рентгеновский вычислительный томограф

Формула изобретения

Рентгеновский вычислительный томограф, содержащий располагаемые по одну сторону от объекта контроля источник излучения с коллиматором и по другую - детектор излучения с устройством электронно-вычислительной обработки и подключенным к его выходу блоком воспроизведения информации и устройство сканирования, отличающийся тем, что источник излучения выполнен в виде рентгеновской трубки с однострочной разверткой электронного луча и прострельной мишенью с чередующимися вставками из поглощающего материала, коллиматор выполнен в виде пластины с отверстиями, каждое из которых располагается напротив соответствующей вставки мишени, в результате чего формируется несколько параллельных веерных пучков по высоте объекта контроля, детектор излучения выполнен в виде набора линейных детекторных матриц, располагаемых на пути веерных пучков, а устройство электронно-вычислительной обработки подключено своими входами к каждому из детекторов матрицы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области радиационной дефектоскопии, а точнее, к устройствам рентгеновской вычислительной томографии объектов, например, литых охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей (ГТД).

Известны рентгеновские вычислительные томографы, содержащие источник излучения, а также устройство электронно-вычислительной обработки и воспроизведения информации [1]

В таких томографах в качестве источника излучения используется рентгеновская трубка с точечным или близким к нему фокусом, которая вместе с коллиматором создает веерный пучок излучения, используемый для контроля одного сечения исследуемого объекта. После контроля данного сечения производят перемещение контролируемого объекта по его длине для контроля следующего сечения и т.д. до полного контроля всего объекта, в связи с чем указанные томографы обладают малой производительностью контроля.

Разработанные в последнее время растровые источники рентгеновского излучения [2] по своим размерам соизмеримы с длиной контролируемого объекта, однако, в силу изотропности излучения, оказывающего вуалирующее действия на изображения сечений контролируемого объекта, они не могут быть применимы для рентгеновской вычислительной томографии.

Наиболее близким к предложенному является рентгеновский вычислительный томограф [3] содержащий располагаемый по одну сторону от объекта контроля источник излучения с коллиматором и по другую детектор излучения с устройством электронно-вычислительной обработки и подключенным к его выходу блоком воспроизведения информации, и устройство сканирования.

Недостатком такого томографа является его низкая производительность контроля.

Цель изобретения состоит в разработке рентгеновского вычислительного томографа с высокой производительностью контроля длинномерных объектов контроля, например, лопаток ГТД.

Поставленная задача решается тем, что в известном рентгеновском вычислительном томографе, содержащим располагаемый по одну сторону от объекта контроля источник излучения с коллиматором и по другую детектор излучения с устройством электронно-вычислительной обработки и подключенным к его выходу

блоком воспроизведения информации и устройством сканирования, источник излучения выполнен в виде рентгеновской трубки с однострочной разверткой электронного луча и прострельной мишенью с чередующимися вставками из поглощающего материала, коллиматор выполнен в виде пластины с отверстиями, каждое из которых располагается напротив соответствующей вставки мишени, в результате чего формируется несколько параллельных веерных пучков по высоте объекта контроля, детектор излучения выполнен в виде набора линейных детекторных матриц, располагаемых на пути веерных пучков, а устройство электронно- вычислительной обработки подключено своими входами к каждому из детекторов матрицы.

Таким образом, одновременное просвечивание объекта контроля по нескольким сечениям повышает производительность операции контроля.

На чертеже изображена схема соединения блоков получения и сбора измерительных данных томографа.

Рентгеновский вычислительный томограф содержит располагаемый по одну сторону от объекта 1 контроля источник 2 излучения с коллиматором 3 и по другую детектор 4 излучения с устройством 5 электронно-вычислительной обработки и подключенным к его выходу блоком (не показан) воспроизведения информации, и устройство 6 сканирования. При этом источник 2 излучения выполнен в виде рентгеновской трубки с однострочной разверткой электронного луча и прострельной мишенью 7 с чередующимися вставками 8 из поглощающего материала, коллиматор 3 выполнен в виде пластины с отверстиями, каждое из которых располагается напротив соответствующей вставки 8 мишени, в результате чего формируется несколько параллельных веерных пучков 9 по высоте объекта 1 контроля, детектор 4 излучения выполнен в виде набора линейных детекторных матриц, располагаемых на пути веерных пучков 9, а устройство 5 электронно- вычислительной обработки подключено своими входами к каждому из детекторов 4 матрицы.

Рентгеновский вычислительный томограф работает следующим образом.

Контролируемый объект 1 несколькими веерными пучками 9 рентгеновского излучения, создаваемыми источником 2 в виде рентгеновской трубки и коллиматором 3, просвечивают на соответствующее число линейных детекторных матриц 4, сигналы с которых поступают в устройство 5 электронно-вычислительной обработки информации. Во время контроля объект с помощью манипулятора 6 (устройство сканирования) дискретно поворачивают вокруг вертикальной оси на угол 360^o.

Параллельные веерные пучки рентгеновского излучения получают следующим образом.

При включении рентгеновской трубки электронный луч периодически развертывается вдоль прострельной мишени 7 из тугоплавкого материала с высоким атомным номером, например, из вольфрама, и возбуждает в ней рентгеновское излучение в момент прохождения луча через данную точку мишени. Благодаря имеющимся в мишени 7 вставкам 8 из поглощающего материала, например, вольфрама достаточной толщины, рентгеновское излучение источника 2 испускается трубкой в виде нескольких конусных пучков с вершинами в точках мишени 7 между вставками 8. Коллиматор 3 в виде пластины с отверстиями (прорезями) формирует несколько веерных пучков излучения.

Такое выполнение рентгеновского вычислительного томографа позволяет повысить производительность контроля длиномерных объектов, типа литых охлаждаемых лопаток ГТД.