172733. lajstromszámú szabadalom • Röntgenberendezés
172733 Az 1. ábrán GE sugárfonás röntgensugarakat bocsát ki. Az F sugárnyaláb útjában eltérítő elem, pl. D diffuzor van elhelyezve, mely a beeső sugarak jelentős részét átengedi. Az átengedett sugárnyaláb intenzitása a beeső F sugárnyaláb intenzitá- 5 sának állandó és meghatározott része. Megállapítható, hogy amennyiben E a kibocsá tott energia, úgy annak átengedett része K2E, ahol Kj a D diffuzor együtthatója, amely állandó érték. Az F sugárnyaláb át nem engedett részét a D 10 diffuzor eltéríti. A találmány szerinti röntgenberendezésben, amint azt az 1. ábra mutatja, azonos egységekből álló két csatorna van. Az első csatorna a K2E intenzitású sugárnyalábot, a másik csatorna pedig 15 az eltérített sugárnyalábot dolgozza fel, amelynek intenzitása KiE, ahol Kt értéke minden esetben kisebb, mint 1-K2. Az eltérített sugárnyaláb intenzitását feldolgozó csatornának érzékelőelemet és fotosokszorozót tar- 20 talmazó PMi érzékelőszerve és ennek kimenetéhez csatlakoztatott I, integrátora van. Az Ij integrátor kimenőjelét CANi analóg-digitális átalakító alakítja át digitális adatokká. A D diffúzoron átengedett energiát röntgenvizs- 25 gálatra használjuk. A C vizsgálandó testen áthatoló sugárnyaláb K3K2E energiájú, ahol K3 a C vizsgálandó testen az átvilágított rész áthatolási együtthatója. A berendezés feladat? ennek az együtthatónak a mérése. 30 A második csatorna a C vizsgálandó test utáni sugárintenzitást dolgozza fel. Ebben a csatornában PMj érzékelőszervhez I2 integrátor kapcsolódik, amely utóbbi kimenetéhez CAN2 analóg-digitális átalakító van kötve. A két csatorna megfelelő 35 egységei azonos felépítésűek. Az I2 integrátor kimenete K3 K2 E-vel arányos V2 feszültséget ad ki, amely S szabályozószerv bemenetére jut, amely utóbbi kimenete a GE sugárforrás vezérlő bemenetére van csatlakoztatva. Az 40 1. ábrán szemléltetett kivitelber az S szabályozószerv A műveleti erősítőt tartalmaz, melynek egyik bemenete az I2 integrátor kimenetére, másik bemeneté pedig állandó nagyságú V0 referenciafeszültségre van kapcsolva. Az A műveleti erősítő a 45 V0-V2 feszültségkülönbséggel arányos VD feszültséget ad ki, amely feszültség pozitív, ha V0>V2 és negatív a fordított esetben. A VD feszültséget a GE sugárforrás vezérlő bemenetére adjuk. A Vp feszültség a GE sugárforrás által kibocsátott sugár- 50 zás intenzitását szabályozza anélkül, hogy módosítaná a kibocsátott sugárzás energiaspektrumát. A berendezés a következőképp működik: Az első csatorna kimenetén a Ki E-vel arányos digitális jel jelenik meg. 55 A második csatorna kimenetén a K3K2 E-vel arányos digitális jel jelenik meg, ahol K3 értéke ismeretlen, de K2 K2 állandó, és a---K, arány a D 60 diffúzor jellemző paramétere. Amennyiben az E energia állandó lenne, úgy K3K2E értékéből K3 értéke könnyen megállapítható lenne. Gyakran előfordul azonban, hogy a C vizsgálandó test nem homogén, ennek következtében K3 értéke változó. 65 Így bizonyos esetekben igen számottevő E energiát kellene alkalmazni a megfelelő eredmények biztosításához, holott ez az energia más esetekben túlzott mértékű. Az I2 integrátor és az A műveleti erősítő alkotta visszacsatoló ág lehetővé teszi az E energia szabályozását és annak kívánt értékre való beállítását. Az E energia tehát nem állandó értékű. A két, a K3K2E-nek, illetve a KiE értéknek megfelelő digitális jel segítségével a K3-t megadó egyenletből az E kiküszöbölhető. A 2. ábra az 1. ábrán szemléltetett röntgenberendezés egy példaképpeni kiviteli alakját szemlélteti. Az azonos jelek minden esetben azonos elemeket jelölnek. A GE sugárforrás hagyományos típusú, vezérlő bemenete, amelyre a visszacsatoló ág kimenete van kapcsolva, szabályozza a GE sugárforrás Fi fűtőszálának fűtését. A. katód az Fi fűtőszálon áthaladó áram függvényében elektronsugarat bocsát ki, és az anód által kibocsátott röntgensugár intenzitása arányos a becsapódó elektronok intenzitásával. A két csatorna ugyanazokból az egységekből épül fel. Az első csatornába tartozó egységeket „1” indexszel, a második csatornába tariozó egységeket pedig „2” indexszel jelöljük. Mindegyik csatorna PMj illetve PM2 érzékelőszervet tartalmaz, amelynek kimenetére csatlakozik az I| illetve I2 integrátor. Az Ii ésl2 integrátorok vezérlése közös HOR órajelgenerátorról történik, amely állandó frekvenciájú impulzussorozatot bocsát íd. Az I, illetve I2 integrátor kimenő jele ECi illetve EC2 mintavevő egységre jut. Az ECi illetve EC2 mintavevő egység a CANi illetve CAN2 analóg-digitális átalakítóra csatlakozik. A CANi és CAN2 analóg-digitális átalakítók digitális kimenőjelüket a CALC számítóegységbe, pl. digitális számítógépbe juttatják, és ez az adatok alapján kiszámítja az F sugárnyalábbal átsugárzott C vizsgálandó test elnyelését. Az EC2 mintavevő egység kimenő feszültsége táplálja az 1. ábra kapcsán leírt visszacsatoló ágat. A 2. ábra szerinti kiviteli alak működését a 3. ábrán szemléltetett jelalakok segítségevei magyarázzuk. Az ábrák az elrendezés különböző pontjain fellépő jelalakokat szemléltetik az idő függvényében. Az (a) jelalak a HOR órajelgenerátor által kibocsátott impulzusokat szemlélteti. A (b) jelalak a ti időtartamú, állandó ismétlődési frekvenciájú impulzusokat ábrázolja, amelyek az 1, és I2 integrátort visszaállítják A t, időtartamú impulzusok között az It és I2 integrátorok a (0) jelalak szerinti emelkedő feszültséget ad, melynek meredeksége a PMi illetve PM2 érzékelőszerv által felfogott sugárzás intenzitásának függvénye. A szemléltetett példa esetében ez a fűrészfeszültség negatív, de magától értetődően az előjel az integrátor kialakításától függ. A HOR órajelgenerátor a (d) jelalak szerinti, a ti időtartamú impulzusok előtti t2 időpontokban fellépd impulzusokkal vezérli az EC} és EC2 mintavevőegységeket, amelyek a t2 időpontokban az Ii és I2 integrátor kimeneten megjelenő V, illetve 2
