Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии
Показана возможность применения сцинтилляционных многоэлементных сборок на основе селенида цинка, легированного алюминием ZnSe:Al, для цифровой радиографии. Предложена технология изготовления сцинтилляционных многоэлементных сборок и методика измерения взаимовлияния пикселей в сборках. Приведены рез...
Gespeichert in:
| Datum: | 2015 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2015
|
| Schriftenreihe: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115952 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии / Е.Ф. Воронкин, С.Р. Михайлов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2015. — № 4. — С. 53-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-115952 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1159522017-04-17T03:02:30Z Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии Воронкин, Е.Ф. Михайлов, С.Р. Производственный раздел Показана возможность применения сцинтилляционных многоэлементных сборок на основе селенида цинка, легированного алюминием ZnSe:Al, для цифровой радиографии. Предложена технология изготовления сцинтилляционных многоэлементных сборок и методика измерения взаимовлияния пикселей в сборках. Приведены результаты испытаний изготовленных многоэлементных сборок на основе ZnSe:Al в составе компьютерного томографа. Possibility of applying scintillation multielement assemblies based on aluminium-alloyed zinc selenide ZnSe:Al for digital radiography is shown. Technology of manufacturing scintillation multi-element assemblies and procedure of measurement of pixel interference in the assemblies are proposed. Results of testing the manufactured multielement assemblies based on ZnSe:Al in a computerized tomographic scanner are given. 2015 Article Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии / Е.Ф. Воронкин, С.Р. Михайлов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2015. — № 4. — С. 53-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0235-3474 DOI: doi.org/10.15407/tdnk2015.04.08 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115952 621.19.40 ru Техническая диагностика и неразрушающий контроль Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Производственный раздел Производственный раздел |
| spellingShingle |
Производственный раздел Производственный раздел Воронкин, Е.Ф. Михайлов, С.Р. Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description |
Показана возможность применения сцинтилляционных многоэлементных сборок на основе селенида цинка, легированного алюминием ZnSe:Al, для цифровой радиографии. Предложена технология изготовления сцинтилляционных многоэлементных сборок и методика измерения взаимовлияния пикселей в сборках. Приведены результаты испытаний изготовленных многоэлементных сборок на основе ZnSe:Al в составе компьютерного томографа. |
| format |
Article |
| author |
Воронкин, Е.Ф. Михайлов, С.Р. |
| author_facet |
Воронкин, Е.Ф. Михайлов, С.Р. |
| author_sort |
Воронкин, Е.Ф. |
| title |
Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии |
| title_short |
Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии |
| title_full |
Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии |
| title_fullStr |
Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии |
| title_full_unstemmed |
Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии |
| title_sort |
перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2015 |
| topic_facet |
Производственный раздел |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115952 |
| citation_txt |
Перспективы применения селенида цинка для цифровой радиографии / Е.Ф. Воронкин, С.Р. Михайлов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2015. — № 4. — С. 53-57. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| work_keys_str_mv |
AT voronkinef perspektivyprimeneniâselenidacinkadlâcifrovojradiografii AT mihajlovsr perspektivyprimeneniâselenidacinkadlâcifrovojradiografii |
| first_indexed |
2025-07-08T09:40:29Z |
| last_indexed |
2025-07-08T09:40:29Z |
| _version_ |
1837071209406136320 |
| fulltext |
53ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №4, 2015
УДК 621.19.40
ПерсПеКтивы Применения селениДа цинКа
Для цифровой раДиографии
Е.Ф. ВОРОНКИН1, С.Р. МИХАЙЛОВ2
1ин-т сцинтилляц. материалов, нтК «институт монокристаллов» нан Украины. 61001, Харьков, пр-т ленина, 60.
E-mail: voronkin@isma.kharkov.ua
2нтУУ «Киевский политехнический институт». 03056, пр-т Победы, 37. E-mail: fel@kpi.ua
Показана возможность применения сцинтилляционных многоэлементных сборок на основе селенида цинка, легированного
алюминием ZnSe:Al, для цифровой радиографии. Предложена технология изготовления сцинтилляционных многоэлемент-
ных сборок и методика измерения взаимовлияния пикселей в сборках. Приведены результаты испытаний изготовленных
многоэлементных сборок на основе ZnSe:Al в составе компьютерного томографа. Библиогр. 6, табл. 1, рис. 3.
К л ю ч е в ы е с л о в а : цифровая радиография, флэш-радиография, неразрушающий контроль, сцинтиллятор, сцин-
тилляционная многоэлементная сборка
в настоящее время цифровая радиография (цр)
(флэш-радиография) является одним из наиболее
распространенных и перспективных методов ра-
диационного неразрушающего контроля (нК) [1].
При цифровой радиографии ионизирующее излуче-
ние, прошедшее через контролируемый объект, с по-
мощью электронных средств преобразуется в массив
электрических сигналов, которые оцифровываются,
обрабатываются с помощью компьютерной техники
и используются для формирования цифрового изобра-
жения контролируемого объекта. цифровое изображе-
ние объекта содержит информацию о его внутренней
структуре и может формироваться непосредственно во
время просвечивания, т. е. в реальном времени [2].
По сравнению с традиционной пленочной ра-
диографией цр, наряду с возможностью получе-
ния изображения в реальном времени имеет также
следующие преимущества:
– более эффективная регистрация ионизирую-
щего излучения в широком энергетическом диапа-
зоне (30 кэв…10 мэв);
– возможность компьютерной обработки и ана-
лиза цифровых изображений;
– возможность создания электронных архивов
цифровых изображений, документирования изо-
бражений и их передачи на значительные расстоя-
ние с использованием компьютерных сетей;
– значительное повышение производительно-
сти контроля за счет исключения технологических
операций обработки промежуточных носителей
информации (пленок, пластин и т. п.);
– снижение стоимости контроля;
– снижение лучевой нагрузки на контролируе-
мый объект.
Перечисленные преимущества цр предопре-
делили ее применение в таких областях, как тех-
ническая диагностика и нК, инспекционные си-
стемы, компьютерная томография, медицинская
рентгенодиагностика.
в настоящее время в цр наиболее распростра-
нены детектирующие системы непрямого преобра-
зования. в таких системах теневое радиационное
изображение с помощью сцинтилляторов (сцинтил-
ляционных экранов) преобразуется в начале в све-
товое, которое затем преобразуется в электрический
сигнал. Далее электрический сигнал оцифровывает-
ся и используется для формирования выходного изо-
бражения внутренней структуры объекта. К таким
детектирующим системам относятся системы на
основе рентгеновских электронно-оптических пре-
образователей (рЭоП), системы типа «сцинтилля-
тор-оптика-ПЗс», а также системы на основе пло-
скопанельных матричных и линейных детекторов
«сцинтиллятор–полупроводник» [2].
в таких детектирующих системах одним из ос-
новных звеньев в процессе преобразования тене-
вого радиационного изображения в электрический
сигнал является сцинтиллятор (сцинтилляцион-
ный экран), параметры которого в значительной
степени определяют качество изображений, полу-
чаемых с помощью цифровой радиографической
системы. исходя из этого можно заключить, что
визуализация внутренней структуры объектов с
помощью сцинтилляционных детекторов являет-
ся важной задачей.
целью работы является проведение сравни-
тельного анализа традиционных и новых типов
композитных сцинтилляционных экранов, иссле-
дование возможности применения сцинтилляци-
онных матриц на основе селенида цинка, леги-
рованного алюминием ZnSe:Al, для цр, а также
разработка технологии изготовления многоэле-
ментных линейных (1D) и матричных (2D) сборок
для визуализации излучений в системах радиаци-
онного нК и компьютерной томографии.
© е.ф. воронкин, с.р. михайлов, 2015
54 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №4, 2015
Сравнительная характеристика цифровых
радиографических систем. в системах на основе
рЭоП последний является преобразователем рент-
геновского излучения в видимое и одновременно
выполняет функции усилителя яркости изображе-
ний. Диаметр рабочего поля различных типов рЭоП
составляет от 120 до 400 мм, а диаметр выходного
экрана 20, 25, 30 или 35 мм. входные сцинтилля-
ционные экраны у современных рЭоП изготавли-
вают в основном из иодида цезия CsI. изображе-
ние, сформированное на выходном экране рЭоП,
с помощью оптической системы переносят на вход
фотоприемника телевизионной камеры. в каче-
стве фотоприемника в современных телевизион-
ных камерах применяются матрицы на основе при-
боров с зарядовой связью (ПЗс-матрицы), а также
КмоП-сенсоры. такие системы применяются для
контроля объектов в динамике с относительной чув-
ствительностью 2…3 % и разрешающей способно-
стью 3…5 пар лин./мм.
недостатками систем на основе рЭоП являют-
ся высокая стоимость, большие габариты и масса,
относительно небольшой размер рабочего поля,
чувствительность к вибрациям и ударам.
системы «сцинтиллятор-оптика-ПЗс» име-
ют ряд преимуществ перед системами на основе
рЭоП: возможность смены сцинтилляционного
экрана, что позволяет изменять размер рабоче-
го поля и другие параметры системы; малое вре-
мя получения изображения; простота конструк-
ции; малые габариты и масса; низкая стоимость
и др. сцинтилляционный экран в таких системах
преобразует теневое радиационное изображение
контролируемого объекта в видимое. Перенос
видимого изображения с экрана на фотоприем-
ник телевизионной камеры происходит с помо-
щью зеркально-линзовой оптической системы.
Для защиты от прямого ионизирующего излуче-
ния, которое может приводить к деградации фо-
топриемника, телевизионная камера заключена в
защитный свинцовый экран.
Параметры цифровых систем «сцинтилля-
тор-оптика-ПЗс» определяются параметрами
каждого звена системы: сцинтилляционного экра-
на, оптической системы и фотоприемника.
если система предназначена для промышлен-
ного нК, то в качестве сцинтилляционного экрана
применяют монокристаллические экраны CsI:Tl
или порошковые экраны Gd2O2S(Tb), а в оптиче-
ских системах применяют мегапиксельные свето-
сильные объективы.
из-за низкой яркости свечения сцинтилляци-
онных экранов в телевизионных камерах таких
систем необходимо применять высокочувстви-
тельные фотоприемники с высокой разрешаю-
щей способностью (мегапиксельные ПЗс-матри-
цы либо КмоП-сенсоры, параметры которых
практически сравнялись с параметрами ПЗс-ма-
триц). Пригодны, например, ПЗс-матрицы с ми-
кролинзами фирмы Sony (технология EXview
HAD CCD). Для повышения чувствительности
и уменьшения шумов на изображении применя-
ют режим длительного накопления изображений
на фотоприемнике, а увеличение возможных дли-
тельностей накопления изображений достигается
за счет охлаждения фотоприемника с помощью
элементов Пельтье. с целью увеличения размера
рабочего поля и разрешающей способности таких
систем для считывания изображения с сцинтил-
ляционного экрана иногда применяют несколько
ПЗс-матриц (от 4 до 88) [2].
Чувствительность контроля систем «сцинтил-
лятор-оптика-ПЗс» соответствует чувствитель-
ности пленочной радиографии, а разрешающая
способность составляет до 10 пар лин./мм.
наиболее перспективными являются цифровые
системы на основе плоскопанельных матричных и
линейных детекторов «сцинтиллятор-полупрово-
дник». в матричных плоскопанельных детекторах
чаще всего используются панели на основе амор-
фного кремния (а-Si) в комбинации с различными
сцинтилляторами (например, Gd2O2S:Tb, CsI:Tl и
др.). максимальные размеры плоскопанельных де-
текторов «сцинтиллятор–полупроводник» состав-
ляют 40×40 см, а разрешающая способность – до
10 пар лин./мм, что соответствует размеру пикселя
50 мкм.
недостатками плоскопанельных матричных
детекторов является их высокая стоимость и огра-
ниченная радиационная стойкость.
все рассмотренные выше системы не пригод-
ны для контроля крупногабаритных объектов.
Контроль таких объектов (багажа, ручной клади,
посылок, контейнеров, транспортных средств и
т. п.) осуществляется с помощью линейных де-
текторов, работающих по принципу сканирова-
ния. такие преобразователи обычно представляет
собой линейку детекторов непрямого преобразо-
вания типа сцинтиллятор-фотодиод. в сканиру-
ющих системах изображение формируется в ре-
зультате просвечивания узким веерным пучком
излучения контролируемого объекта, который
движется с постоянной скоростью относительно
детектора. размер и пространственная разреша-
ющая способность сканирующей линейки опре-
деляются количеством и размером входящих в
нее детекторов (каналов). их может быть 320,
512, 640, 1024, 2048 и больше. сканирующие
системы на основе линейки детекторов имеют
ряд преимуществ перед рассмотренными выше
системами:
– линейки детекторов могут иметь длину в не-
сколько метров, что позволяет сканировать объек-
ты больших размеров;
55ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №4, 2015
– устраняется влияние неинформативного
рассеянного излучения на качество цифрового
изображения;
– возможность применения мультиэнергети-
ческих детекторов, что позволяет различать ма-
териалы с разным атомным номером (органику и
неорганику);
– широкий динамический диапазон (больше
7000);
– возможность изготовления линеек, повторя-
ющих специфические формы объекта.
К недостаткам сканирующих систем можно отне-
сти высокие требования к механическим устройствам
сканирования по равномерности перемещения и ви-
брации, длительное время сканирования объекта.
Сравнительная характеристика сцин-
тилляторов. интенсивность люминесценции
экрана зависит от квантового выхода сцинтил-
лятора, толщины поглощающего слоя и про-
зрачности экрана к собственному излучению.
толщину слоя сцинтиллятора необходимо вы-
бирать такой, чтобы обеспечивалось как эффек-
тивное поглощения квантов ионизирующего
излучения, так и достаточный выход светово-
го сигнала на фотоприемник. При выборе пары
сцинтиллятор–фотоприемник для достижения
высокой эффективности детектирования необ-
ходимо обеспечивать соответствие спектраль-
ной характеристики излучения сцинтиллятора
спектральной характеристике чувствительности
фотоприемника. мерой такого взаимного соот-
ветствия является коэффициент спектрального
соответствия Кс:
K I S d I dc =
∞∞
∫∫ ( ) ( ) / ( )λ λ λ λ λ
00
,
где I(l) и S(l) – нормированные спектральные
характеристики излучения сцинтиллятора и чув-
ствительности фотоприемника соответственно.
в таблице приведены параметры традицион-
ных и новых типов сцинтилляторов, применяе-
мых в сцинтилляционных детекторах [3–5]. Эти
параметры дают представление о светимости
(световыход lмax), поглотительной способности
рентгеновских квантов (плотность и Zэфф), услови-
ях светособирания (показатель преломления и коэф-
фициент ослабления собственного излучения), ради-
ационной стойкости и кинетике сцинтилляционного
сигнала (время высвечивания и уровень послесвече-
ния через 3 мс после прекращения облучения).
Для нК, в котором применимы большие
флюэнсы высокоэнергетических рентгеновских
квантов, необходимо применять такие сцинтил-
ляторы с большим атомным номером и высокой
плотностью, как CdWO4, ZnWO4, Lu2SiO5:Ce,
Gd2O2S:Tb (см. таблицу). Для ряда люминофоров,
которые не разлагаются при плавлении (CdWO4,
ZnWO4, Lu2SiO5:Ce), возможно получение экра-
нов в виде кристаллов. оксисульфидные сцин-
тилляторы применяются в виде монодисперсного
порошка, распределенного в полимерном связу-
ющем или в виде керамики. Для сцинтилляцион-
ных веществ, приведенных в таблице, характерны
высокая радиационная стойкость и удовлетвори-
тельные кинетические параметры (за исключе-
нием Gd2O2S:Tb). Для сцинтилляторов ZnSe:Al,
Gd2O2S:Tb, Gd2O2S:Pr,се,F обеспечивается удов-
летворительное спектральное соответствие с
кремниевыми фотоприемниками.
в связи с необходимостью контроля объектов в
режиме реального времени с высокой разрешающей
способностью и развитием мультиэнергетических
методик контроля возникли новые требования к
параметрам сцинтилляторов. Это ужесточение
требований к кинетике люминесценции, симбат-
ный характер изменения световыхода с темпера-
турой, радиационная стойкость сцинтилляторов
не ниже 106 рад. При этом энергетическая зависи-
мость световыхода сцинтилляторов существенно
зависит от толщины образца, эффективного атом-
ного номера (Zэфф) и прозрачности к собственному
излучению.
Параметры сцинтилляторов
Параметр CsI:Tl CdWO4 ZnWO4
Gd2O2S
:Pr,се,F
Gd2O2S
:Tb
Lu2SiO5:Ce
(LSO:Ce) ZnSe:Al
абсолютный световыход, фот./мэв при
662 кэв (·103) 56 20 14 35 60 30 60
Плотность, г/см3 4,51 8,28 7,87 7,3 7,3 7,41 5,42
Zэфф 54 66 61 62 62 66,4 33
Тплавления, °с 894 1325 1200 разлагается разлагается 2150 1520
Показатель преломления 1,79 2,3 2,2 2 2 1,82 2,5
λмax, нм 550 495 490 520 550 420 610
Коэффициент ослабления собственного
излучения, см–1 0,05 0,03 0,05 1 0,6 0,04 0,3
радиационная стойкость, рад 106 106 105 107 107 108 107
время высвечивания, мкс 6 5 3 4 600 0,04 2
Послесвечение, % через 3 мс 20 0,1 0,2 0,1 1 0,5 0,1
56 ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №4, 2015
на рис. 1 приведены измеренные зависимо-
сти световыхода керамического сцинтиллято-
ра Gd2O2S:Tb (GOS) и кристаллических ZnSe:Al,
CsI:Tl от анодного напряжения рентгеновской
трубки. При 50 кв максимальный сигнал наблю-
дается у селенида цинка толщиной 0,6 мм. с уве-
личением анодного напряжения от 50 до 130 кв
световыход этого образца практически не изменя-
ется по причине поглощения в нем только низко-
энергетической части рентгеновского излучения.
световыход образца селенида цинка толщиной
4 мм при увеличением анодного напряжения воз-
растает и превосходит световыход тонкого образ-
ца при напряжении более 110 кв.
Технология изготовления многоэлементных
сцинтилляционных сборок. в качестве сцинтил-
ляционного материала используем селенид цинка,
легированный алюминием ZnSe:Al [6]. Данный
сцинтиллятор обеспечивает хорошее спектраль-
ное соответствие с фотодиодом, большой динами-
ческий диапазон (104), высокое быстродействие в
области низких энергий рентгеновского излуче-
ния (30…50 кэв) и высокую чувствительность де-
тектора «стцинтиллятор-фотодиод».
технология изготовления многоэлементных
сцинтилляционных сборок заключается в порезке
пластины сцинтилляционного материала нужно-
го размера на необходимое количество элементов
в двух взаимно перпендикулярных направлениях
и помещение металлического отражателя между
ними. в качестве отражателя применяют металли-
ческое покрытие из серебра, индия или алюминия.
Пластину сцинтиллятора перед порезкой жест-
ко укрепляют на подложке, которая выполняет-
ся из светоотражающей керамики или фторо-
пласта. на рис. 2 приведены пошаговые эскизы
технологии изготовления многоэлементных сбо-
рок. технология изготовления экономична и про-
ста, сборки получают из одной пластины, жестко
укрепленной на подложке, полным ее прорезани-
ем в двух взаимно перпендикулярных направле-
ниях. реализация технологии не требует никакой
дополнительной оснастки. После порезки не тре-
буется полировка сторон каждого элемента, что
также исключает брак при изготовлении (сколы и
растрескивание). При этом обеспечиваются оди-
наковые геометрические размеры каждого эле-
мента, а также равная толщина отражателя между
элементами. Предлагаемая технология позволяет
получать многоэлементные линейки (1D) и матри-
цы (2D) с минимальными размерами единичного
элемента 1×1 мм. исходя из этого, сцинтилляци-
онные многоэлементные сборки, изготовленные
по данной технологии, имеют более высокую про-
странственную разрешающую способность.
рассмотрим более подробно предложенную
технологию на примере изготовления матрицы из
ZnSe:Al, состоящей из 3136 пикселей. размер еди-
ничного пикселя равен 1×1×0,6 мм, ширина све-
тоотражающего канала 0,3 мм. Подготовленную
пластину-заготовку ZnSe:Al произвольного раз-
мера толщиной 0,6 мм приклеивали на керамиче-
скую светоотражающую подложку. Заготовку за-
крепляли на станке с алмазной пилой с внешней
режущей кромкой. Прорезали первый базовый рез
таким образом, чтобы пила разрезала заготовку
и светоотражающую подложку. Далее прорезаем
55 резов с шагом 1,3 мм. Прорезаем пластину-за-
готовку на глубину 0,6 мм до светоот-
ражающей керамической подложки.
Делаем последний рез, как и базовый,
с шагом 1,3 мм. разрезанную заготов-
ку поворачиваем на 90º и прорезаем 56
каналов аналогично сказанному выше.
разрезанную в двух взаимно перпенди-
кулярных направлениях заготовку сни-
мают со станка и промывают в ультраз-
вуковой ванне для того, чтобы удалить
с боковой поверхности кристалла обра-
зовавшуюся в процессе резки стружку.
Далее на боковые поверхности каналов
наносят светоотражающий металличе-
ский слой. Затем заполняют каналы ма-
Рис. 1. измеренные зависимости светового выхода керами-
ческого сцинтилятора Gd2O2S:Tb (GOS) и кристаллических
ZnSe:Al, CsI:Tl от анодного напряжения на рентгеновской
трубке
Рис. 2. Пошаговые эскизы технологии изготовления многоэлементных
сцинтилляционных сборок: а – сцинтилляционная заготовка, наклеенная
на подложку; б – сцинтиляционная заготовка, прорезанная на 16 каналов; в
– сцинтиляционная заготовка, разрезанная на 1D-матрицы; г – 2D-матрица,
изготовленная для цифровой радиографии
57ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ, №4, 2015
трицы клеем для придания ей жесткости. После
полимеризации клея сцинтилляционная матрица
готова.
на рис. 3 приведены измеренные трехмерные ги-
стограммы взаимовлияния между каналами в сцин-
тилляционных матрицах из ZnSe(Al) с использо-
ванием разных светоотражающих покрытий. При
осаждении металлического слоя на боковые поверх-
ности каждого пикселя сцинтилляционной матри-
цы взаимное влияние между пикселями уменьшает-
ся вдвое. Это приводит к увеличению световыхода,
чувствительности и пространственной разрешаю-
щей способности матриц.
Выводы
Предлагаемая технология позволяет изготавли-
вать многоэлементные линейные (1D) и матричные
(2D) сцинтилляционные сборки с высокой простран-
ственной разрешающей способностью. технология
реализуется без применения сложной специальной
оснастки, является простой, экономичной и легко
воспроизводимой для серийного производства.
испытания изготовленных 198-пиксельных
сцинтилляционных матриц на основе кристал-
лов селенида цинка, легированных алюмини-
ем ZnSe:Al, в составе компьютерного томографа
показали их эффективность и превосходство над
другими сцинтилляторами в области малых энер-
гий рентгеновского излучения.
разработана методика измерения взаимовлия-
ния пикселей многоэлементных сцинтилляцион-
ных матриц. Для существенного уменьшения вза-
имовлияния пикселей целесообразно применять
металлические светоотражающие покрытия.
1. Троицкий В.А. флэш-радиография // территория NDT. –
2013. – № 4. – с. 44–50.
2. Современные системы радиационного неразрушающего
контроля / в.а. троицкий, с.р. михайлов, р.о. Пастовен-
ский и др. // техн. диагностика и неразруш. контроль. –
2015. – № 1. – с. 23–35.
3. Гринев Б.В., Рыжиков В.Д., Семиноженко В.П. сцинтил-
ляционные детекторы и системы контроля радиации на
их основе / Под. ред. в.Д. рыжикова. – Киев: наук. дум-
ка, 2007. – 447 с.
4. Ананьева Г.В., Горохова Е.И., Демиденко. В.А.оптиче-
ские свойства керамики на основе Gd2O2S //оптический
журнал. – 2005. – № 72 (1). – с. 68–72.
5. Nikl M.. Meas. Sci. Technol. – 2006. – 17. – P. 37.
6. Пат. № 92286 Украина от 29.10.2009. Полупроводнико-
вый сцинтилляционный материал на основе легирован-
ного ZnSe и способы его получения / е.ф.воронкин, с.н.
галкин, в.Д. рыжиков и др.
Possibility of applying scintillation multielement assemblies based on aluminium-alloyed zinc selenide ZnSe:Al for digital
radiography is shown. Technology of manufacturing scintillation multi-element assemblies and procedure of measurement of
pixel interference in the assemblies are proposed. Results of testing the manufactured multielement assemblies based on ZnSe:Al
in a computerized tomographic scanner are given.
K e y w o r d s : digital radiography, flash-radiography, nondestructive testing, scintillator, scintillation multielement assembly
Поступила в редакцию
20.11.2015
Рис. 3. трехмерная гистограмма взаимовлияния пикселей в сцинтилляционной матрице из ZnSe(Al) с порошковым светоотра-
жателем (а) и металлическим (б)
|