затем указанный сигнал измеряется и подается к электронным устройствам мониторинга. Желательно, чтобы усиленный электрический сигнал, созданный фотоэлектронным умножителем, при отсутствии шумов был прямо пропорционален взаимодействующим в сцинтилляторе гамма-лучам, которые преобразуются в световое излучение.

Любая «шумовая» составляющая в усиленном электрическом сигнале может привести к искажению гамма-лучей, взаимодействующих в сцинтилляторе. «Шум» или темновой ток в виде электронов, образующихся в фотоэлектронном умножителе, может возникать вследствие термической активности, а не фотоэлектрического эффекта. Такие электроны известны как термоэлектроны. Усиленный электрический сигнал, созданный в фотоэлектронном умножителе, где содержатся термоэлектроны, может изменять или искажать сигнал, генерируемый гамма-лучами, попадающими в сцинтиллятор, вступающими в реакцию или взаимодействующими с ним. В случае эксплуатации фотоэлектронного умножителя при высоких температурах повышается эмиссия термоэлектронов и уровни шума. В некоторых областях применения, таких как бурение с погружным пневмоударником, требуется точное измерение фонового излучения геологической формации, а образование побочных электронов, обусловленное «шумом», может влиять на рабочие характеристики узла детектора радиационного излучения. Таким образом, предпочтительно исключить или минимизировать «шумовую» составляющую в указанном узле.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Одним аспектом изобретения является узел детектора радиационного излучения, который создает меньше «шума» по сравнению с известными детекторами. Указанный узел содержит сцинтилляционный детектор радиационного излучения, предназначенный для генерации светового сигнала, являющегося функцией регистрируемого радиационного излучения. Для приема светового сигнала от сцинтилляционного детектора и генерации электрического сигнала, являющегося функцией полученного светового сигнала, предусмотрен фотоприемник, выполненный с возможностью функционального соединения с указанным сцинтилляционным детектором. Кожух фотоприемника выполнен с возможностью электрического соединения с указанным фотоприемником. По меньшей мере один из элементов, кожух или фотоприемник, выполнен с возможностью подключения к электроду источника питания, в результате чего при электрическом соединении кожух фотоприемника и сам фотоприемник имеют по существу одинаковый электрический потенциал.

Другим аспектом изобретения является узел детектора радиационного излучения, который содержит кристалл, предназначенный, для генерации сигнала, характерного для явления сцинтилляции. Узел фотоэлектронного умножителя выполнен с возможностью функционального и электрического соединения с указанным кристаллом и предназначен для приема сигнала от кристалла и генерации электрического сигнала, являющегося функцией полученного сигнала. Узел фотоэлектронного умножителя содержит удерживающий его кожух. Кожух выполнен с возможностью электрического соединения с фотоэлектронным умножителем. Кожух и фотоэлектронный умножитель имеют по существу одинаковый электрический потенциал в случае их электрического соединения для обеспечения минимизации образования термоэлектронов в фотоэлектронном умножителе.

Еще одним аспектом изобретения является узел фотоэлектронного умножителя, который содержит фотоэлектронный умножитель, предназначенный для приема светового сигнала от источника. Фотоэлектронный умножитель генерирует электрический сигнал, являющийся функцией полученного светового сигнала, и удерживается кожухом, выполненным с возможностью электрического соединения с указанным фотоэлектронным умножителем. По меньшей мере кожух или фотоэлектронный умножитель может быть подключен к электроду источника питания. При электрическом соединении кожух и фотоэлектронный умножитель имеют по существу одинаковый электрический потенциал.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие особенности, аспекты и преимущества изобретения станут более понятны после прочтения приведенного ниже подробного описания, выполненного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вид сбоку узла детектора радиационного излучения в соответствии с одним аспектом изобретения,

фиг.2 изображает вид в аксонометрии части узла детектора, показанного на фиг.1, в разобранном виде,

фиг.3 изображает увеличенный разрез узла детектора, показанного на фиг.1,

фиг.4 изображает вид торца узла детектора радиационного излучения ориентировочно по линии 4-4 фиг.3.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг.1-3 изображен узел 20 детектора радиационного излучения, выполненный в соответствии с одним аспектом изобретения. Указанный узел 20 может использоваться для обнаружения и измерения уровней или энергий гамма-излучения от различных источников в различных областях применения. Узел 20 детектора содержит два основных рабочих устройства, а именно узел 22 сцинтилляционного детектора радиационного излучения и узел 24 фотоэлектронного умножителя. Кроме того, узел 20 детектора радиационного излучения содержит внешний кожух 26, защищающий указанные узлы 22 и 24.

Сцинтилляционный детектор 22 радиационного излучения содержит кристалл (не показан) для генерации сигнала, характерного для явления сцинтилляции, например, при обнаружении радиационного излучения определенного уровня или энергии. Например, радиационное излучение, такое как гамма-лучи, преобразуется в световое излучение с помощью кристалла сцинтиллятора детектора 22 в виде функции зарегистрированного излучения. Сцинтилляционный детектор 22 может содержать другие устройства, выполненные с возможностью сцинтилляции под действием радиационного излучения. Например, кристалл может представлять собой цилиндрический кристалл йодида натрия, легированного таллием (NaI(Tl)). Также, к примеру, кристалл может иметь диаметр один дюйм (2,5 см) и длину до пяти дюймов (12,5 см).

Как известно, кристалл сцинтилляционного детектора 22 генерирует световой сигнал, являющийся функцией зарегистрированного радиационного излучения, вследствие взаимодействия некоторой части указанного излучения с кристаллом. Например, генерируемый световой сигнал является функцией наличия и величины гамма-излучения, которое поступает в сцинтилляционный детектор 22. Сцинтилляционный детектор 22 дополнительно содержит кожух 42, удерживающий кристалл. Кожух 42 может быть изготовлен из любого соответствующего материала, такого как титан, предварительно обработанный алюминий или нержавеющая сталь. Сцинтилляционный детектор 22 также может содержать опорную конструкцию, расположенную между указанным кожухом 42 и кристаллом.

Узел 24 фотоэлектронного умножителя функционально и электрически соединен с кристаллом сцинтилляционного детектора 22 радиационного излучения. Узел 24 фотоэлектронного умножителя принимает световой сигнал от кристалла и генерирует электрический сигнал, являющийся функцией полученного светового сигнала. Узел 24 содержит известный фотоэлектронный умножитель 40 (фиг.1), в состав которого входит фотодетектор, обеспечивающий прием светового сигнала от кристалла сцинтилляционного детектора 22.

Узел 24 может представлять собой любой из ряда известных узлов фотоэлектронного умножителя. В изображенном примере внешний диаметр узла 24 фотоэлектронного умножителя по существу равен диаметру сцинтилляционного детектора 22.

Узел 24 содержит кожух 44, удерживающий фотоэлектронный умножитель 40. Кожух 44 может быть изготовлен из любого соответствующего материала, такого как титан, предварительно обработанный алюминий или нержавеющая сталь. Кроме того, узел 24 фотоэлектронного умножителя может содержать опорную конструкцию 46 (фиг.2) в виде упругого материала. Узел 24 содержит резистивный делитель (не показан), обеспечивающий подмагничивание фотоэлектронного умножителя, и прикреплен к сцинтилляционному детектору 22 в области резьбового соединения 48 (фиг.3).

Оптическое окно 60, расположенное между узлом 24 фотоэлектронного умножителя и сцинтилляционным детектором 22, обеспечивает прохождение светового излучения, полученного в результате сцинтилляции, возникающей в сцинтилляционном детекторе, в узел фотоэлектронного умножителя. На аноде фотоэлектронного умножителя 40 генерируются усиленные электрические импульсы. Затем усиленные импульсы или электрические сигналы проводятся по проводам 64 в электронные обрабатывающие устройства.

Фотоэлектронный умножитель 40 защищен от воздействия окружающей среды жестким кожухом 44. Узел 24 фотоэлектронного умножителя содержит крышку 62, которая ввинчена в осевой конец кожуха 44 фотоэлектронного умножителя с обеспечением закрытия одного конца кожуха. Крышка 62 может быть изготовлена из любого соответствующего материала, такого как титан, предварительно обработанный алюминий или нержавеющая сталь. Другой осевой конец кожуха 44 фотоэлектронного умножителя ввинчен в открытый конец сцинтилляционного детектора 22 в области резьбового соединения 48 с обеспечением закрытия другого осевого конца кожуха и сцинтилляционного детектора.

Упругий элемент 82 взаимодействует с левым (если смотреть на фиг.3) осевым концом фотоэлектронного умножителя 40 и правой осевой внутренней поверхностью крышки 62. Упругий элемент 82 является токопроводящим и изготовлен, например, из металла. Упругий элемент 82 оказывает на фотоэлектронный умножитель 40 известную силу смещения и обеспечивает электрическое соединение между крышкой 62 и фотоэлектронным умножителем. Вокруг проводов 64, проходящих через центральное отверстие, выполненное в крышке 62, может быть залит пропиточный материал, например, холодного отверждения. Таким образом, кожух 44, фотоэлектронный умножитель 40 и сцинтилляционный детектор 22 электрически соединены и имеют по существу одинаковый электрический потенциал. Следовательно, узел 24 фотоэлектронного умножителя может быть выполнен как готовый к применению компонент или как запасной элемент.

К внешнему кожуху 26 может быть прикреплена вторая внешняя крышка 100 (фиг.3), которая охватывает и защищает узел 24 фотоэлектронного умножителя и сцинтилляционный детектор 22. Вокруг проводов 64, проходящих через центральное отверстие, выполненное в крышке 100, может быть залит пропиточный материал, например, холодного отверждения. Внешняя крышка 100 и внешний кожух 26 электрически изолированы от сцинтилляционного детектора 22 и узла 24 фотоэлектронного умножителя. Между внешним кожухом 26 и кожухом 44 фотоэлектронного умножителя, а также между внешним кожухом 26 и кожухом 42 сцинтилляционного детектора расположен изолирующий материал 140. Изолирующий материал 140 может полностью охватывать кожух 44 фотоэлектронного умножителя и кожух 42 сцинтилляционного детектора или может представлять собой отдельные полосы, расположенные через интервалы по периферии вокруг кожухов. Кроме того, между крышкой 62 и крышкой 100 расположен изолирующий материал 142. Изолирующий материал 142 также может проходить дальше с обеспечением защиты винта 124 и концевого разъема 122 от короткого замыкания с крышками 62 и 100. Между правым (если смотреть на фиг.1) осевым внутренним концом внешнего кожуха 26 и кожухом 42 сцинтилляционного детектора расположен изолирующий материал 144. Изолирующие материалы 140, 142 и 144 могут представлять собой любой соответствующий электроизоляционный материал.

Энергия подается к фотоэлектронному умножителю 40 по проводам 64. Каждый из трех проводов 64 ведет к внешнему источнику питания постоянного тока (не показан). Три провода 64 подключены соответственно к заземляющей, отрицательной и положительной клеммам источника питания. Конец 120 провода соединен внахлест с проводом 64n проводов 64 и отходит от него. Провод 64n подключен к отрицательной клемме источника питания. Предпочтительно на отрицательной клемме источника питания поддерживается отрицательное напряжение, составляющее по меньшей мере 100 В или более. Концевой разъем 122 присоединен к крышке 62 с помощью резьбового крепежного средства 124. Провод 64а подключен к заземляющей клемме источника питания. Провод 64р подключен к положительной клемме источника питания.

Кожух 44 фотоэлектронного умножителя 40 электрически соединен с сцинтилляционным детектором 22 в области резьбового соединения 48. Таким образом, кожух 44, упругий элемент 82, крышка 62, фотоэлектронный умножитель 40 и сцинтилляционный детектор 22 электрически соединены друг с другом и имеют по существу одинаковый электрический потенциал. Предпочтительно потенциал является отрицательным и составляет по меньшей мере 100 В. Вследствие электрического соединения фотоэлектронного умножителя 40 и окружающего его металлического кожуха 44 «шум», создаваемый термоэлектронами, минимизирован или исключен. Весь узел 20 детектора радиационного излучения также имеет такую же полярность и потенциал, что и фотоэлектронный умножитель 40.

Таким образом, одна из двух составляющих, влияющих на скорость высвобождения термоэлектронов в фотоэлектронном умножителе 40, - электрическое поле - исключена или по меньшей мере минимизирована. Узел 22 сцинтилляционного детектора радиационного излучения, даже в случае его работы при сравнительно высоких температурах, например 185°С, и при приложении высокого отрицательного напряжения к компонентам фотоэлектронного умножителя 40, производит сравнительно небольшое количество термоэлектронов. В отсутствие образования термоэлектронов «шумовая» составляющая в усиленном электрическом сигнале, сгенерированном в фотоэлектронном умножителе 40, по меньшей мере уменьшена, а предпочтительно исключена, что улучшает характеристики фотоэлектронного умножителя 40 и узла 20 детектора радиационного излучения. При этом усиленный электрический сигнал, сгенерированный в фотоэлектронном умножителе 40, в отсутствие «шума» может должным образом отображать энергию гамма-лучей, поступающих в сцинтилляционный детектор 22, вступающих в реакцию или взаимодействующих с ним.

Несмотря на то что изобретение описано на примере различных конкретных вариантов выполнения, специалисты в данной области техники должны понимать, что изобретение выходит за рамки описанных вариантов выполнения и охватывает другие альтернативные варианты выполнения и/или применения описанных устройств, технологий и их очевидные модификации и эквиваленты. Предполагается, что объем описанного изобретения не ограничен конкретными, описанными выше вариантами выполнения.

Перечень элементов

20 - Узел детектора радиационного излучения

22 - Сцинтилляционный детектор радиационного излучения

24 - Узел фотоэлектронного умножителя

26 - Внешний кожух

40 - Фотоэлектронный умножитель

42 - Кожух

44 - Кожух (для элемента 40)

46 - Опорная конструкция

48 - Резьбовое соединение

60 - Оптическое окно

62 - Крышка

64 - Провода

82 - Упругий элемент

100 - Вторая внешняя крышка

120 - Конец провода

122 - Концевой разъем

124 - Резьбовое крепежное средство

140 - Изолирующий материал

142 - Изолирующий материал

144 - Изолирующий материал

1. Узел (20) детектора радиационного излучения, содержащий:
сцинтилляционный детектор (22) радиационного излучения, предназначенный для генерации светового сигнала, являющегося функцией регистрируемого радиационного излучения,
фотоприемник (40), выполненный с возможностью функционального соединения со сцинтилляционным детектором (22) и предназначенный для приема светового сигнала от указанного детектора и генерации электрического сигнала, являющегося функцией полученного светового сигнала, и
кожух (44) фотоприемника (40), выполненный с возможностью электрического соединения с указанным фотоприемником,
причем по меньшей мере один из элементов, кожух (44) или фотоприемник (40), выполнен с возможностью электрического подключения к электроду источника питания, в результате чего кожух фотоприемника и сам фотоприемник имеют по существу одинаковый электрический потенциал.

2. Узел (20) по п.1, в котором источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, предназначенный для обеспечения электроэнергией фотоприемника, причем отрицательный электрод (120) источника питания постоянного тока выполнен с возможностью подключения по меньшей мере к одному из элементов, кожуху (44) или фотоприемнику (40), в результате чего кожух фотоприемника и сам фотоприемник имеют по существу одинаковый электрический потенциал.

3. Узел (20) по п.1, в котором электрический потенциал является отрицательным и составляет по меньшей мере около 100 В.

4. Узел (20) по п.1, дополнительно содержащий кожух (42) сцинтилляционного детектора (22) радиационного излучения, причем кожух (44) фотоприемника (40) выполнен с возможностью электрического соединения с указанным кожухом (42) детектора (22), в результате чего указанные кожухи (42, 44) и фотоприемник (40) имеют по существу одинаковый электрический потенциал.

5. Узел (20) по п.4, в котором источник питания представляет собой источник питания постоянного тока, предназначенный для обеспечения электроэнергией фотоприемника, причем отрицательный электрод (120) источника питания постоянного тока выполнен с возможностью подключения по меньшей мере к одному из элементов, кожуху (44) или фотоприемнику (40), в результате чего кожух (42) сцинтилляционного радиационного детектора (22), кожух (44) фотоприемника (40) и фотоприемник (40) имеют по существу одинаковый электрический потенциал.

6. Узел (20) по п.5, в котором электрический потенциал является отрицательным и составляет по меньшей мере около 100 В.

7. Узел (20) по п.4, дополнительно содержащий:
внешний кожух (26), выполненный с возможностью соединения с кожухом (42) сцинтилляционного детектора (22) радиационного излучения и кожухом (44) фотоприемника (40) и расположенный вокруг них, причем указанный внешний кожух (26) выполнен с возможностью подключения по меньшей мере к одному из элементов, кожуху (44) фотоприемника (40) или кожуху (42) сцинтилляционного детектора (22), в результате чего внешний кожух (26), кожух (42), кожух (44) и фотоприемник (40) имеют по существу одинаковый электрический потенциал, и
изолирующий материал, расположенный между внешним кожухом (26) и указанным по меньшей мере одним из элементов, кожухом (44) фотоприемника (40) или кожухом (42) сцинтилляционного детектора (22).

8. Узел (20) по п.1, в котором сцинтилляционный детектор (22) радиационного излучения содержит кристаллический материал.

9. Узел (20) по п.1, в котором фотоприемник (40) представляет собой фотоэлектронный умножитель.

10. Узел (20) по п.1, который используется для обнаружения радиационного излучения, испускаемого геологическими формациями, идущими в направлении буровой скважины.

Изобретение относится к детектору спектральной визуализации. Одномерный многоэлементный фотодетектор (120), содержащий матрицу фотодиодов (122), включающую в себя первый верхний ряд фотодиодных пикселей и второй нижний ряд фотодиодных пикселей, при этом матрица фотодиодов (122) является частью фотодетектора (120), причем фотодетектор (120) является двухсторонним; матрица сцинтилляторов (126), включающая в себя первый верхний ряд и второй нижний ряд сцинтилляторных пикселей, причем первый верхний и второй нижний ряды сцинтилляторных пикселей соответственно оптически связаны с первым верхним и вторым нижним рядами фотодиодных пикселей; считывающее электронное устройство (124), при этом считывающее электронное устройство (124) является частью фотодетектора (120), и электрические соединения (512), которые осуществляют взаимосвязь фотодиодных пикселей и считывающего электронного устройства (124).

Спектральная компьютерная томография // 2505268

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к спектральной компьютерной визуализации. Система визуализации содержит стационарный гентри, поворотный гентри, установленный на стационарном гентри, рентгеновскую трубку, закрепленную на поворотном гентри, которая поворачивается и испускает полихроматическое излучение, пересекающее область исследования.

Оболочка для гигроскопического сцинтилляционного кристалла для ядерного построения изображений // 2503974

Изобретение относится, в частности, к системам построения ядерных изображений, в особенности, включающим в себя гигроскопические сцинтилляционные кристаллы и т.п.

Экран-преобразователь излучений // 2503973

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий радиографическими методами и может быть использовано в производственных и полевых условиях для обнаружения опасных материалов на контрольно-пропускных пунктах, на железнодорожных станциях, в аэропортах, таможенных службах, а также в научных исследованиях.

Люминесцирующая поликарбонатная пленка для белых светодиодов и детекторов // 2499329

Изобретение может быть использовано при детектировании ионизирующего излучения и для создания источников белого света на основе нитридных гетеропереходов. Предложена гибкая (самонесущая) поликарбонатная пленка, наполненная неорганическими люминофорами из твердых растворов алюминатов и силикатов редкоземельных элементов.

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор // 2499281

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности.

Способ получения прозрачной керамики // 2494997

Изобретение относится к сцинтилляционной технике, прежде всего к эффективным, быстродействующим сцинтилляционным детекторам. Описан способ получения прозрачной керамики, заключающийся в том, что предварительно в металлический порошкообразный цинк добавляют металлический порошкообразный магний, далее газофазным методом проводят синтез порошка для получения гранул в форме тетраподов и имеющих трехмерную наноструктуру, содержащую оксид магния в количестве 0,5-2,3 мас.%, затем полученную смесь подвергают горячему прессованию при температуре 1100-1200°C и давлении 100-200 МПа.

Сцинтилляционный нейтронный детектор // 2488142

Изобретение относится к области нейтронных детекторов, а именно сцинтилляционных нейтронных детекторов для дозиметрического контроля поверхностного загрязнения персонала, радиационных портальных мониторов и систем контроля радиационной обстановки.

Сцинтиллятор для устройства формирования изображения, сцинтилляторный модуль, устройство формирования изображения с таким сцинтиллятором и способ изготовления сцинтиллятора // 2488141

Чувствительный к излучению детектор со сцинтиллятором в композиционной смоле // 2487373

Способ сборки ячеистого радиационного детектора // 2510520

Изобретение относится к системам формирования изображений, таким как радиографические или рентгенографические системы, в частности, касается многоячеистых детекторных сборок, используемых в указанных системах, и способа изготовления указанных сборок. Ячеистая радиационная детекторная сборка (1000), причем сборка содержит матрицу (NхМ) детекторных ячеек (304, 304'); сцинтилляторный слой (910); слой (604) общей подложки; где матрица детекторных ячеек (304, 304') расположена между сцинтилляторным слоем и слоем подложки; где каждая детекторная ячейка (304, 304') имеет переднюю сторону, обращенную к сцинтилляторному слою, и заднюю сторону, обращенную к слою подложки; и где относительное различие по высоте между соседними краями (505, 505') передних сторон соседних детекторных ячеек (304, 304') составляет менее 2 мкм, а предпочтительно менее 1 мкм. Технический результат - предотвращение артефактов изображения. 6 н. и 9 з.п. ф-лы, 22 ил.

Сцинтилляционный детектор // 2511601

Изобретение относится к области детектирования частиц ионизирующего излучения, в частности к сцинтилляционным детекторам на основе пластмассовых или кристаллических сцинтилляторов, в которых для вывода излучения применяются спектросмещающие волокна. Сцинтилляционный детектор содержит рабочий объем с зеркально или диффузно отражающими стенками, заполненный сцинтилляционным пластмассовым или кристаллическим сцинтиллятором, спектросмещающие волокна, проходящие внутри рабочего объема, фотодетектор, к которому пристыкованы торцы волокон, при этом в качестве сцинтиллятора используют заполняющие рабочий объем сцинтилляционные гранулы. Технический результат - упрощение технологии изготовления сцинтилляторов сцинтилляционных детекторов на их основе. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Детектор излучения // 2516614

Изобретение относится в целом к детекторам излучения. В частности, изобретение относится к гибкому несущему механизму для элементов детектора излучения и к способу обслуживания детектора излучения. Детектор (20) излучения содержит инструментальный кожух (24), имеющий по существу цилиндрическую трубчатую форму, датчик (42) излучения, предназначенный для генерирования сигнала в ответ на обнаружение излучения и выполненный с возможностью размещения в инструментальном кожухе (24), процессор (44) сигнала, выполненный с возможностью функционального соединения с датчиком (42) излучения и предназначенный для получения сигнала от датчика излучения и генерирования электрического сигнала как функции принятого сигнала, при этом процессор сигнала выполнен с возможностью размещения в инструментальном кожухе (24), гибкий рукав (22), предназначенный для удержания датчика (42) излучения или процессора (44) сигнала или их обоих в инструментальном кожухе (24) и содержащий по существу цилиндрическую часть (60) и многоугольную часть (62), проходящую коаксиально цилиндрической части с обеспечением зацепления и удерживающего взаимодействия с этой частью. Технический результат - уменьшение повреждений инструментального кожуха при установке или извлечении детектора. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Усовершенствованная температурная компенсация и схема управления для однофотонных счетчиков // 2518589

Изобретение относится к области диагностической визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что модуль детектора излучения для использования в визуализации содержит множество детекторных пикселов, причем каждый детекторный пиксел включает в себя сцинтиллятор (35), оптически связанный с по меньшей мере одним сенсорным фотодиодом (34), работающим в режиме счетчика Гейгера; по меньшей мере один экранированный от света опорный фотодиод (36), который работает в режиме счетчика Гейгера при таких же условиях, что и по меньшей мере один сенсорный фотодиод (34); схему управления (42), которая измеряет напряжение (84) пробоя на опорном фотодиоде (36) импульсов (68) темнового тока, сгенерированных посредством опорного фотодиода (36) при пробое опорного фотодиода (36); регулирует напряжение (80) смещения на по меньшей мере одном опорном фотодиоде (36) и по меньшей мере одном сенсорном фотодиоде (34) для приведения импульсов (68) темнового тока, сгенерированных по меньшей мере одним опорным фотодиодом (36), по существу в равенство с предварительно выбранным характерным логическим уровнем (70) напряжения. Технический результат - повышение чувствительности фотодиодов. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ регистрации характеристик ионизирующего излучения и устройство для его осуществления // 2529447

Группа изобретений относится к области регистрации ионизирующих излучений с помощью сцинтилляционных детекторов, а именно к регистрации формы импульсов рентгеновского и электронного излучений, в частности к области волоконно-оптической дозиметрии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют преобразование ионизирующего излучения в световой сигнал в сцинтилляторе, передачу сигнала по волоконно-оптическому каналу и раздвоение сигнала с последующим выделением из одного сигнала черенковского излучения, а из другого - сцинтилляционного излучения с долей черенковского путем пропускания каждого сигнала через свой узкополосный светофильтр, отличающийся один от другого спектральным диапазоном, преобразование сигналов в электрические, которые учитывают при обработке для определения характеристик ионизирующего излучения, при этом обработку электрических сигналов осуществляют с помощью аналогового вычитающего устройства, где производят вычитание одного сигнала из другого с последующей регистрацией: формы полученного сигнала, дозы за импульс, длительности, максимальной мощности без влияния черенковского излучения, причем на любом участке прохождения одного из сигналов до его преобразования в электрический или после осуществляют задержку этого сигнала для синхронизации прихода обоих преобразованных электрических сигналов на аналоговое вычитающее устройство. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ калибровки криогенного детектора частиц на основе жидкого аргона и устройство для реализации способа // 2531550

Изобретение относится к устройствам для регистрации ядерных излучений, в частности к криогенным детекторам на основе жидкого аргона, и может быть использовано при решении ряда фундаментальных физических задач, а также при регистрации ядерных излучений в системах ядерной энергетики, безопасности, медицины, неразрушающего контроля. Способ калибровки криогенного детектора частиц на основе жидкого аргона заключается в определении коэффициента пропорциональности между энергией детектируемой частицы и амплитудой сигнала криогенного детектора, при этом для определения коэффициента калибровки используют ядра отдачи с известной энергией, возникающие при неупругом рассеянии на малый угол моноэнергетичных нейтронов на ядрах аргона. Для реализации способа калибровки источник нейтронов, криогенный детектор и детектор рассеянных нейтронов устанавливаются таким образом, чтобы геометрический центр мишени источника нейтронов, геометрический центр криогенного детектора частиц и ось симметрии сцинтиллятора детектора рассеянных нейтронов располагались на одной прямой. Технический результат - повышение скорости набора статистики при определенной точности калибровки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ формирования структурированного сцинтиллятора на поверхности пикселированного фотоприемника (варианты) и сцинтилляционный детектор, полученнный данным способом (варианты) // 2532645

Изобретение относится к способам нанесения люминесцентных покрытий на экраны, с помощью которых регистрируется и/или преобразуется изображение, в частности к способам формирования структурированного сцинтиллятора на поверхности фотоприемника, предназначенного для регистрации рентгеновского или гамма-излучения. Сущность изобретения заключается в том, что в способе формирования структурированного сцинтиллятора на поверхности пикселированного фотоприёмника формируют, по меньшей мере, один структурный элемент непосредственно на фоточувствительной зоне поверхности фотоприёмника, материал которого наносят посредством двухкоординатного или трёхкоординатного устройства дискретного нанесения однородных жидких или гетерогенных веществ. Технический результат - повышение технологичности при одновременном расширении области применения. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 7 ил.

Сбор информации // 2536773

Изобретение относится к сбору информации, а также находит конкретное применение в компьютерной томографии (СТ). Сущность изобретения заключается в том, что детектор формирования изображения содержит матрицу (204) фотодетекторов, имеющую светочувствительную сторону и противоположную считывающую сторону; матрицу (202) сцинтилляторов, оптически соединенную со светочувствительной стороной матрицы (204) фотодетекторов; и обрабатывающие электронные схемы (208), электрически соединенные со считывающей стороной матрицы (204) фотодетекторов, причем матрица (204) фотодетекторов, матрица (202) сцинтилляторов и обрабатывающие электронные схемы (208) находятся в термическом контакте, а значение термического коэффициента обрабатывающих электронных схем (208) приблизительно равно отрицательному значению суммы термического коэффициента матрицы (204) фотодетекторов и термического коэффициента матрицы (202) сцинтилляторов. Технический результат - повышение эффективности формирования изображения. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил., 1 табл.

Измерительная система визуализации с печатной матрицей органических фотодиодов // 2538030

Изобретение относится к технологиям визуализации и, в частности, к системе измерения данных, пригодной для средств КТ (компьютерной томографической) и другой визуализации. Сущность изобретения заключается в том, что система визуализации содержит источник излучения, который поворачивается вокруг центральной z-оси системы визуализации для выполнения визуализирующих сканирований; матрицу органических фотодиодов, содержащую несколько дискретных органических фотодиодов, расположенных рядами и столбцами на изогнутой подложке таким образом, что каждый ряд органических фотодиодов выровнен вдоль кривой изгиба изогнутой подложки, и каждый столбец органических фотодиодов выровнен параллельно центральной z-оси системы визуализации; и токопроводящие пути, функционально соединяющие каждый из органических фотодиодов с одним или более активными электронными компонентами, расположенными на изогнутой подложке; причем изогнутая подложка состоит более чем из одного слоя, содержащего верхний слой и один или более нижних слоев, причем органические фотодиоды расположены на верхнем слое, и каждый нижний слой содержит верхнюю поверхность, которая является ближней к верхнему слою, и на которой расположен по меньшей мере один из токопроводящих путей. Технический результат - повышение точности формирования детекторной матрицы. 3 н. и 26 з.п. ф-лы, 1 табл., 20 ил.

Сбор данных // 2541133

Изобретение относится к сбору данных и находит конкретное применение в компьютерной томографии (СТ). Сущность изобретения заключается в том, что детектор формирования изображения содержит матрицу (202) сцинтилляторов; матрицу (204) фотодатчиков, оптически сопряженную с матрицей (202) сцинтилляторов; преобразователь (314) тока в частоту (I/F), содержащий интегратор (302) и компаратор (310), который преобразует, во время текущего периода интегрирования, заряд, выведенный матрицей (204) фотодатчиков, в цифровой сигнал, имеющий частоту, указывающую на заряд; логику (312), которая устанавливает усиление интегратора (302) для следующего периода интегрирования на основе цифрового сигнала для текущего периода интегрирования, и переключатель (308) сброса, который сбрасывает интегратор (302) на основе усиления, установленного логикой (312), причем переключатель (308) сброса содержит, по меньшей мере, первый конденсатор (402) сброса с первой емкостью и второй конденсатор (406) сброса с второй отличающейся емкостью. Технический результат - повышение пространственного разрешения. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 10 ил., 2 табл.