Промишлени томография - патент 2431825 България - кафяв Владимир Петрович

Предназначение: за проучване на индустриални обекти с рентгенова томография. Същността: е, че индустриалната скенера се състои от източник на твърдия стационарно облъчване скенер, че само въртеливо движение детектор звено, управляващия компютър, софтуерът, източникът на лъчение се поставя върху обекта на разстояние, предоставяйки застъпване фен-греда раздел радиация половината обект от въртене център към периферията. Техническият резултат: предоставяне на възможността за създаване на индустриална томограф позволява, при запазване на функционалните резултати (качеството томография и момента на получаването му), за да се сведе до минимум броя на елементите в звеното за откриване и същевременно се постига камера компактен като цяло и повишаване на надеждността на обекта на изследване чрез премахване на грешки от опорите, на която поставя обект. 4-ил.

Данните за България патент 2431825

Изобретението се отнася до областта на индустриалните изследователски съоръжения, с помощта на рентгенови лъчи енергия, а именно промишлена томография трето поколение.

В индустриални скенери томография се използват главно второ и трето поколение, тъй като изискванията за излагане на радиация и висока скорост на сканиране в повечето случаи по-малко значими.

скенери първо поколение не са приложими поради твърде ниска производителност. Второ поколение Томографи достатъчно успешно, но механично по-сложни в сравнение с скенери трето поколение, защото те изискват въртеливо и постъпателно сканиране на слоя. Scan схема на скенера трето поколение е показано на фигура 1. Ветрилообразна лъч радиация обхваща цялото напречно сечение tomografiruemogo обект. Процесът на сканиране е само в системата за въртене на източник - детектор спрямо обекта, което е еквивалентно на въртенето на обекта при фиксираните детектори и източника.

Когато изображения големи обекти, използвани трудно стационарно облъчване с източници - електронни ускорители, с енергии до 10-20 MeV. Основната част от стационарно облъчване лъч се концентрира под конус, ъгълът на разтвора се понижава с повишаване на електронна енергия. Така електрони с енергия на разтвор 10 MeV лъч препоръчва за радиография е 12-15 ° С и при 20 MeV - около 2 пъти по-дълго. За да се реализира томограф поле третото поколение облъчване на 1 m е необходимо за позициониране на източник на стационарно облъчване радиация с енергия от 10 MeV на разстояние от 5 м от центъра на обекта, и при 20 MeV, съответно, 10 m. Линия детектор трябва да записва радиация фен лъч, който обхваща цялата секция обект. За да се получи размер томография N на х N пиксела, N детектори изискват. Ето защо, томография с твърд източник прототип стационарно облъчване е доста обемиста и с голям брой датчици.

Освен това, когато изображения големи обекти, в случая на поставянето им хоризонтално върху опори в проучването грешки регистрация възникнат радиация фен лъч.

Целта на изобретението е да се промишлен томограф позволява, при запазване на функционалните резултати (качество и време на получаване томография) на ниво прототип, за да се сведе до минимум броя на елементите в звеното за откриване, като достигна камера компактен като цяло и повишаване на надеждността на обекта на изследване чрез премахване на грешки от опорите, върху която е поставена на обекта.

Помислете предложен томограф, в който фен лъч не обхваща всички обекти напречно сечение, но само половината (2). Сканирането се извършва чрез завъртане на обекта на 360 °. Очевидно е, че в една страна получава пълен набор от данни за реконструкция на tomograms. Получените данни могат да бъдат преопаковани изпъкналости фен греди на паралелни и после реконструира томография. Предложената томографът наполовина броя на детектори в същото способност и намалява наполовина разстоянието от източника до центъра на обекта. сканиране време един слой също се намалява. Прототипът томограф за оборот се получава двоен набор от данни, като в предложения - единично, но в резултат на сближаване в интензивността на източника увеличава 2 пъти до 4 пъти, което позволява на 4-кратно увеличение на скоростта на сканиране.

За същия набор от статистически данни в предложената томографът изисква половината от времето. В допълнение, предложен томограф, влиянието на елементите. Тези аргументи за скоростта на сканиране валидно, ако ветрилообразни лъч има същата интензивност във всички посоки. В действителност, лъч стационарно облъчване цел ускорител има ъглово и енергия разпределение които доста точно определена чрез следния израз (VP Ковальов вторичен емисии електронни ускорители - Atom izdat М., 1979 -. 198 р) .:

където к - енергията на излъчваната фотона (наричан енергия се изразява в безразмерни единици, нормализирани към енергията на електрон почивка) Е0 - първоначалната енергия на електрона, т - целевата дебелина (см) 0 - намален ъгъл разсейване: (- ъгъл между посоките на фотона и на инцидент електрона), п - брой на инциденти електрони, N0 - брой атоми на 1 cm 3 от целта на - целева плътност, г / см 3. μ - линеен коефициент на отслабване на фотони в целевата материал, - характеристика на целевия продукт (волфрам), т " - стойност, близка до оптималната целевата дебелина (за тон "2,5 волфрам г / см 2).

Фигура 3 показва ъгловата зависимост от интензивността на стационарно облъчване генерирани от целта на волфрам с електрони с енергия от 10 MeV получени чрез формула (1). Съгласно фигурата диаграма на модел на интензитета се удължава напред и за лъчи на разстояние от централната до ± 10 °, интензитетът се намалява наполовина.

Най-статистическа грешка при измерванията на данните за проекция се получава за лъчи, минаващи през центъра на обекта, тъй като обектът тук максималната дебелина и най-голямото усвояване радиация се случи. Предложената томографът минава през центъра на тази част от лъча, който не разполага с максимална интензивност. За да се оцени времето за сканиране, за да помисли за промяна в сила на светлината (в прехода от скенера към предложения прототип) е за лъч, минаваща през центъра. Да приемем, че интензивността на ръба на фен-лъч два пъти по-малко, отколкото в центъра. След това, когато сближаване на мощност 2 пъти интензитета на детектираната радиация ще увеличи 4 пъти за екстремни лъч на вентилатора, и централна. Но сега, през центъра на обекта не минава централния лъч на вентилатора, а крайност. Интензивността на лъча, минаваща през центъра на обекта, ще бъде 2 пъти повече в сравнение с връстниците томографът. Следователно, за да се получи томография с една и съща статистическа достоверност (двоен набор от данни) в предложената томографът изисква по същото време като прототип на скенер MRI.

лъч стационарно облъчване с пълен разтвор 15 ° бетатрон рак 3 по периферията на интензитета се намалява с 1.7 пъти. Ако лъч се използва с такава томограф прототип на решение и предложените, последният брой детектори ще бъде 2 пъти по-малък, тъй като разстоянието от източника до центъра на обекта, необходимо за сканиране на по-малката по същите качествени tomograms време.

За да се тества ефективността на алгоритъма за реконструкция томография съгласно облъчване на наблюдение фен-светлина с половин поле на компютърна симулация програма е разработена, която включва образуването на данни проекция, ветрилообразна проекция преопаковане половина паралелно изчисление и визуализация томография на. 4 показва томография получена от успоредни греди данни (А), вентилатор (В) и половина на вентилатора (V). В първия случай, възстановяването се извършва по метода на филтруват обратно издатини проекция паралелни (Въведение в модерен изображения / Редактирано от Thorn и KS Sinkova MV -. Киев, Naukova dumka, 1983, - .. 231), а вторият - от филтрират прогнози обратна проекция вентилатор (пак там), в третия случай половината извършват преопаковане прогнози фен греди на паралелни с последваща реконструкция, както и в първия параграф. Съществени разлики в качеството на tomograms не се наблюдава.

По този начин, ние можем да се направят следните изводи: предложената томографът в сравнение с нивото на техниката е два пъти по-малък брой датчици и два пъти разстоянието от източника на центъра за изследване tomografiruemogo обект, докато поддържане на качеството на времето за томография и сканиране, и също така увеличава точността, като елиминира влиянието на елементите скенер с хоризонтален режим на контрол обект.

ПРЕТЕНЦИИ

Индустриална скенер, съдържащ източник на твърд стационарно облъчване скенер, че само въртеливо движение, за откриване на устройството, контролиращо компютърен софтуер, характеризиращ се с това, че източникът на лъчение се намира върху обекта в региона, осигуряване припокриване фен-облъчване на половината сечение на обекта от центъра на въртене към периферията ,