Саратовский государственный технический университет им Гагарина Ю А

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю. А. Промышленная рентгеноскопия Выполнил студент группы ЭЛНЭ- 21 Ципленков Д. Г.

РЕНТГЕНОСКОПИЯ(анг. fluoroscopy), (рентгеновское просвечивание) — метод рентгенологического исследования, при котором изображение объекта получают на светящемся (флюоресцентном) экране. С момента открытия рентгеновского излучения для рентгеноскопии применялся флюоресцентный экран, представлявший из себя в большинстве случаев лист картона с нанесенным на него специальным флюоресцирующим веществом. В современных условиях применение флюоресцентного экрана не обосновано в связи с его малой светимостью, что вынуждает проводить исследования в хорошо затемненном помещении и после длительной адаптации исследователя к темноте (10 -15 минут) для различения малоинтенсивного изображения. Вместо классической рентгеноскопии применяется рентгенотелевизионное просвечивание, при котором рентгеновские лучи попадают на УРИ (усилитель рентгеновского изображения), в состав последнего входит ЭОП (электронно-оптический преобразователь). Получаемое изображение выводится на экран монитора. Вывод изображения на экран монитора не требует световой адаптации исследователя, а также затемненного помещения. В дополнение, возможна дополнительная обработка изображения и его регистрация на видеопленке или памяти аппарата. Также рентгенотелевизионное просвечивание позволяет существенно снизить дозу облучения исследователя за счет вынесения рабочего места за пределы комнаты с рентгеновским аппаратом.

Преимущества: 1) Исследования в реальном масштабе времени. Это позволяет оценить не только структуру органа, но и его смещаемость, сократимость или растяжимость, прохождение контрастного вещества, наполняемость. Метод также позволяет достаточно быстро оценить локализацию некоторых изменений, за счет вращения объекта исследования во время просвечивания (многопроекционное исследование). При рентгенографии для этого требуется проведение нескольких снимков, что не всегда возможно. 2) Рентгеноскопия позволяет контролировать проведение некоторых инструментальных процедур — постановка катетеров, ангиопластика, фистулография

Недостатки: 1) Относительно высокая доза облучения по сравнению с рентгенографией — практически нивелирован с появлением новых цифровых аппаратов, снижающих дозовую нагрузку в сотни раз. 2) Низкое пространственное разрешение — также значительно улучшено с появлением цифровых аппаратов. Она требует затемнения кабинета и тщательной темновой адаптации персонала. После не остается документа (снимка), который мог бы храниться и был бы пригоден для повторного рассмотрения. Но самое главное в другом: на экране для просвечивания мелкие детали изображения не удается различить. Это неудивительно: яркость свечения хорошего негатоскопа в 30 000 раз больше, чем флюоресцентного экрана при рентгеноскопии. В силу высокой лучевой нагрузки и низкой разрешающей способности рентгеноскопию не разрешается применять для проверочных исследований здоровых людей.

Полнокадровый метод Этот метод характеризуется получением проекции полного участка исследуемого объекта на рентгеночувствительный приёмник (пленка или матрица) размера близкого к размеру участка. Главным недостатком метода является рассеянное рентгеновское излучение. При первичном облучении всего участка объекта часть лучей поглощается предметом, а часть рассеивается в стороны, при этом дополнительно засвечивает участки, поглотившие первоначально прошедшие рентгеновские лучом. Тем самым уменьшается разрешающая способность, образуются участки с засветкой проецируемых точек. В итоге получается рентгеновское изображение с уменьшением диапазона яркостей, контрастности и разрешающей способности изображения. При полнокадровом исследовании участка тела одновременно облучается весь участок. Попытки уменьшить величину вторичного рассеянного облучения применением радиографического растра приводит к частичному поглощению рентгеновских лучей, но и увеличению интенсивности источника, увеличению дозировки облучения.

Сканирующий метод Однострочный сканирующий метод Рентгеновское изображение получают движущимся с постоянной скоростью определенным пучком рентгеновских лучей. Изображение фиксируется построчно (однострочный метод) узкой линейной рентгеночувствительной матрицей и передаётся в компьютер. При этом в сотни и более раз уменьшается дозировка облучения, изображения получаются практически без потерь диапазона яркости, контрастности и, главное, объёмной (пространственной) разрешающей способности. Многострочный сканирующий метод Многострочный метод сканирования более эфективен чем однострочный. При однострочном методе сканирования из-за минимальной величины размера пучка рентгеновского луча (1 -2 мм), ширины однострочной матрицы 100 мкм, наличия разного рода вибраций, люфта аппаратуры, "получаются" повторные облучения. Применив многострочную технологию сканирующего метода, удалось в сотни раз уменьшить вторичное рассеянное облучение и во столько же раз снизить интенсивность рентгеновского луча. Одновременно улучшены все прочие показатели получаемого рентгеновского изображения: диапазон яркости, контраст и разрешение. Приоритет этого метода принадлежит русским ученым и защищён патентом.

Рентгенотелевизионное просвечивание — современный вид рентгеноскопии. Оно выполняется с помощью усилителя рентгеновского изображения (УРИ), в состав которого входят рентгеновский электронно-оптический преобразователь (РЭОП) и замкнутая телевизионная система. РЭОП представляет собой вакуумную колбу, внутри которой, с одной стороны, имеется рентгеновский флюоресцентный экран, а с противоположной - катодолюминесцентный экран. Между ними приложено электрическое ускоряющее поле с разницей потенциалов около 25 к. В. Возникающий при просвечивании световой образ на флюоресцентном экране превращается на фотокатоде в поток электронов. Под действием ускоряющего поля и в результате фокусировки (повышения плотности потока) энергия электронов значительно возрастает - в несколько тысяч раз. Попадая на катодолюминесцентный экран, электронный поток создает на нем видимое, аналогичное исходному, но очень яркое изображение.

Это изображение через систему зеркал и линз передается на передающую телевизионную трубку — видикон. Возникающие в ней электрические сигналы поступают для обработки в блок телевизионного канала, а затем — на экран видеоконтрольного устройства или, проще говоря, на экран телевизора. При необходимости изображение может фиксироваться с помощью видеомагнитофона. Таким образом, в УРИ осуществляется такая цепочка преобразования образа исследуемого объекта: рентгеновский - световой - электронный (на этом этапе происходит усиление сигнала) - вновь световой - электронный (здесь возможно исправление некоторых характеристик образа) - вновь световой. Рентгенотелевизионное просвечивание не требует темновой адаптации персонала. Лучевая нагрузка на персонал при нем значительно меньше, чем при обычной рентгеноскопии. На экране телевизора заметны детали, которые при рентгеноскопии не улавливаются. По телевизионному тракту рентгеновское изображение может быть передано на другие мониторы. Телевизионная техника обеспечивает возможность видеозаписи всех этапов исследования. С помощью зеркал и линз рентгеновское изображение из рентгеновского электроннооптического преобразователя может быть введено в кинокамеру. Такое рентгенологическое исследование носит название рентгенокинематографии. Это изображение может быть направлено также в фотокамеру. Получающиеся при этом снимки, имеющие небольшие — 70 X 70 или 100 Х 100 мм — размеры и выполненные на рентгеновской пленке, носят название фоторентгенограмм (УРИ-флюорограмм). Они более экономичны, чем обычные рентгенограммы. Еще одно преимущество состоит в возможности скоростной съемки — до 6 кадров в секунду.

Примеры Томограф XT V 160 Система рентгеновского контроля печатных плат XT V 160 специально разработана компанией Nikon Metrology для контроля многослойных плат и других электронных устройств массой до 5 килограмм. Томограф XT H 225+320 LC Система компьютерной томографии XT H 225+320 LC — установка рентгеновского контроля. Рентгеновский контроль широкого спектра объектов выполняется данной системой для выявления дефектов различного характера этих объектов.

Технические характеристики XT V 160 Напряжение рентгеновской трубки, к. В 25 – 160 Максимальная мощность рентгеновской трубки, Ватт 20 Технические характеристики XT H 225 Напряжение рентгеновской трубки, к. В 30 -320 Максимальная мощность рентгеновской трубки, Ватт 225, 320 Системное увеличение 300 x не более 20 (40) Разрешение, мкм 0. 5 Разрешение, мкм Системное увеличение 36000 x Число осей манипулятора 4+ (5 опция) Число осей манипулятора 5 50 Угол контроля (наклона) 0 -75 °C Максимальная масса образца, кг 0 -360 °C Перемещение рабочего стола, мм 600 x 600 Угол вращения манипулятора 5 Максимальный размер исследуемой области, мм 406× 406 Диаметр и высота объекта при построении компьютерной томографии, мм 600× 600 Максимальная масса образца, кг Сталь: 33 Алюминий: 110 Габаритные размеры, мм 1450 x 1700 x 1970 Масса системы, кг 2155 Максимальная толщина стенок по всем сечениям исследуемого образца при реконструкции компьютерной томографии, мм менее 1 Габаритные размеры, мм 3240 x 1590 x 2500 Излучение во внешнюю среду, мк. Зв/ч Масса системы, кг 8000 Излучение во внешнюю среду, мк. Зв/ч менее 1

Системы компьютерной томографии и рентгеноскопии Nikon Metrology X-Tek Рентгеноскопия печатных плат Системы X-Tek позволяют выполнять рентгеноскопию печатных плат, а именно: üвизуальный контроль печатных плат в режиме реального времени üанализ печатных плат в режиме off-line üпроводить автоматический контроль печатных плат üувеличивать изображение объектов в 6000 раз На борту системы используется штатное программное обеспечение Inspect-X, с широкими функциональными возможностями, а полученные результаты контроля изделий в автоматическом режиме генерируются в виде отчётов.

Промышленная томография Для диагностирования различных деталей методом неразрушающего контроля на предмет таких дефектов как трещины, пористости, несплошности, наличие включений и др. применяются системы компьютерной томографии и промышленной рентгеноскопии X -Tek фирмы Nikon Metrology. Используются в : üракетостроение üавиастроение üавтомобилестроение üфармацевтика üмедицина üисследовательская деятельность