Рентгенотелевизионный измерительный микроскоп

 

КрЕНТгеНОТЕЛЕВИЗИОННЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП, обеспеченный полной радиационной защитой, содержащий источник рентгеновского излучения, рентгеночувствительный преобразователь изображения, рабочую камеру для размещения объекта исследования, и работающий с телевизионной системой замкнутого типа, отличающийся тем, что, с целью обеспечения проведения угловых и линейных измерений внутри непрозрачных объектов по двум взаимно перпендикулярным направлениям, возможности координатного перемещения просвечиваемого объекта по трем взаимно перпендикулярным направлениям и исключения проекционных и телевизионных погрешностей при измерениях, он имеет одну подвижную стенку рабочей камеры, часть которой может двигаться в направлении, взаимно перпендикулярном движению стенки, и манипулятор с патроном для закрепления объекта исследования, связанный с указанной частью стенки так, что может двигаться в направлении, перпендикулярном плоскости указанной стенки.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН.,SUÄÄ286746 з(5в С 01 N 23 04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтоесноьм свидетельств (21) 1307626/26-25 (22) 12.11. 1969 (46) 23.07.84. Бюл. Ф 27 (72) Н.В.Рабодзей, Е.M.ËþáèìoB, А,А.Крохин и M.Н.Надобников (53) 620. 179. l52 1(088.8)(54)(57) 1.РЕНТГЕНОТЕЛЕВИЗИОННЫЙ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП, обеспеченный полной радиационной защитой, содержащий источник рентгеновского излучения, рентгеночувствительный преобразователь иэображения, рабочую камеру для размещения объекта исследования, и работающий с телевизионной системой замкнутого типа, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью обеспечения проведения угловых и линейных измере18 ний внутри непрозрачных объектов по двум взаимно перпендикулярным направлениям, возможности координатного перемещения просвечиваемого объекта по трем взаимно перпендикулярным направлениям и исключения проекционных и телевизионных погрешностей при измерениях, он имеет одну подвижную стенку рабочей камеры, часть которой может двигаться в направлении, взаимно перпендикулярном движению стенки, и манипулятор с патроном для закрепления объекта исследования, связанный с указанной частью стенки так, что может двигаться в направлении, перпендикулярном плоскости указанной стенки.

286746

Для исключения телевизионных и проекционных искажений визирование контуров деталей в микроскопе производится относительно перекрестия, рас5 положенного точно на оси пучка рентгеновских лучей, .а изображение самого перекрестия вводится в телевизионный сигнал вместе с сигналами, получаемыми от изображения просвечивае—

10 мого объекта. При этом перекрестие жестко связано смишенью рентгенотелевиэионного преобразователя. Для точного подведения контуров той или

-иной внутренней детали под линии

15 перекрестия применяется координатноотсчетная система, которая управляет перемещениями объекта, »е нарушая полной радиационной защиты микроско— па. Координатно-отсчетная система

20 включает в себя подвижную стенку ра— бочей камеры, плоскую подвижную плиту, закрывающую окно в подвижной стенке рабочей камеры, и манипулятор, перемещающийся внутрь рабочей камеры

25 через отверстие в подвижной плите.

Точные отсчеты перемещения объекта по двум взаимно перпендикулярным координатам, лежащим в плоскости, перпендикулярной оси просвечивания, 30 производятся по двум шкалам с помощью одного оптического устройства, сфокусированного на область пересе-. чения двух шкал. Для обеспечения уг— ловых измерений в микроскопе используется пеРедающая камера с рентгенотелевизионным преобразователем, вращающаяся вокруг своей оси, а для осуществления фокусировки перемешаю9 щаяся вдоль этой оси. При этом ось

40 поворота передающей камеры, центр мишени рентгенотелевизионного преобразователя и центр визирного перекрестия совпадают с осью пучка рентгеновских .чучей, а отсчет координат угловых

2. Микроскоп по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что он содержит олтическое устройство и две взаимно перпендикулярные шкалы, прозрачную и зеркальную, расположенные соответственно на стенке рабочей камеры и на манипуляторе, при этом шкала, расположенная

Изобретение относится к устройствам .контрольно-измерительной техники, а именно к рентгенотелевизионным микроскопам, предназначенным для измерения расстояний между деталями внутренней структуры непрозрачных объектов при их непосредственном наблюдении в увеличенном виде на телевизионном экране.

Известные рентгенотелевизионные микроскопы имеют полную радиационную "»ащиту источника рентгеновского излучения и рабочей камеры, служащей для размещения исследуемого объекта, за положением которого наблюдают через специальное защитное окно в рабочей камере. Объект размещают на пути пучка рентгеновских лучей перед мишенью рентгенотелевизионного преобразователя. Возникающие в преобразователе видеосигналы подаются на телевизионный монитор. Указанные микроскопы имеют приспособления для перемещения исследуемого объекта при просвечивании относительно мишени рентгенотелевизионного преобразователя и источника рентгеновских лучей.

Однако они не позволяют при просвечивании точно измерять размеры и расстояния внутри непрозрачных объектов. Это связано с тем, что при наблюдении на телевизионном экране в увеличенном виде картин внутренней структуры непрозрачных объектов воз— никает ряд погрешностей, связанных .в основном с телевизионными искажениями размеров изображения и с проекционными искажениями .Размеров в самом теневом рентгеновском изображении ооусловленными разными расстояними деталей объекта от мишени рентгеночувствительного преобразователя.

Предлагаемый рентгенотелевизионный измерительный микроскоп не имеет указанных недостатков. на манипуляторе, жестко связана с патроном-держателем объекта.

3. Микроскоп по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что он содержит визирное перекрестие на рентгенотелевиз,ионном преобразователе изображения и угломерную шкалу на рабочей камере.

286746 перемещений производится по угломерному устройству, Важным элементом координатно-отсчетной системы микроскопа, повышающим производительность

Ф и точность отсчетов по одной координате, является отсчетная шкала, расположенная в пазу манипулятора и связанная одним концом с патроном манипулятора, в котором закрепляется 10 объект. При тонких перемещениях патрона, например, с помощью винтовой пары, отсчетная шкала скользит в пазу манипулятора, а при грубых перемещениях перемещается вместе с манипулятором, но благодаря такому креплению шкалы в обоих случаях координаты отсчитываемых перемещений объек— тов не зависят от вида перемещения.

Описываемый микроскоп изображен щ0 на фиг. 1 и 2.

Внутри рабочей камеры 1 на оси пучка рентгеновских лучей 2 между источником 3 рентгеновского излучения рентгеночувствительной передающей 25 трубкой 4 размещается просвечиваемый объект 5 в патроне 6 манипулятора 7.

Координатно-отсчетная система состоит из подвижной стенки 8 рабочей камеры, перемещающейся параллельно 30 оси просвечивания в пазах направляющих 9 с помощью ручной подачи или электрического привода. Длина стенки 8 больше длины перекрываемого ею окна на величину ее перемещения. Под- 3

35 вижная стенка имеет прямоугольное окно 10, перекрытое подвижной крышкой 11, перемещающейся в пазах в на— правляю|пнх 12 с помощью соответствующего, например,.винтового механизма. 40

Длина сдвига крышки 11 больше длины окна 10 на величину ее перемещения.

Подвижная крышка имеет посередине отверстие 13. Через это отверстие и окно 10 стенки внутрь рабочей каме- 45 ры перемещается манипулятор 7, несущий на одном конце патрон 6, а на другом снаружи рабочей камеры — ряд рукояток для изменения ориентировки просвечиваемого объекта 5 относитель50 но оси просвечивания.

Координаты перемещения объекта отсчитываются оптическим устройством 14, закрепленным на подвижной крьппке 11, по двум шкалам: зеркальной 15, расположенный в продольном

55 пазу корпуса манипулятора 7, и прозрачной 16, неподвижно закрепленной на подвижной стенке.

Для измерения расстояния между двумя элементами внутри непрозрачного объекта используется перекрестие 17, расположенное вблизи м ш ени передающей телевизионной трубки, выполненное из непроэрач:oro для рентгеновских лучей материала, например из вольфрамовой проволоки. Возможно также применять перекрестие, нанесенное на мишень рентгеночувствительной передающей телевизионной трубки. Передающая камера 18, содержащая рентгеночунст— вительную передаю цую телевизионную трубку 4, фокусирующую и отклоняющую системы с предварительным усилителем, заключена в круглый цилиндрический корпус 19, причем центр мишени пере— дающей трубки близко совпадает с осью цилиндрического корпуса. При угловых отсчетах передающая камера поворачивается в опоре 20 вместе с цилиндрическим корпусом, а отсчеты углом производятся на его кольцевой градусной шкале 21, размещенной на цилиндрическом корпусе.

Грубое перемещение объекта вдоль оси манипулятора (перпендикулярно оси просвечивания) осуществляется с помощью шестерни 22 и сцепленной с ней зубчатой рейки 23 (см. фиг. 2), тонкое перемещение — с помощью винта 24 и ходовой гайки 25. Вращение объекта вместе с манипулятором происходит за счет поворота трубы 26 в расточке корпуса 27 манипулятора.

Для того, чтобы перемещение объекта, закрепленного в патроне, точно соответствовало перемещению шкалы 15, последняя жестко связана с шайбой 28, которая при повороте патрона остается неподвижной, а для устранения продольного люфта зеркальной шкалы применены два упорных шарикоподшипника 29, размещенных на шайбе 30 и зажатых в осевом направлении патроном.

При работе на рентгенотелевизионном микроскопе оператор ориентирует манипулятором просвечиваемый объект в нужное для измерения положение в пространстве, наблюдая его действительное положение через окно в рабочей камере и детали его внутренней структуры на телевизионном экране.

Затем оператор, ориентируясь на телевизионное изображение, с. помощью координатно-отсчетного механизма подводит контуры наблюдаемых на экране

286746

Редактор Л.Титова Техред С.Мигунова Корректор М.Демчик

Заказ 5499 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4 деталей под соответствующие линии визирного перекрестия и далее производит отсчет координат по обеим осям также, как по измерительным шкалам в известных оптических микроскопах и компараторах. В случае необходимости угловых перемещений объект ориентируется координатно-отсчетным механизмом и манипулятором, а угловые измерения производятся поворотом визирного перекрестия вместе с передающей телевизионной камерой и его установкой поочередно на одну и другую линию контура объекта, угол между которыми требуется определить. Отсчеты углов производятся по кольцевой угломерной шкале, расположенной на передающей телевизионной камере.