×
05.09.2018
218.016.830c

Способ рентгеновской компьютерной томографии аварийных взрывоопасных объектов

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002665717
Дата охранного документа
04.09.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: для выполнения рентгеновской компьютерной томографии. Сущность изобретения заключается в том, что на объект предварительно наносится система рентгеноконтрастных реперов. Проводится радиография объекта вместе с реперами в нескольких ракурсах. По искажению проекций реперов на детекторе определяют координаты плоскости детектора. После преобразования координат прямых на детекторе, соответствующих исследуемому сечению объекта, в дуги окружности с центром в середине объекта геометрия облучения будет соответствовать стандартной геометрии облучения для томографов четвертого поколения (детекторы на окружности вокруг объекта, источник излучения движется по окружности и последовательно облучает все детекторы). С помощью стандартных программ для томографов четвертого поколения восстанавливают томографическое изображение объекта. Технический результат: обеспечение возможности получать томографическое изображение взрывоопасного объекта в полевых условиях без его перемещения. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к компьютерной томографии, основанной на получении изображения сечения объекта радиационными методами, например с помощью рентгеновского излучения.

Техническая проблема, на решение которой направлено изобретение

В настоящее время существует проблема проведения исследований взрывоопасных объектов в полевых условиях и желательно без их перемещений. Радиография является одним из методов проведения таких исследований. Однако информативность радиографии часто недостаточна для принятия решений. Метод рентгеновской компьютерной томографии намного более информативен, но требует сложного оборудования и перемещения взрывоопасных объектов при их исследовании. Предлагаемое изобретение лишено этих недостатков.

Уровень техники

Аналог

Известен способ, на использовании которого основаны томографы четвертого поколения [см. «Справочник по рентгенотехнике» / Под ред. Клюева В.В. М.: «Машиностроение», т. 2, 1992, стр. 306].

В устройствах томографов четвертого поколения (см. фиг. 1) на вращающейся раме установлены излучатель (рентгеновская трубка) 2 и веерообразный блок коллиматоров, а детекторы, число которых в различных томографах колеблется от 600 до 1200, образуют неподвижный кольцевидный блок (кольцо Гентри) 3 вокруг исследуемого объекта 1. Зарегистрированная информация с детекторов поступает в компьютер и с помощью стандартных программ (для томографов четвертого поколения) восстанавливается томографическое изображение объекта.

Достоинством такого способа является то, что реализующие его устройства широко распространены, и для них существуют стандартные программы восстановления томографического изображения (крайне сложные для самостоятельной разработки).

Недостатком известного технического решения является то, что вся конструкция достаточно сложная, не приспособлена для работы в полевых условиях и требует помещения объекта внутрь томографа (в кольцо Гентри), т.е. перемещения взрывоопасного объекта.

Прототип

Наиболее близким к заявляемому способу техническим решением того же назначения и выбранный автором в качестве прототипа является по совокупности признаков способ, реализованный устройством [см. авт. свид. СССР №1500081, кл. G01N 23/08, G01T 1/29].

Суть способа заключается в том, что исследуемый объект 1 (см. фиг. 2) помещается на поворотный стол 4, облучается источником проникающего излучения 2, которое регистрируется детектором 5 с запоминанием информации (радиофотолюминесцентным стеклом (РФЛС)). После каждого поворота стола РФЛС 6 занимает место детектора 5. Зарегистрированная информация с РФЛС преобразуется в цифровую форму и с помощью специально разработанной программы восстанавливают томографическое изображение объекта.

Преимущество данного способа заключается в том, что не требуются специально подобранные сотни детекторов, нет необходимости в системах стабилизации, РФЛС после нагрева (в нагревателе для восстановления РФЛС 7) пригодны к повторному использованию.

Недостаток такого технического решения заключается в его сложности, непригодности к использованию в полевых условиях, а также в том, что требуется перемещение взрывоопасного объекта. Большим недостатком является необходимость разработки специальных программ восстановления томографического изображения.

Технический результат изобретения

Техническим результатом изобретения является разработка способа, обеспечивающего получение томографического изображения сечений аварийных взрывоопасных объектов в полевых условиях.

Способ достижения технического результата

Указанный результат достигается тем, что проводится радиография объекта в разных ракурсах и детектирование РФЛС, но предварительно на исследуемый объект наносится система рентгеноконтрастных реперов, по проекциям реперов на РФЛС в разных ракурсах определяется геометрия облучения и после преобразования координат прямых на РФЛС, соответствующих исследуемому сечению объекта, в дуги окружности с центром в середине объекта восстанавливают с помощью стандартных программ для томографов четвертого поколения томографическое изображение интересующего сечения объекта.

Сущность изобретения

Сущность предлагаемого изобретения поясняется с помощью фиг. 3 и фиг. 4. Для достижения указанной задачи (разработка способа рентгеновской компьютерной томографии аварийных взрывоопасных объектов) выполняются следующие действия (см. схему измерений на фиг. 3):

1. На исследуемый объект 1 наносится система реперов, например объект помещается в рентгенопрозрачный кубик 8 известных размеров, в вершинах которого расположены шарики 9 из материалов различной плотности (свинец, медь, железо и т.д.).

2. Намечается плоскость 10, в которой хотят получить сечение объекта, в этой плоскости определяются точки размещения рентгеновского источника 2 для проведения радиографии в нескольких ракурсах. Число ракурсов зависит от соотношения размеров объекта и РФЛС.

3. Рентгеновский источник 2 облучает исследуемый объект 1. На РФЛС 6 кроме рентгенограммы 11 исследуемого образца будут зарегистрированы проекции реперов 13. По искажению проекций вычисляют геометрию облучения и координаты плоскости РФЛС 6.

4. Определяют координаты прямой 12, соответствующей пересечению интересующей плоскости сечения объекта 10 и плоскости РФЛС 6.

5. Преобразуют (см. фиг. 4) координаты прямой 12 в координаты дуги 14 окружности с центром в середине объекта 1 и соответственно вводят поправки в зарегистрированные величины доз на этой прямой 12.

6. Не изменяя положение реперов, проводится радиография в другом ракурсе, путем перемещения источника излучения и РФЛС вручную, и проводятся все вычислительные операции, как и в предыдущем ракурсе, причем координаты дуги выбираются программным путем так, чтобы она лежала на той же окружности, т.е. среди всех точек на РФЛС выбираются те точки, которые лежат на окружности.

7. Проводится облучение объекта еще в нескольких ракурсах вокруг исследуемого объекта так, чтобы дуги замкнули окружность.

8. Таким образом, в результате мы получаем схему измерений полностью аналогичную схеме измерения для томографов четвертого поколения (объект в центре кольца детекторов).

9. Используя стандартные программы восстановления для томографов четвертого поколения, получаем искомое томографическое изображение нашего объекта.

С помощью реперов определяется не только геометрия облучения, но и проводится стабилизация излучения (в случае отличия зарегистрированной РФЛС дозы на одном и тоже расстоянии от одного и того же репера вводится поправочный коэффициент). Это позволяет использовать в качестве источника излучения импульсные рентгеновские трубки, которые хотя и отличаются нестабильностью излучения, но намного легче и мобильнее, чем трубки с постоянным излучением.

Таким образом, кроме радиографии, все остальные операции вычислительные. В данном способе отсутствует необходимость сканирующего устройства и систем стабилизации рентгеновского излучения, что позволяет проводить измерения в полевых условиях. Также этот способ не требует перемещения взрывоопасных объектов.

Обоснование технико-экономической эффективности изобретения

Технико-экономическая эффективность предложенного способа заключается в том, что позволяет:

1. Отказаться от использования сложного механического сканирующего устройства.

2. Отказаться от электронной системы стабилизации излучения.

3. Использовать импульсные рентгеновские трубки.

4. Осуществлять перемещение РФЛС и рентгеновского аппарата вокруг исследуемого объекта вручную, так как не требуется высокой точности соблюдения геометрии облучения. Точность геометрии обеспечивается введением поправок программным путем посредством определения координат проекций реперов.

Обоснование соответствия критерию охраноспособности «новизна»

Предлагаемое техническое решение является новым, поскольку в общедоступных источниках нет сведений о способе проведения рентгеновской компьютерной томографии без сканирующего устройства, когда геометрия измерений определяется путем нанесения на исследуемый объект системы реперов.

Обоснование соответствия критерию охраноспособности «изобретательский уровень»

Предлагаемое техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку из опубликованных научных данных и известных технических решений явным образом не следует, что заявленная последовательность операций существует

Обоснование соответствия критерию охраноспособности «промышленная применимость»

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, так как для его реализации могут быть использованы стандартное оборудование, приспособления и материалы, широко применяемые в радиографии (рентгеновская трубка, РФЛС), стандартные методы преобразования координат, а также методы восстановления изображения для томографов четвертого поколения.

Способ рентгеновской компьютерной томографии аварийных взрывоопасных объектов, основанный на радиографии объекта детекторами с запоминанием информации (рентгеновская пленка, радиофотолюминесцентные стекла) и восстановлением томографического изображения с помощью стандартных программ для томографов четвертого поколения, отличающийся тем, что с целью получения томографического изображения сечений аварийных взрывоопасных объектов в полевых условиях на исследуемый объект наносят систему рентгеноконтрастных реперов, проводят радиографию объекта, по искажению проекций реперов на детекторе в разных ракурсах определяют геометрию облучения и после преобразования программным путем координат прямых на детекторе, соответствующих исследуемому сечению объекта, в дуги окружности с центром в середине объекта восстанавливают при помощи стандартных программ для томографов четвертого поколения томографическое изображение интересующего сечения объекта по данным зарегистрированных доз на детекторах.
Способ рентгеновской компьютерной томографии аварийных взрывоопасных объектов
Способ рентгеновской компьютерной томографии аварийных взрывоопасных объектов
Способ рентгеновской компьютерной томографии аварийных взрывоопасных объектов
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 45.
20.04.2015
№216.013.41a0

Мобильный комплекс специальной обработки образцов вооружения и военной техники

Изобретение относится к военной технике, а именно к технике для проведения специальной обработки наружных поверхностей образцов вооружения и военной техники. Мобильный комплекс специальной обработки образцов вооружения и военной техники содержит герметичный сборно-разборный ангар, генератор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002548298
Дата охранного документа: 20.04.2015
20.05.2015
№216.013.4d98

Распылитель порошкообразных веществ импульсного действия

Изобретение относится к распылителю порошкообразных веществ импульсного действия, содержащему корпус и подвижную подпружиненную тарелку. При этом дополнительно установлены в нижней части корпуса пороховой генератор, а в верхней части корпуса коническая насадка для размещения порошка и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002551378
Дата охранного документа: 20.05.2015
10.08.2015
№216.013.6bf8

Трансформатор гамма-нейтронного излучения

Изобретение относится к средствам моделирования параметров гамма и нейтронного излучений ядерного взрыва на исследовательских ядерных реакторах с отражателями нейтронов. Устройство представляет собой двухслойную оболочку у активной зоны ядерного реактора, включающей делящийся материал (1) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002559198
Дата охранного документа: 10.08.2015
20.08.2015
№216.013.6fbe

Сотовый заряд из листового взрывчатого вещества

Изобретение относится к технике взрыва площадных зарядов из листовых взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано в практике испытаний преград, материалов и фрагментов конструкций, а также в ряде импульсных технологических операций с использованием взрыва, например в соединении или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560176
Дата охранного документа: 20.08.2015
27.08.2015
№216.013.742d

Комплекс для испытаний и периодической поверки войсковых индивидуальных дозиметров

Изобретение относится к области метрологического обеспечения дозиметрического контроля облучения личного состава, действующего в условиях воздействия смешанного нейтронного и гамма-излучения, и может быть использовано для испытаний и поверки индивидуальных дозиметров. Сущность изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561316
Дата охранного документа: 27.08.2015
10.06.2016
№216.015.4492

Способ определения дальности и высоты короткоимпульсного высотного источника рентгеновского излучения с помощью наземного фотоприёмного устройства

Изобретение относится к разностно-дальномерным способам определения координат импульсных источников ионизирующих и электромагнитных излучений. Достигаемый технический результат - упрощение осуществления способа. Указанный результат достигается за счет того, что при помощи наземного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586890
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.449b

Устройство для спектрометрии нейтронов

Изобретение относится к области технической физики. Устройство для спектрометрии нейтронов состоит из водородсодержащих замедлителей быстрых нейтронов цилиндрической формы, регистраторов тепловых и медленных нейтронов, расположенных вдоль центральной оси устройства, борного фильтра и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586383
Дата охранного документа: 10.06.2016
10.06.2016
№216.015.499a

Способ определения ядерного энерговыделения при возникновении реакции деления (варианты)

Изобретение относится к средствам охраны окружающей среды и объектов от загрязнений, анализа состояния радиоактивных веществ и может быть использовано при испытаниях ядерного оружия и других ядерно-физических установок (ЯФУ). Способ определения ядерного энерговыделения включает измерение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586894
Дата охранного документа: 10.06.2016
13.01.2017
№217.015.6c37

Подвесной изолятор

Изобретение относится к средствам, предназначенным для изоляции, крепления и фиксации проводников цепей высокого напряжения от металлических, железобетонных, деревянных конструкций и эксплуатирующихся в специализированных помещениях при воздействии загрязнителей в виде пыли, вибрации и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592645
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.90c2

Способ генерирования воздушной ударной волны

Изобретение относится к области прикладной газовой динамики, а именно к способам генерирования воздушной ударной волны (ВУВ) путем создания газовой смеси в эластичной оболочке, расположенной в ударной трубе, и подрыва, и может быть применено для испытаний конструкций и объектов на механическое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603995
Дата охранного документа: 10.12.2016
Показаны записи 1-3 из 3.
13.01.2017
№217.015.8605

Морская самоподъемная платформа

Изобретение относится к гидротехническим сооружениям и может быть использовано при создании морских буровых самоподъемных установок, предназначенных для эксплуатации в ледовых условиях. Морская самоподъемная платформа содержит корпус и три или более опорные колонны с шаговыми гидравлическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603421
Дата охранного документа: 27.11.2016
25.08.2017
№217.015.97a5

Способ лечения хронической обструктивной болезни легких

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано в лечении больных с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Осуществляют комплексное воздействие, включающее лазерную и ультразвуковую терапию, проводимые на фоне стандартной терапии. Ультразвуковую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609274
Дата охранного документа: 01.02.2017
25.08.2017
№217.015.9be4

Способ улучшения отхождения мокроты

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии, и может быть использовано в лечении больных с бронхообструктивными заболеваниями для улучшения отхождения мокроты. Осуществляют комплексное воздействие, включающее лазерную и ультразвуковую терапию, проводимые на фоне стандартной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609992
Дата охранного документа: 07.02.2017
+ добавить свой РИД