Устройство с полусферической зоной обзора для поиска источников фотонного излучения

Авторы патента:

Власенко Андрей Николаевич (RU)

Соловьев Виктор Ефимович (RU)

Лапин Олег Евгеньевич (RU)

G01T1/2907 - Измерение рентгеновского излучения, гамма-излучения, корпускулярного и космического излучений (G01T 3/00,G01T 5/00 имеют преимущество)

G01T1/29 - измерение направленного излучения, например для определения положения или сечения луча; измерение пространственного распределения радиации (сцинтиграфия G01T 1/164; масс-спектрометры H01J 49/00)

Владельцы патента RU 2700365:

Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" (ЦНИИ РТК) (RU)

Изобретение относится к области ядерного приборостроения и может быть использовано при радиационном мониторинге в качестве портативного средства поиска и определения направления на источник фотонного излучения по двум угловым координатам в телесном угле 2π стерадиан. Устройство содержит видеокамеру, корпус, защитный экран, преобразователь высоковольтный, детекторную сборку из трех идентичных сцинтилляционных счетчиков, контроллер, дисплей, модуль согласования и блок аккумуляторный. Все узлы и модули устройства размещены в одном корпусе. Защитный экран образован тремя прямоугольными пластинами с полуцилиндрическими окончаниями, причем пластины расположены под углом 120 градусов друг к другу, а также пластиной в виде шарового сегмента, закрывающей половину площади фронтальных торцевых поверхностей сцинтилляционных кристаллов. Информация о положении источника фотонного излучения накладывается на видеоизображение исследуемого участка местности в виде крестообразной метки. Технический результат – сокращение энергопотребления устройства, а также его веса и габаритов. 6 ил.

Источники фотонного излучения высокой активности, попавшие в окружающую среду вследствие различных чрезвычайных происшествий, представляют серьезную опасность для здоровья и жизни человека и должны быть незамедлительно изъяты и помещены в соответствующие хранилища. Как правило, местонахождение и точные координаты радиоактивного загрязнения в районе чрезвычайного происшествия заранее неизвестны. Следовательно, первоочередной задачей ликвидации последствий радиационной катастрофы является локализация источников фотонного излучения на местности при помощи технических средств определения координат радиоактивного загрязнения. Одной из важнейших технических характеристик таких средств является время локализации источника фотонного излучения, так как длительное время поиска приводит к значительному увеличению дозовой нагрузки на ликвидаторов радиационной аварии. Существенным образом сократить время локализации поможет портативное устройство, обладающее высокой чувствительностью к фотонному излучению, широкой зоной зрения и при этом обеспечивающее высокую точность измерения угловых координат источника излучения. Такие характеристики устройства позволят получить данные о характере радиоактивного загрязнения при отсутствии необходимости приближения к источнику и сканирования местности в непосредственной близости от него, не подвергая излишней опасности ликвидаторов.

Известно «Устройство для определения местоположения источника гамма-излучения» [1], содержащее два идентичных сцинтилляционных детектора с предварительно выровненными счетными эффективностями регистрации, разделенных защитным экраном в виде параллелепипеда, обеспечивающим эффективное поглощение излучения в выбранном энергетическом диапазоне, форма и размеры которого, а также расстояние между детекторами выбраны исходя из заданной диаграммы направленности регистрации устройства. Устройство снабжено измерителем разности скоростей счета сцинтилляционных детекторов. Информация о местоположении источника излучения выделяется по разности скоростей счета двух детекторов, которая чувствительна к взаимной ориентации оси устройства и направления на источник.

В рабочем положении устройства детекторы ориентированы боковой поверхностью на источник излучения, открытые торцы сцинтилляторов - вниз, торцы сцинтилляторов, оптически связанные с фотоэлектронными умножителями - вверх. В этом положении устройство обладает диаграммой направленности регистрации, позволяющей определять направление (азимут) на источник. Полусфера пространства, где находится источник излучения (передняя или задняя относительно ориентации устройства), определяется по разности показаний детекторов. Если источник находится со стороны детектора, расположенного перед защитным экраном, то показания такого детектора будут превышать показания детектора, расположенного за защитным экраном. Таким образом, устройство позволяет обнаружить присутствие источника излучения в его поле зрения без сканирования исследуемого участка местности. При вращении устройства по азимуту разность скоростей счета будет изменяться и достигнет максимума при ориентации оси устройства в направлении на источник

Недостатком устройства является относительно низкая эффективность регистрации излучения в диаграммах направленности по азимутальному и полярному углу. Это связано с формой и размером защитного экрана, а также расстоянием между детекторами и защитным экраном, которые различны для различных его диаграмм направленности, что значительно снижает его зону обзора, а также необходимость вращения устройства для точного определения направления на источник излучения. Другим недостатком является изготовление защитного экрана из материала с большим атомным номером, что затрудняет возможность использования данного устройства в качестве портативного прибора при радиационном мониторинге вследствие большого веса защитного экрана.

Известен портативный «Зонд для определения направления гамма-излучения» [2], включающий корпус, содержащий как минимум три детектора, разделенных защитой от излучения, выход с детекторов связан с сигнальным процессором для определения угла на источник излучения, а выход с сигнального процессора связан с устройством отображения, где индицируется значение угла. В качестве детекторов выступают счетчики Гейгера-Мюллера, защитный экран изготовлен из свинца, а само устройство дополнительно снабжено спектрометрическим каналом, где используется сцинтиллятор NaI(Tl) или LaBr₃(Се). Несмотря на зону зрения от 0 до 360 градусов в азимутальной плоскости, основными недостатками зонда являются низкая чувствительность вследствие применения счетчиков Гейгера-Мюллера, определение направление на источник фотонного излучения только по одной (азимутальной) координате, а также изготовление защитного экрана из свинца, что отрицательно сказывается на весе зонда.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является «Устройство определения направления на источник гамма-излучения по двум координатам в телесном угле 2π стерадиан» [3]. Устройство содержит четыре идентичных сцинтилляционных счетчика, расположенных торцевыми поверхностями к источнику излучения. Счетчики разделены защитным экраном в виде сборной конструкции из перекрещенных прямоугольных пластин и фронтальной квадратной пластины, причем фронтальная пластина закрывает половину торцевых площадей сцинтилляционных кристаллов, обращенных к источнику. Защитный экран изготовлен из материала с небольшим атомным номером, обеспечивающим достаточно эффективное ослабление излучения. Расстояния между пластинами и счетчиками были выбраны исходя из диаграммы направленности устройства, обеспечивающей определение двух угловых координат источника в телесном угле 2π стерадиан.

В рабочем положении устройства блок детектирования ориентирован торцевой поверхностью счетчиков на источник излучения. В таком положении устройство обладает диаграммами направленности, позволяющими определить направление на источник по азимутальному и полярному углу. Информация о местоположении источника излучения определяется по разности скоростей счета с угломерной пары, образованной двумя противоположными счетчиками. Указанная разность скоростей счета с каждой пары сцинтилляционных счетчиков зависит от взаимной ориентации оси симметрии устройства и направления на источник.

Одновременно с регистрацией гамма-излучения и вычисления координат источника, в модуль согласования с видеокамеры поступает видеоизображение исследуемого участка местности, на которое накладывается вычисленное положение источника гамма-излучения в координатах устройства в виде крестообразной отметки. Совмещенное изображение от модуля согласования передается для отображения на дисплей, расположенный на корпусе устройства. Управление работой устройства осуществляется при помощи сенсорного экрана дисплея, подключенного к модулю согласования. Питание устройства осуществляется от блока аккумуляторов через модуль согласования для питания контроллера, видеокамеры и дисплея, а также через преобразователь высоковольтный для питания сцинтилляционных детекторов.

Так как питание осуществляется от внутреннего блока аккумуляторов, уменьшение количества счетчиков позволит увеличить время работы устройства и положительно скажется на его весогабаритных и эргономических характеристиках.

Целью изобретения является уменьшение энергопотребления устройства, а также его веса и габаритов, при сохранении зоны обзора в 2π стерадиан.

Предложено устройство, схема которого представлена на фиг. 1, обладающее полусферической зоной обзора для поиска источников фотонного излучения (1). Устройство содержит видеокамеру (2), корпус (3), защитный экран (4), преобразователь высоковольтный (5), детекторную сборку (6), контроллер (7), дисплей (8), модуль согласования (9) и блок аккумуляторный (10). Детекторная сборка включает в себя три однотипных счетчика сцинтилляционных, состоящих из сцинтилляционных кристаллов и фотоэлектронных умножителей (ФЭУ).

Вход детекторной сборки подключен к выходу преобразователя высоковольтного, обеспечивающего электропитание ФЭУ. Три выхода детекторной сборки подключены к аналоговым входам контроллера. Выход контроллера подключен к входу преобразователя высоковольтного для установки его выходных напряжений. Другой выход контроллера подключен к системной информационной CAN магистрали, по которой передает на вход модуля согласования накопленную спектрометрическую информацию. Модуль согласования подключен к входу дисплея и выходу видеокамеры. Питание устройства осуществляется от блока аккумуляторного, подключенного к входу модуля согласования. Все узлы и модули устройства размещены в одном корпусе.

Расположение сцинтилляционных счетчиков относительно защитного экрана представлено на фиг. 2 (вид со стороны источника излучения), фиг. 3 (вид сзади) и фиг. 4 (вид сбоку). Три идентичных сцинтилляционных кристалла (11), (12) и (13) размещены в углублениях Y-образной части защитного экрана, образованной тремя прямоугольными пластинами с полуцилиндрическими окончаниями (14), причем пластины расположены под углом 120 градусов друг к другу. Защитный экран также содержит пластину в виде шарового сегмента (15), закрывающую половину площади фронтальных торцевых поверхностей сцинтилляционных кристаллов. Видеокамера (2) расположена на вершине пластины (15). ФЭУ крепятся к нижней, нерабочей торцевой поверхности сцинтилляционных кристаллов и на схеме не показаны.

Отличием от прототипа является выполнение детекторной сборки из трех идентичных сцинтилляционных счетчиков с предварительно выровненными счетными эффективностями регистрации, защитного экрана в виде трех прямоугольных пластин с полуцилиндрическими окончаниями и фронтальной пластины в виде шарового сегмента, закрывающей половину площади сцинтилляционных кристаллов.

Такая конструкция позволяет получить уменьшение веса и габаритов устройства за счет уменьшения количества сцинтилляционных счетчиков и прямоугольных пластин защитного экрана, с четырех до трех штук. Полусферическая зона обзора устройства обеспечивается за счет оптимально выбранных расстояний фронтальной пластины от торцевых поверхностей сцинтилляционных счетчиков и расстояний от боковой поверхности счетчиков до прямоугольных пластин, а также за счет использования в качестве материала защитных экранов материала с небольшим атомным числом и плотностью (например, железо или титан).

Указанные преимущества предлагаемого устройства выявлены с помощью расчетов по программе имитационного трехмерного моделирования систем детектирования и регистрации ионизирующего излучения МСС 3D [4].

Для теоретического исследования была создана математическая модель устройства, представляющая детекторную сборку из трех сцинтилляционных счетчиков, помещенную в защитный экран, состоящий из трех прямоугольных пластин, соединенных между собой под углом 120°, и фронтальной пластины в виде шарового сегмента, перекрывающим половину торцевых площадей сцинтилляционных кристаллов. В качестве материала сцинтиллятора был выбран NaI(Tl), сцинтилляционные кристаллы стыковались с фотоэлектронными умножителями Hamamatsu R711, выводы которых подключались к блоку электроники, обеспечивающему управление работой трех ФЭУ.

Для указанной конструкции были произведены расчеты функции отклика сцинтилляционных счетчиков на источник фотонного излучения, расположенный под разными углами относительно устройства.

Целью расчетов было получение оптимальных для получения зоны зрения устройства, равной 2π стерадиан, размеров сцинтилляционных кристаллов, элементов защитного экрана и их взаимного расположения, а также материала защитного экрана. Диаметр сцинтилляционного кристалла был выбран равным 40 мм, варьировалась его длина (от 25 мм до 40 мм). Исследовалось также расстояние от фронтальной пластины до сцинтиллятора (от 5 мм до 10 мм), размеры, толщина и материал защитных экранов (вольфрам, железо, титан). В качестве источника использовался радионуклид цезий-137 с энергией фотонов равной 661 кэВ.

В результате расчетов определены оптимальные размеры составных элементов конструкции устройства для получения зоны зрения равной 2π стерадиан. Оптимальные характеристики математической модели составили: сцинтилляционный кристалл NaI(Tl) размерами ∅40×40 мм, фронтальная пластина в виде шарового сегмента радиусом 35 мм с максимальной толщиной 23 мм, расстояние от торцов сцинтилляционных кристаллов до фронтальной пластины 5 мм, боковые поверхности сцинтилляционных кристаллов прилегают к прямоугольным пластинам, толщина которых составляет 15 мм. Радиус цилиндрических окончаний пластин составил 16 мм. Расчеты показали, что необходимо использовать материал для защитных экранов с небольшим атомным номером и плотностью (железо или титан).

Рабочее положение устройства - счетчик (11) находится вверху, а счетчики (12) и (13) внизу относительно видеокамеры (12). Видеокамера направлена в сторону источника (см. фиг. 2).

Функция отклика устройства на излучения фотонного источника для азимутального угла ϕ (в горизонтальной плоскости) вычисляется по значению разностей скоростей счета от счетчика (13) n₁₃ и счетчика (12) n₁₂отнесенной к сумме их скоростей счета:

При отрицательных значениях азимутального угла ϕ (источник находится слева относительно плоскости симметрии устройства, проходящей через центр счетчика (11) и центр видеокамеры) n₁₂>n₁₃, при положительных значениях азимутального угла n₁₃>n₁₂.

Функция отклика устройства для полярного угла Θ (в вертикальной плоскости) вычисляется по значению разности скорости счета со счетчика (11) n₁₁ и средней скорости счета со счетчиков (12) n₁₂ и (13) n₁₃, отнесенной к сумме скоростей счета счетчиков (12) n₁₂ и (13) n₁₃.

При отрицательных значениях полярного угла (источник находится в нижней полуплоскости относительно видеокамеры) ((n₁₂+n₁₃)/2)>n₁₁, при положительных значениях полярного угла n₁₁>((n₁₂+n₁₃)/2).

В результате компьютерного моделирования было установлено, что функции отклика устройства на излучение фотонного источника для азимутального и полярного углов представляют собой гладкие монотонные функции, где каждому значению угла соответствует одно значение функции отклика (см. фиг. 5 и фиг. 6). Таким образом, данный установленный факт позволяет однозначно определять угловую координату источника по вычисленному значению функции отклика. Из рассмотрения зависимостей видно, что измерение азимутального и полярного углов предлагаемым устройством детектирования возможно в диапазоне изменения этих углов от минус 90° до +90°, то есть зона зрения устройства составляет 2π стерадиан (полусфера).

Таким образом, совокупность отличительных признаков является необходимым и достаточным условием для выполнения поставленной задачи, а именно уменьшения количества счетчиков при сохранении измерительных характеристик.

Устройство работает следующим образом.

Фотоны от источника излучения могут взаимодействовать как с материалом защитного экрана, при этом теряя свою энергию или полностью поглощаясь в нем, так и напрямую попадать в сцинтилляционный кристалл. Попадание фотонов в кристалл вызывает в нем световые вспышки. Световые вспышки фотоэлектронным умножителем преобразовываются в импульсы тока, которые поступают на вход контроллера, где производится их подсчет. Питание фотоэлектронных умножителей обеспечивается преобразователем высоковольтным, который преобразовывает входное напряжение от аккумуляторов в напряжение, необходимое для питания ФЭУ. Контроллер имеет возможность варьировать величину напряжения электропитания фотоэлектронных умножителей для стабилизации шкалы энергетического преобразования. Информация о количестве зарегистрированных фотонов в секунду каждым сцинтилляционным счетчиком из детекторной сборки передается в модуль согласования. В модуле согласования по формулам (1.1) и (1.2) вычисляются функции отклика и по зависимостям, приведенным на фиг. 5 и фиг. 6, определяются угловые координаты источника фотонного излучения в азимутальной и полярной плоскости.

Одновременно с регистрацией фотонного излучения и вычисления координат источника, в модуль согласования с видеокамеры поступает видеоизображение исследуемого участка местности, на которое накладывается вычисленное положение источника излучения в координатах устройства в виде крестообразной метки. Совмещенное изображение от модуля согласования передается для отображения на дисплей, расположенный на корпусе устройства. Управление работой устройства осуществляется при помощи сенсорного экрана дисплея, подключенного к модулю согласования. Питание устройства осуществляется от блока аккумуляторов через модуль согласования для питания контроллера, видеокамеры и дисплея, а также через преобразователь высоковольтный для питания сцинтилляционных счетчиков.

Устройство может дополнительно содержать модуль Wi-Fi для беспроводной передачи данных на удаленный пульт управления. Для облегчения массы устройства, корпус может быть изготовлен из полиуретана.

Список использованных источников

1. Устройство для определения местоположения источника гамма-излучения: пат. 2068184 Рос. Федерация. №4929838/25; заявл. 19.04.1991; опубл. 20.10.1996.

2. Directional gamma ray probe: пат. 7470909 B2 США. №11/509078, заявл. 24.08.2006; опубл. 28.02.2008.

3. Устройство для определения направления на источник гамма-излучения по двум координатам в телесном угле 2π стерадиан: пат. 2579799 Рос. Федерация. №2014154417/28, заявл. 30.12.2014; опубл. 10.04.2016, бюл. №10.

4. Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2008615088 от 22.10.2008, свидетельство о метрологической аттестации программы №С-2101-001 от 27.11.07 в ФГУП «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева»)

Устройство с полусферической зоной обзора для поиска источников фотонного излучения, содержащее детекторную сборку из сцинтилляционных счетчиков с выровненными эффективностями регистрации фотонного излучения, разделенных защитным экраном в виде сборной конструкции из перекрещенных прямоугольных пластин и фронтальной пластины, отличающееся тем, что количество сцинтилляционных счетчиков в сборке уменьшено до трех, защитный экран выполнен в виде трех прямоугольных пластин с полуцилиндрическими окончаниями, причем пластины расположены под углом 120 градусов друг к другу, а фронтальная пластина выполнена в виде шарового сегмента, закрывающего половину площади фронтальных торцевых поверхностей сцинтилляционных счетчиков.

Изобретение относится к области поиска и обнаружения источников ионизирующего излучения и предназначается для поиска точечных источников гамма-излучения. Способ определения местоположения точечного источника гамма-излучения на местности содержит этапы, на которых осуществляют ведение радиационной разведки с измерением мощности дозы гамма-излучения, при этом проводят измерения в точках, лежащих на окружности с радиусом R, внутри которой находится источник, определяют точки с наименьшим Pmin и наибольшим Рmах значениями мощности дозы, при этом считают, что искомый источник находится на линии, проходящей через эти точки, рассчитывают расстояние от точки с наибольшим Рmах значением мощности дозы до источника гамма-излучения по формуле Технический результат – повышение оперативности поиска и снижение дозовых нагрузок на персонал, задействованный в проведении работ.

Способ определения поглощенной дозы гамма-излучения // 2693552

Изобретение относится к области химической дозиметрии и может использоваться при косвенном определении поглощенной дозы гамма-излучения. Способ определения поглощенной дозы гамма-излучения заключается в измерении величины светопропускания дозиметрической жидкости от волнового числа и расчете поглощенной дозы гамма-излучения по установленной градуировочной зависимости величины светопропускания при постоянном волновом числе, при этом в качестве дозиметрической жидкости используют двухфазную систему, состоящую из дихлорбензола и элементарной серы в соотношении компонентов, соответствующем насыщению серы в растворителе, мас.%: дихлорбензол 98,0-99,0, элементарная сера 1,0-2,0.

Способ калибровки сцинтилляционного детектора излучения // 2692113

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способам корректировки и стабилизации измерительных параметров сцинтилляционных детекторов ионизирующих излучений (СДИ).

Конструкция из сцинтилляторов рет-детектора со светоделением и оценочной глубиной взаимодействия // 2691126

Группа изобретений относится к позитронно-эмиссионной томографии (PET). Детектор фотонов содержит массив датчиков из расположенных в плоскости оптических датчиков, четыре идентичных сцинтилляционных кристаллических стержня, первый слой со светоделительным участком, второй слой со светоделительным участком, блок обработки сигналов, соединенный с массивом датчиков, выполненный с возможностью оценивать оценочную глубину взаимодействия одного из четырех идентичных сцинтилляционных кристаллических стержней по детектированному событию на основании соотношения воспринимаемой люминесценции двух из четырех идентичных сцинтилляционных кристаллических стержней, расположенных диагонально друг к другу и обращенных к одному из четырех идентичных сцинтилляционных кристаллических стержней.

Детектор излучения с нагревательным устройством // 2689257

Группа изобретений относится к детектору излучения. Детектор излучения содержит преобразующий элемент для преобразования падающего излучения в электрические сигналы; схему считывания для обработки упомянутых электрических сигналов; нагревательное устройство, отделенное от схемы считывания, для нагревания преобразующего элемента, причем нагревательное устройство содержит элемент Пельтье, и причем источник тепла упомянутого элемента Пельтье ориентирован к преобразующему элементу, а его теплоотвод ориентирован к схеме считывания.

Способ реконструктивного дозиметрического контроля в протонной терапии сканирующим пучком // 2684567

Изобретение относится к медицине, а именно к радиологии и медицинской биофизике, и может быть использовано для реконструктивного дозиметрического контроля в протонной терапии сканирующим пучком.

Защита детектора гамма-излучения для скважинных операций // 2683798

Группа изобретений относится к области скважинных инструментов. Устройство для обнаружения гамма-излучения в стволе скважины содержит сцинтилляционный кристалл и трубчатый фотоэлектронный умножитель, размещенные в общем кожухе или в индивидуальных кожухах.

Блок детекторов для измерения фотонного излучения // 2683786

Изобретение относится к области регистрации фотонного излучения и касается блока детекторов для измерения фотонного излучения. Блок детекторов содержит первую разделенную вакуумированным межэлектродным промежутком систему двух электродов, один из которых предназначен для соединения с источником электрического напряжения питания, и вторую разделенную газонаполненным межэлектродным промежутком систему двух электродов, один из которых предназначен для соединения с источником электрического напряжения питания.

Способ получения поликристаллических сцинтилляционных материалов в форме порошков // 2682554

Изобретение относится к технологии получения поликристаллических сцинтилляционных материалов, применяемых в различных областях науки и техники, важнейшими из которых являются: медицинские и промышленные томографы, системы таможенного контроля и контроля распространения радиоактивных материалов, приборы дозиметрического контроля, различные детекторы для научных исследований, применяемые в физике высоких энергий и астрофизике, оборудование для геофизических исследований для нефте- и газоразведки.

Способ регистрации распределения интенсивности мягкого рентгеновского излучения // 2681659

Изобретение относится к области регистрации ионизирующего излучения и касается способа регистрации распределения интенсивности мягкого рентгеновского излучения при наличии в спектре паразитного видимого и инфракрасного излучения.

Способ обнаружения и локализации подвижных источников ионизирующих излучений // 2680671

Изобретение относится к области радиационного контроля (РК). Сущность изобретения заключается в том, что способ обнаружения и локализации подвижных источников ионизирующих излучений (ИИИ) в зоне контроля дополнительно содержит этапы, на которых располагают УД таким образом, чтобы контрольная полуплоскость - продолжение биссекторной плоскости упомянутого двугранного угла - пересекала траекторию перемещения контролируемых объектов в зоне контроля, вырабатывают сигнал «ОБНАРУЖЕНИЕ» при выполнении условия |Δn(t)|>Кэф⋅|±3 σ(tb)|, где Кэф>1 - коэффициент эффективности критерия обнаружения, σ(tb) - среднеквадратическое отклонение сигнала Δn(tb), усредняемого за время tb, достаточное для получения статистики требуемого качества, в интервалах времени, когда отсутствует сигнал об обнаружении, определяют по знаку сигнала Δn(t) сторону, с которой приближается объект контроля с обнаруженным ИИИ, вычисляют максимум модуля скорости изменения разностного сигнала max|dΔn(t)/dt|1 до смены ее знака и max|dΔn/dt|2 - после смены и вырабатывают сигнал «ЛОКАЛИЗАЦИЯ» (момент времени пересечения обнаруженным источником зоны контроля) после смены знака разностного сигнала Δn(t) и при выполнении условия max|dΔn(t)/dt|2 > max|dΔn(t)/dt|1.

Способ обнаружения и локализации подвижных источников ионизирующих излучений // 2680671

Способ измерения размеров эффективного фокусного пятна микрофокусных рентгеновских трубок // 2674567

Изобретение относится к рентгеновской технике и может быть использовано для измерения размеров эффективного фокусного пятна микрофокусных рентгеновских трубок. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют просвечивание рентгеновским излучением тест-объекта, прием детектором рентгеновского излучения, прошедшего через тест-объект, и преобразование излучения в цифровое рентгеновское изображение тест-объекта, при этом полученные линейные профили рентгеновского цифрового изображения тест-объекта подвергаются дифференцированию с последующим получением графиков дифференцированных линейных профилей по осям X и Y, используемых для дальнейших вычислений; по результатам вычислений за одно исследование определяются несколько промежуточных значений размера микрофокусного пятна рентгеновской трубки по оси X и несколько значений по оси Y, что дает возможность определить среднее значение размера микрофокусного пятна и разброс значений в процентах; при этом тест-объект выполняется в виде крестообразной комбинации нескольких металлических объектов, находящихся в одной плоскости, имеющих проекцию круговой формы на эту плоскость, имеющих одинаковый диаметр и разнесенных друг от друга на конечные расстояния, сравнимые с диаметром объекта; в частности в качестве тест-объекта могут применяться четыре или пять металлических шариков одного диаметра, закрепленных на общем основании, а также четыре или пять сквозных отверстий одного диаметра в тонкой металлической пластине; для обеспечения позиционирования тест-объекта на изображении он снабжен меткой в виде свинцовой буквы.

Сцинтилляционный состав на основе граната // 2664114

Изобретение относится к сцинтилляционному составу на основе граната для применения при обнаружении ионизирующего излучения, который может быть использован для обнаружения гамма-квантов в ПЭТ-визуализации.

Способ и устройство для формирования рентгеновского изображения с энергетическим разрешением с адаптированным порогом энергии // 2660386

Использование: для формирования рентгеновского изображения с энергетическим разрешением. Сущность изобретения заключается в том, что сначала предпочтительно низкодозный рентгеновский пучок направляют сквозь исследуемую область объекта, такого как женская грудь, и получают исходные значения интенсивности рентгеновского пучка.

Способ определения атомной массы металлических ионов в спорадическом слое е (es) // 2660119

Изобретение относится к способам определения состава и концентрации положительных ионов в ионосфере Земли. Технический результат - возможность дистанционного радиофизического метода определения атомной массы положительных ионов металлов, преобладающих в спорадическом слое Е (Es) ионосферы, то есть определение типа ионов, образующих этот слой, при значительном снижении затрат на проведение измерений по сравнению с другими методами и высокой точностью определения высоты слоя ионов.

Способ определения расстояния до источника гамма-излучения // 2645770

Изобретение относится к технике измерения ионизирующих излучений, области охраны окружающей среды, поиска и обнаружения радиоактивных источников, в частности источников гамма-излучения, контролю радиационного состояния ядерно-физических объектов.

Виртуальные кадры для распределительной времяпролетной реконструкции данных в режиме списка с непрерывным движением стола // 2640787

Группа изобретений относится к медицинской визуализации, а именно к позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Система ПЭТ содержит память, сконфигурированную с возможностью непрерывной записи обнаруживаемых совпадающих пар событий, обнаруживаемых ПЭТ-детекторами, опору субъекта для поддержки субъекта и перемещения в режиме непрерывного движения через поле видения ПЭТ-детекторов, группирующий блок для группировки записанных совпадающих пар в каждый из множества пространственно ограниченных виртуальных кадров на основании времяпролетной информации, при этом обнаруженные события некоторых из обнаруженных совпадающих пар событий расположены в двух разных виртуальных кадрах, и группирующий блок распределяет совпадающую пару событий одному из двух виртуальных кадров, и блок реконструкции сгруппированных совпадающих пар каждого виртуального кадра в изображение кадра и объединения изображений кадров в общее удлиненное изображение.

Способ и система рентгеновского сканирования // 2629059

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам рентгеновского сканирования. Способ, включающий сбор данных фона без испускания рентгеновских лучей, сбор данных воздушной среды при испускании рентгеновских лучей и без сканируемого объекта в исследуемом канале, сканирование объекта для сбора исходных данных сканирования, и предварительную обработку исходных данных сканирования на основании данных фона и данных воздушной среды с тем, чтобы получить данные сканированного изображения, где стадия предварительной обработки исходных данных сканирования на основании данных фона и данных воздушной среды с тем, чтобы получить данные сканированного изображения, дополнительно включает сегментирование области сканирования на занимаемую объектом область, внутри которой находится объект, и занимаемую воздушной средой область без объекта на основании исходных данных сканирования, и поиск данных воздушной среды для конкретных данных воздушной среды, ближайших к значению исходных данных сканирования для занимаемой воздушной средой области, и осуществление коррекции усиления для исходных данных сканирования на основании данных фона и ближайших данных воздушной среды с тем, чтобы получить данные сканированного изображения.

Позиционно-чувствительный датчик для измерения амплитудно-временных параметров и профиля импульсного электронного пучка // 2625601

Изобретение относится к датчикам для измерения тока электронного пучка и может найти применение в исследовательских и промышленных установках. Позиционно-чувствительный датчик для измерения амплитудно-временных параметров и профиля плотности тока импульсного электронного пучка содержит нижнюю коллекторную пластину, трансформаторы тока, надетые на стержневые тоководы, нижние концы которых соединены с нижней коллекторной пластиной, верхнюю коллекторную пластину с отверстиями, соосными с верхними концами тоководов, расположенными компланарно верхней коллекторной пластине, при этом в качестве преобразователей измеряемого тока в напряжение используются миниатюрные трансформаторы тока, изолированные от силовой (первичной) электрической цепи и подключенные к регистрирующей аппаратуре по симметричной схеме.