DD240091A1

DD240091A1 - LOCH CAMERA FOR ENORGY QUANTITY RADIATION

Info

Publication number: DD240091A1
Application number: DD27944785A
Authority: DD
Inventors: Guenter Hartmann; Peter Kulicke
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1985-08-07
Filing date: 1985-08-07
Publication date: 1986-10-15

Abstract

Um den Oeffnungswinkel bei Lochkameras fuer energiereiche Quantenstrahlung bei Erhalt eines hohen Aufloesungsvermoegens zu vergroessern, wird ein rotierendes Blendensystem eingesetzt, das aus mehreren konzentrisch um die optische Achse angeordneten Hohlkegeln besteht. Jeder Hohlkegel besteht zur Haelfte aus einem die jeweilige Strahlung stark bzw. schwach absorbierenden Material, wobei die Hohlkegelhaelften so ineinandergesteckt sind, dass stets Hohlkegelhaelften aus unterschiedlichem Material aneinandergrenzen.In order to increase the opening angle in the case of high-energy quantum radiation pinhole cameras while maintaining a high resolution, a rotating diaphragm system is used which consists of a plurality of hollow cones arranged concentrically around the optical axis. Half of each hollow cone consists of a material which strongly or weakly absorbs the respective radiation, wherein the hollow cone halves are inserted into one another in such a way that hollow cone halves of different material always adjoin one another.

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Lochkamera hoher Lichtstärke für die radiographische Abbildung mit Hilfe energiereicher Quantens^tr^hlung, z. B. für die Prüfung von Brennelementen in Kraftwerken, die Bestimmung der örtlichen Verteilung gammastrahlender radioaktiver Substanzen oder Streustrahlungsquellen für Zwecke der technischen Diagnostik. .The invention relates to a pinhole camera high intensity for radiographic imaging using high-energy Quantens ^tr ^ COUNTING such. As for the testing of fuel elements in power plants, the determination of the local distribution of gamma-emitting radioactive substances or scattered radiation sources for the purposes of technical diagnostics. ,

Characteristic of the known technical solutions

Es ist bekannt, Lochkameras zur Abbildung mit Hilfe energiereicher Quantenstrahlung zu benutzen. Wegen des hohen Durchdringungsvermögens dieser Strahlung muß die Dicke des Materials für die Lochblende groß sein im Verhältnis zur Halbwertsdicke für die Energie der zur Abbildung benutzten Strahlung. Dabei wird die erreichbare Abbildungsgüte im wesentlichen durch Blendendurchmesser und Materialdicke und -dichte bestimmt. Diese Größen begrenzen jedoch auch den Öffnungswinkel bzw. das Bildfeld. Das gilt auch dann, wenn die Form der Lochblende nicht zylindrisch ist. Aus diesem Grunde können Lochkameras mit hohem örtlichem Auflösungsvermögen nur relativ kleine Öffnungswinkel erfassen. Diese liegen z. B. für die Gammastrahlung des Co-60 und einem Auflösungsvermögen unter 1 mm unter 2°. Die Abbildung von Objekten mit größeren Abmessungen erfordert dann eine so große Gegenstandsweite, daß die Lichtstärke der Abbildung außerordentlich gering wird.It is known to use pinhole cameras for imaging with the aid of high-energy quantum radiation. Because of the high permeability of this radiation, the thickness of the material for the pinhole must be large in proportion to the half-value thickness for the energy of the radiation used for imaging. The achievable imaging quality is essentially determined by aperture diameter and material thickness and density. However, these quantities also limit the opening angle or the field of view. This is true even if the shape of the pinhole is not cylindrical. For this reason, pinhole cameras with high spatial resolution can only detect relatively small aperture angles. These are z. For example, for the gamma radiation of Co-60 and a resolution of less than 1 mm below 2 °. The image of objects with larger dimensions then requires such a large object width that the light intensity of the image is extremely low.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung ist die Vergrößerung des Öffnungswinkels bei Lochkameras für energiereiche Quantenstrahlung bei Erhalt eines hohen Auflösungsvermögens.The object of the invention is to increase the aperture angle in high-energy quantum radiation pinhole cameras while obtaining a high resolution.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blendensystem für die genannten Lochkameras zu schaffen, das einen kleinen effektiven Lochdurchmesser besitzt und die Abbildung auch achsenferner Punkte gestattet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein rotierendes Blendensystem gelöst, das wie folgt aufgebaut ist:The invention has for its object to provide a screen system for said pinhole cameras, which has a small effective hole diameter and the image also allows far away points. According to the invention the object is achieved by a rotating diaphragm system, which is constructed as follows:

- mehrere Hohlkegel sind konzentrisch um die optische Achse so ineinander angeordnet, daß ihre Spitzen in einem Punkt der optischen Achse zusammenlaufen,a plurality of hollow cones are arranged concentrically about the optical axis so that their tips converge at a point of the optical axis,

- jeder Hohlkegel besteht zur Hälfte aus einem die jeweilige Quantenstrahlung stark bzw. schwach absorbierenden Material und- Each hollow cone consists of a half of the respective quantum radiation strong or weak absorbing material and

- die Hohlkegel sind so ineinander gesteckt, daß stets Hohlkegelhälften aus unterschiedlichem Material aneinandergrenzen.- The hollow cone are inserted into each other, that always adjoin hollow cone halves made of different materials.

Die Abbildung erfolgt durch die Hohlkegelhälften, die aus schwach absorbierendem Material bestehen. Damit alle Objektpunkte im Bereich des Öffnungswinkels des Blendensystems abgebildet werden, rotiert das gesamte Blendensystem um die optische Achse der Lochkamera.The image is taken through the hollow cone halves, which consist of weakly absorbent material. So that all object points are imaged in the range of the aperture angle of the diaphragm system, the entire diaphragm system rotates about the optical axis of the pinhole camera.

Die Dicke des Blendensystems in der optischen Achse soll wenigstens fünf Halbwertsdicken für die Energie der eingesetzten Gammastrahlung betragen. Die Anzahl der Segmente (Hohlkegel) des Blendensystems bestimmt das erreichbare Auflösungsvermögen; sie sollte möglichst groß sein (in der Praxis wird sie vor allem durch die Fertigungsmöglichkeiten begrenzt). Als Materialien für das Blendensystem werden zum einen solche mit hoher Dichte (z. B. Uranium, Iridium, Wolfram oder Blei) und zum anderen solche mit geringer Dichte (z. B. Luft, Paraffin, Plastmaterialien, auch geschäumte) verwendet.The thickness of the diaphragm system in the optical axis should be at least five half-value thicknesses for the energy of the gamma radiation used. The number of segments (hollow cone) of the diaphragm system determines the achievable resolution; it should be as large as possible (in practice, it is limited primarily by the manufacturing possibilities). The materials used for the diaphragm system are, for example, those with high density (eg uranium, iridium, tungsten or lead) and, on the other hand, those with low density (eg air, paraffin, plastic materials, also foamed).

embodiment

Die Figur zeigt den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen Blendensystems.The figure shows the schematic structure of a diaphragm system according to the invention.

Zur Abbildung mit Hilfe von Gammastrahlung des Co-60 wird eine Lochkamera eingesetzt, deren Blendensystem aus zehn Hohlkegeln 1 bis 10 von 10 cm Höhe besteht, und das einen Öffnungswinkel von 60° aufweist. Die Hohlkegel bestehen einerseits aus Blei und andererseits aus Luft. Sie sind in der Schnittebene 11 mit Hilfe einer 0,2 mm starken Aluminiumfolie 12 verbunden und in der Halterung 13 innerhalb einer Bleia< schirmung drehbar gelagert. Der erreichbare effektive Lochdurchmesser beträgt etwa 1 mm; die Strahlungsschwächung außerhalb des effektiven Lochquerschnittes etwa 1:200.For imaging with the aid of gamma radiation of the Co-60, a pinhole camera is used whose diaphragm system consists of ten hollow cones 1 to 10 by 10 cm in height, and which has an opening angle of 60 °. The hollow cones consist on the one hand of lead and on the other hand of air. They are connected in the cutting plane 11 by means of a 0.2 mm thick aluminum foil 12 and rotatably mounted in the holder 13 within a lead foil. The achievable effective hole diameter is about 1 mm; the radiation attenuation outside the effective hole cross-section about 1: 200.

Claims

Invention claim:

Pinhole camera for high-energy quantum radiation with a rotating diaphragm system as pinhole, characterized in that

a plurality of hollow cones are arranged concentrically around the optical axis of the pinhole camera so that their tips converge at a point on the optical axis,

- Each hollow cone in half from a strong radiation and the other half of this radiation is not or only weakly absorbing material and

- The hollow cone are plugged into each other, that always adjoin hollow cone halves of different material.

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