RU2369999C1 - Laser positioner for x-ray emitter - Google Patents
Laser positioner for x-ray emitter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369999C1 RU2369999C1 RU2008109464/28A RU2008109464A RU2369999C1 RU 2369999 C1 RU2369999 C1 RU 2369999C1 RU 2008109464/28 A RU2008109464/28 A RU 2008109464/28A RU 2008109464 A RU2008109464 A RU 2008109464A RU 2369999 C1 RU2369999 C1 RU 2369999C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- laser
- axis
- mirror
- ray
- ray beam
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля объектов с использованием рентгеновского излучения.The invention relates to the field of non-destructive testing of objects using x-ray radiation.
Известен лазерный центратор для рентгеновского излучателя, содержащий корпус с расположенным в нем лазером, оптическая ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя, два зеркала - первое зеркало, выполненное из оргстекла и установленное на пересечении оптических осей лазерного и рентгеновских пучков перпендикулярно образуемой ими плоскости и направляющее на объект лазерные пучки, концентричные оси рентгеновского пучка, второе зеркало, выполненное полупрозрачным и установленное на оси лазера между ним и первым зеркалом перпендикулярно плоскости, образованной осями рентгеновского и лазерного пучков, телевизионную систему, состоящую из ПЗС-матрицы и видеомонитора, ось объектива ПЗС-матрицы проходит через точку пересечения второго зеркала с осью лазера перпендикулярно к ней, и кольцевую матрицу лазеров, установленную симметрично относительно оси лазера перпендикулярно к ней между лазером и вторым зеркалом, узкополосный светофильтр, полоса пропускания которого совпадает с длиной волны излучения лазера, установленный перед объективом телевизионной системы, для измерения расстояния до рентгеновского излучателя использован лазерный дальномер, установленный в корпусе центратора, луч которого распространяется с помощью первого зеркала в направлении, совпадающим с осью рентгеновского пучка, и формирует на объекте лазерное пятно, положение которого совпадает с точкой пересечения объекта с осью рентгеновского пучка, оси лазеров кольцевой матрицы в плоскостях, образованных осями лазеров и осью лазера дальнометрической системы, наклонены к оси лазера дальномера под углами α/2, где α - угол излучения рентгеновского излучателя, сходятся в одной точке на расстоянии В от корпуса матрицы на оси лазера дальномера, расположенной на расстоянии А от точки пересечения первого зеркала с осью рентгеновского пучка, равном расстоянию от этой точки до фокуса рентгеновской трубки по оси рентгеновского пучка, и после отражения первого зеркала распространяются в виде конического пучка из N лучей, где N - число лазеров кольцевой матрицы, формирующих на поверхности объекта кольцевую структуру из N пятен, симметричную относительно центрального пятна, формируемого на объекте лазера и дальномера, причем диаметр этой структуры совпадает с размером зоны объекта, просвечиваемой рентгеновским излучением [1].A known laser centralizer for an x-ray emitter, comprising a housing with a laser located in it, whose optical axis is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter, two mirrors is a first mirror made of plexiglass and mounted at the intersection of the optical axes of the laser and x-ray beams perpendicular to the plane formed by them and directing them to the object is laser beams, concentric axes of the x-ray beam, a second mirror made translucent and mounted on the laser axis between it and the first with a glass perpendicular to the plane formed by the axes of the x-ray and laser beams, a television system consisting of a CCD matrix and a video monitor, the lens axis of the CCD matrix passes through the intersection point of the second mirror with the laser axis perpendicular to it, and the ring laser matrix installed symmetrically with respect to the laser axis perpendicular to it between the laser and the second mirror, a narrow-band light filter, the passband of which coincides with the laser radiation wavelength, installed in front of the TV lens system, to measure the distance to the x-ray emitter, a laser range finder is used, which is installed in the centralizer body, the beam of which propagates with the first mirror in the direction coinciding with the axis of the x-ray beam, and forms a laser spot on the object whose position coincides with the point of intersection of the object with the axis x-ray beam, the axis of the ring matrix lasers in the planes formed by the laser axes and the laser axis of the long-range system, are inclined to the laser axis of the rangefinder at angles α / 2, where α - the radiation angle of the x-ray emitter, converge at one point at a distance B from the matrix body on the laser axis of the range finder, located at a distance A from the point of intersection of the first mirror with the axis of the x-ray beam, equal to the distance from this point to the focus of the x-ray tube along the x-ray axis, and after reflection, the first mirrors propagate in the form of a conical beam of N rays, where N is the number of ring matrix lasers that form on the surface of the object a ring structure of N spots, symmetric with respect to the center ceiling elements spot formed on the object and the laser range finder, the diameter of this structure coincides with the size of the object area, transmission X-ray radiation [1].
Недостаток данного изобретения - сложность юстировки кольцевой матрицы лазеров, а также отрицательное влияние второго полупрозрачного зеркала на работу лазерного дальномера, которое существенно зависит от наличия на пути распространения лазерного луча отражающих полупрозрачных поверхностей. Кроме того, лазер дальномера периодически отключается в процессе измерения для экономии энергии источника питания, что мешает его наблюдению при наведении центратора на объект.The disadvantage of this invention is the difficulty of alignment of the annular matrix of the lasers, as well as the negative effect of the second translucent mirror on the operation of the laser rangefinder, which substantially depends on the presence of reflective translucent surfaces on the laser path. In addition, the rangefinder laser is periodically turned off during the measurement process to save power supply, which interferes with its observation when the centralizer is pointed at the object.
Цель изобретения - устранение этих недостатков.The purpose of the invention is the elimination of these disadvantages.
Для этого в центратор, содержащий корпус, в котором расположены первое зеркало, установленное под углом 45° к оси рентгеновского пучка в точке пересечения оси рентгеновского пучка и оси, параллельной продольной оси рентгеновского излучателя и проходящей на расстоянии А от фокуса рентгеновской трубки, лазерный дальномер и телевизионная система, состоящая из телекамеры на базе ПЗС-матрицы, объектива и монитора, установленного вне зоны раскрытия рентгеновского пучка, причем оптические оси лазерного дальномера и объектива телекамеры телевизионной системы параллельны друг другу и оси рентгеновского пучка, а перед объективом телекамеры установлен узкополосный фильтр, полоса пропускания которого совпадает с длиной волны лазера, применяемого в центраторе для подсветки объекта, при этом ось лазера параллельна продольной оси рентгеновского излучателя и проходит через центр первого зеркала, ротор с центральным осевым отверстием, расположенный на оси лазера между ним и первым зеркалом, на поверхности ротора, перпендикулярной оси лазера и обращенной к первому зеркалу, вдоль одного из его радиусов последовательно установлены полупрозрачное зеркало, расположенное на оси лазера под углом 45° к оси, второе зеркало, установленное на расстоянии R от центра полупрозрачного зеркала под угломTo do this, in a centralizer containing a housing in which the first mirror is located, set at an angle of 45 ° to the x-ray axis at the point of intersection of the x-ray axis and the axis parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter and passing at a distance A from the focus of the x-ray tube, a laser range finder and a television system consisting of a camera based on a CCD matrix, a lens and a monitor mounted outside the area of the x-ray beam, the optical axis of the laser rangefinder and the lens of the television camera of the ionization system are parallel to each other and the axis of the x-ray beam, and a narrow-band filter is installed in front of the camera lens, the passband of which coincides with the wavelength of the laser used in the centralizer to illuminate the object, while the laser axis is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter and passes through the center of the first mirror, a rotor with a central axial hole located on the axis of the laser between it and the first mirror, on the surface of the rotor perpendicular to the axis of the laser and facing the first mirror, along th of its radii sequentially installed semitransparent mirror disposed on the laser axis at an angle of 45 ° to the axis, the second mirror installed at a distance R from the center of the semitransparent mirror at an angle
к оси лазера, где α - угол расхождения рентгеновского пучка, плоскости полупрозрачного зеркала и второго зеркала перпендикулярны плоскости, проходящей через ось лазера перпендикулярно плоскости, образованной осями лазера и рентгеновского пучка, центр полупрозрачного зеркала находится от центра первого зеркала на расстоянии С=А+В, где А - расстояние от фокуса рентгеновской трубки до центра первого зеркала, , ротор приводится в движение от электрического или иного привода с частотой f≤10 Гц. to the laser axis, where α is the angle of divergence of the X-ray beam, the plane of the translucent mirror and the second mirror are perpendicular to the plane passing through the laser axis perpendicular to the plane formed by the axes of the laser and the X-ray beam, the center of the translucent mirror is located at a distance C = A + B from the center of the first mirror where A is the distance from the focus of the x-ray tube to the center of the first mirror, , the rotor is driven by an electric or other drive with a frequency f≤10 Hz.
Схема устройства приведена на фиг.1.The device diagram is shown in figure 1.
Центратор содержит корпус 2, закрепленный на рентгеновском излучателе 1. В корпусе 2 расположены лазер 9, ось которого параллельна продольной оси рентгеновского излучателя и проходит на расстоянии А от фокуса рентгеновской трубки через центр первого зеркала 3. Между лазером 9 и первым зеркалом 3 на оси лазера установлен ротор 4 с центральным отверстием, на поверхности которого, обращенной к первому зеркалу 3, последовательно установлено полупрозрачное зеркало на оси лазера 9 под углом 45° к ней, а также второе зеркало 5, установленное под углом к оси лазера.The centralizer comprises a
Ротор приводится во вращение относительно оси лазера 9 с помощью электрического привода, состоящего, например, из фрикциона 7 и мотора 8. На корпусе 2 установлены также лазерный дальномер 10 и телевизионная система, включающаяся у телекамеры 11 с объективом 12, ПЗС-матрицу 13 и монитор 14.The rotor is rotated relative to the axis of the laser 9 using an electric drive consisting, for example, of a friction clutch 7 and a motor 8. A laser rangefinder 10 and a television system are also installed on the
Центратор работает следующим образом - часть лучей лазера 9 проходит полупрозрачное зеркало 6, после отражения от первого зеркала 3 распространяются по направлению, совпадающему с осью рентгеновского пучка, и формирует на поверхности объекта 15 яркую точку, положение которой совпадает с точкой пересечения объекта с осью рентгеновского пучка.The centralizer works as follows - part of the laser 9 rays passes through a translucent mirror 6, after reflection from the first mirror 3 they propagate in the direction coinciding with the axis of the x-ray beam, and forms a bright point on the surface of the object 15, the position of which coincides with the point of intersection of the object with the x-ray axis .
Вторая часть излучения лазера 9 направляется на второе зеркало 5 и после отражения от него направляется под углом α/2 к оси лазера в точку, расположенную на расстоянии А от центра первого зеркала 3.The second part of the laser radiation 9 is directed to the second mirror 5 and, after reflection from it, is directed at an angle α / 2 to the laser axis to a point located at a distance A from the center of the first mirror 3.
При вращении ротора 4 лучи лазера 9, отраженные от второго зеркала 5, образуют поверхность конуса с углом при вершине α, ось которого совпадает с осью лазера, а вершина которого находится на оси лазера 9 на расстоянии А от центра первого зеркала 3.When the rotor 4 rotates, the rays of the laser 9 reflected from the second mirror 5 form the surface of the cone with an angle at the apex α, whose axis coincides with the axis of the laser, and whose vertex is on the axis of the laser 9 at a distance A from the center of the first mirror 3.
После отражения от первого зеркала 3 эти лучи распространяются соосно с осью рентгеновского пучка и формируют на объекте яркое кольцо, диаметр которого равен диаметру участка объекта, просвечиваемого рентгеновским пучком, и которое наблюдают на экране монитора 4.After reflection from the first mirror 3, these rays propagate coaxially with the axis of the x-ray beam and form a bright ring on the object, the diameter of which is equal to the diameter of the portion of the object illuminated by the x-ray beam, and which is observed on the monitor screen 4.
При частоте вращения f≥10 Гц изображение кольца визуально воспринимается как слитное.At a rotation frequency of f≥10 Hz, the image of the ring is visually perceived as fused.
Угол наклона φ второго полупрозрачного зеркала 6 к оси лазерного пучка выбран с учетом геометрических соотношений, показанных на фиг.2.The angle of inclination φ of the second translucent mirror 6 to the axis of the laser beam selected taking into account the geometric relationships shown in figure 2.
Из прямоугольного треугольника ОМК имеем Таким образом, расстояние от второго полупрозрачного зеркала до лазера определяется углом расхождения рентгеновского пучка и конструктивным параметром В, что позволяет легко перестраивать геометрию пучка конических лучей при вращении ротора 4.From a right triangle OMK we have Thus, the distance from the second translucent mirror to the laser is determined by the angle of divergence of the x-ray beam and structural parameter B, which makes it easy to reconstruct the geometry of the beam of conical rays during rotation of the rotor 4.
Понятно, что при этом угол φ наклона второго полупрозрачного зеркала имеет единственное значение, равное It is clear that in this case, the angle of inclination φ of the second translucent mirror has a single value equal to
Действительно, из прямоугольного треугольника ОМК имеем откуда .Indeed, from a right triangle OMK we have where from .
Рассматривая углы, прилегающие к оси OD, получим 2γ=180°-β, откуда Considering the angles adjacent to the OD axis, we obtain 2γ = 180 ° -β, whence
С учетом (2) получаем .In view of (2), we obtain .
Из прямоугольника OCD имеем окончательно From the rectangle OCD we have finally
Отметим, что гипотенуза треугольника OCD, совпадающая с поверхностью полупрозрачного зеркала 6, проведена через точку О пересечения прямой РО (сторона угла ОРС, равного по определению) и перпендикулярна СО, направление которого совпадает с радиусом ротора 4. По известному закону отражения геометрической оптики нормаль MN к поверхности второго полупрозрачного зеркала 6 должна совпадать с биссектрисой угла КМО (угол падения равен углу отражения).Note that the hypotenuse of the triangle OCD, which coincides with the surface of the translucent mirror 6, is drawn through the point O of intersection of the line PO (side of the OPC angle equal to by definition) and is perpendicular to the CO whose direction coincides with the radius of the rotor 4. According to the well-known law of reflection of geometric optics, the normal MN to the surface of the second translucent mirror 6 must coincide with the bisector of the CMO angle (the angle of incidence is equal to the angle of reflection).
Центратор используется следующим образом. Включают лазер 9 и привод ротора 4 и, наблюдая на экране монитора 14 изображение объекта одновременно со сформированными на нем изображениями кольцевой структуры с яркой точкой в центре кольца, совмещают эту структуру с нужной зоной объекта, перемещая рентгеновский излучатель 1 вместе с корпусом 2 относительно объекта 15. После завершения процедуры наведения излучателя на объект производят измерение расстояния лазерного дальномера 10, выбирают необходимый режим просвечивания и производят экспонирование радиографической пленки.The centralizer is used as follows. Turn on the laser 9 and rotor drive 4 and, observing on the monitor screen 14 the image of the object simultaneously with the images of the ring structure formed on it with a bright dot in the center of the ring, combine this structure with the desired area of the object, moving the x-ray emitter 1 together with the
ЛитератураLiterature
1. Патент РФ N 2293453, Лазерный центратор.1. RF patent N 2293453, Laser centralizer.
Claims (1)
где α - угол расхождения рентгеновского пучка, плоскости полупрозрачного зеркала и второго зеркала перпендикулярны плоскости, проходящей через ось лазера перпендикулярно плоскости, образованной осями лазера и рентгеновского пучка, центр полупрозрачного зеркала находится от центра первого зеркала на расстоянии С=А+В,
где А - расстояние от фокуса рентгеновской трубки до центра первого зеркала;
,
ротор приводится в движение от электрического или иного привода с частотой f≥10 Гц. Laser centralizer for an X-ray emitter, in which the first mirror is located, set at an angle of 45 ° to the axis of the X-ray beam at the point of intersection of the x-ray axis and the axis parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter and passing at a distance A from the focus of the x-ray tube, a laser rangefinder and a television system consisting of a camera based on a CCD matrix, a lens and a monitor mounted outside the area of the x-ray beam, the optical axis of the laser rangefinder and the telephoto lens measures of the television system are parallel to each other and to the axis of the x-ray beam, and a narrow-band filter is installed in front of the camera lens, the passband of which coincides with the wavelength of the laser used in the centralizer to illuminate the object, while the laser axis is parallel to the longitudinal axis of the x-ray emitter and passes through the center of the first mirror , a rotor with a central axial hole located on the laser axis between it and the first mirror, on the surface of the rotor perpendicular to the laser axis and facing the first mirrors y, along one of its radii, a translucent mirror is placed in series, located on the laser axis at an angle of 45 ° to the axis, a second mirror installed at a distance R from the center of the translucent mirror at an angle to the laser axis
where α is the angle of divergence of the x-ray beam, the plane of the translucent mirror and the second mirror are perpendicular to the plane passing through the laser axis perpendicular to the plane formed by the axes of the laser and the x-ray beam, the center of the translucent mirror is located from the center of the first mirror at a distance C = A + B,
where A is the distance from the focus of the x-ray tube to the center of the first mirror;
,
the rotor is driven by an electric or other drive with a frequency f≥10 Hz.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109464/28A RU2369999C1 (en) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Laser positioner for x-ray emitter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008109464/28A RU2369999C1 (en) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Laser positioner for x-ray emitter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2369999C1 true RU2369999C1 (en) | 2009-10-10 |
Family
ID=41261067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008109464/28A RU2369999C1 (en) | 2008-03-14 | 2008-03-14 | Laser positioner for x-ray emitter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369999C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114379089A (en) * | 2021-12-27 | 2022-04-22 | 广东粤港澳大湾区硬科技创新研究院 | Laser vibration material disk device |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4521905A (en) * | 1982-02-02 | 1985-06-04 | Horiba, Ltd. | Monitor of an X-ray radiation range |
| GB2175778A (en) * | 1985-05-18 | 1986-12-03 | British Aerospace | Radiographic apparatus |
| RU2289223C1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-12-10 | Войсковая часть 75360 | Scanning laser positioner for x-radiation |
| RU2293453C1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-02-10 | Войсковая часть 75360 | Laser localizer for x-ray emitter |
| RU2307484C2 (en) * | 2005-05-20 | 2007-09-27 | в/ч 75360 | Diffractive laser localizer for x-ray emitter |
-
2008
- 2008-03-14 RU RU2008109464/28A patent/RU2369999C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4521905A (en) * | 1982-02-02 | 1985-06-04 | Horiba, Ltd. | Monitor of an X-ray radiation range |
| GB2175778A (en) * | 1985-05-18 | 1986-12-03 | British Aerospace | Radiographic apparatus |
| RU2289223C1 (en) * | 2005-05-20 | 2006-12-10 | Войсковая часть 75360 | Scanning laser positioner for x-radiation |
| RU2307484C2 (en) * | 2005-05-20 | 2007-09-27 | в/ч 75360 | Diffractive laser localizer for x-ray emitter |
| RU2293453C1 (en) * | 2005-09-01 | 2007-02-10 | Войсковая часть 75360 | Laser localizer for x-ray emitter |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114379089A (en) * | 2021-12-27 | 2022-04-22 | 广东粤港澳大湾区硬科技创新研究院 | Laser vibration material disk device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101317947B1 (en) | Apparatus for inspecting cylinder | |
| JP2011002439A (en) | Inspection apparatus | |
| FI90285C (en) | An optical system for determining the change in curvature of an object over a small area | |
| RU2237984C1 (en) | Laser x-radiation localizer | |
| RU2204821C1 (en) | Laser centralizer of x-ray radiator | |
| RU2239179C1 (en) | Radio-optical endoscope | |
| RU2369999C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
| JP5033669B2 (en) | Anterior segment cross-section imaging device | |
| JP3388285B2 (en) | Inspection device | |
| RU2369992C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
| JP2007278705A (en) | Inner surface inspection equipment using slit light | |
| RU2370000C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
| JP2013019786A (en) | Inside tube wall inspection apparatus and inside tube wall inspection method | |
| RU2263421C1 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
| RU2179789C2 (en) | Laser centering mount for x-ray radiator | |
| RU2289223C1 (en) | Scanning laser positioner for x-radiation | |
| RU2293453C1 (en) | Laser localizer for x-ray emitter | |
| CN106461382A (en) | Five axis optical inspection system | |
| RU2289221C1 (en) | Scanning laser x-ray positioner | |
| RU2369996C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
| RU2369998C1 (en) | Laser positioner for x-ray emitter | |
| RU2237983C2 (en) | Laser x-radiation localizer | |
| KR20160048515A (en) | Apparatus for internal inspection of pipe | |
| RU2224243C1 (en) | Laser autocollimation centering mount for x-ray radiator | |
| JPH04242213A (en) | Side view type endoscope for in-tube observation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110315 |