Дозиметр лазерного излучения

 

Использование: изобретение относится к измерительной технике, является сервисным медицинским прибором и предназначено для определения и контроля уровня облучения органов человека, например, органов зрения при проведении хирургических операций и терапевтического лечения пациента с помощью лазерных установок. Сущность: повышение оперативности измерения дозы лазерного излучения достигается введением в канал наведения последовательно расположенных источника видимого излучения и диафрагмы, расположение диафрагмы за выходным объективом на расстоянии определяемом соотношением приведенным в описании. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s G 01 J 5/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У (21) 4900864/25 (22) 09,01.91 (46) 15. 07.93. Бюл. N. 26 (71) Научно-производственное объединение

"Астрофизика" (72) Е.Н.Каланикин, В.Ф. Морсков и И.А.Панин (56) Патент США

N. 4488812, кл. G 01 N 21/00, 1984.

Кириллов А.И. и др. "Дозиметрия лазерного излучения", М: "Радио и связь", 1983, с,67-70. (54) ДОЗИМЕТР ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (57} Использование: изобретение относится к измерительной технике, является сервисИзобретение относится к измерительной технике. является сервисным медицинским прибором и предназначено для определения и контроля уровня облучения органов человека, например. органов зрения, при проведении хирургических операций и терапевтического лечения пациента с помощью лазерных установок.

Целью предполагаемого изобретения является повышение оперативности процесса измерения.

На фиг.1 представлена схема устройства дозиметра: на фиг,2 — схема расположения реперных точек (световых пятен) канала наведения на объекте воздействия излучения (а — в точке контроля, б — вокруг точки контроля); на фиг.3 — расчетная схема дозиметра.

Дозиметр состоит из измерительного канала 1 с входным объективом 2 и приемником излучения 3, канала наведения 4 с,, Ж„„1827553 А1 ным медицинским прибором и предназначено для определения и контроля уровня облучения органов человека, например, органов зрения при проведении хирургических операций и терапевтического лечения пациента с помощью лазерных установок, Сущность: повышение оперативности измерения дозы лазерного излучения достигается введением в канал наведения последовательно расположенных источника видимого излучения и диафрагмы, расположение диафрагмы за выходным объективом на расстоянии определяемом соотношением приведенным в описании. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. выходным объективом 5, имеющим фокусное расстояние, равное f диафрагмой 6 и источником видимого излучения 7. в качестве которого могут быть использованы лампочки накаливания.

Измерительный канал и канал наведения расположены так, что угол между их оптическими осями равен а, а расстояние между центрами объективов 2 и 5 равно О.

Приемник излучения 3 расположен на расстоянии I от объектива 2 и имеет приемную площадку, линейный размер которой равен М.

В диафрагме 6 выполнены одно или несколько отверстий, например, круглой или другой формы — 8(8 ), которые расположены на оптической оси канала наведения (отверстие 8) или на расстоянии R от нее (отверстия 8 ) (на фиг.1 и фиг.3 одновременно показаны отверстия 8 и 8 ).

1827553

Основные размеры дозиметра связаны между собой соотношениями, указанными в формуле предполагаемого изобретения.

Предлагаемое устройство работает сле- 5 дующим образом. Дозиметр входным объективом 2 направляется на объект воздействия 10 лазерного излучения и включается источник видимого излучения 7, свет от которого, проходя через диафрагму 10

6 и обьектив 5, создает на обьекте воздействия одну (фиг.2а точка 9), если диафрагма имеет центральное отверстие, или несколько (фиг.2б точки 9 ) если диафрагма имеет смещенные относительно центра отвер- 15 стия, реперных (световых точек).

Изменением положения дозиметра добиваются того. чтобы реперная точка, если она одна, или центр их расположения, если их несколько, совпал с точкой контроля 11, 20 на которую воздействует лазерное излучеwe, и они были сфокусированы.

При этом оптические оси измерительного канала и канала наведения автоматически сводятся в точке контроля 11, а 25 расстояние от точки контроля 11 до входно-, го обьектива 2 устанавливается равным L (фиг.3).

Это возможно только при определенном соотношении между основными разме- 30 рами предложенного дозиметра, Уравнение(3) для сопряженных точек на оси оптической системы канала наведения предложенного дозиметра (фиг.3) запишется следующим образом

M l cosa

2! (4) Действительно, согласно законам геометрической оптики для канала наведения предложенного дозиметра (фиг.3) справедливо соотношение

1 1 1 — = — +—

L откуда

К R

Т Т (5) f 1

1к

L — f но величина К равна

M 1

2 !

sin а (2) 50 подставив (6) в (5) и решая относительно R c учетом того, что

1 — =сов а

L получим соотношение (4).

Это соотношение определяет минимально необходимое расстояние между нижней кромкой отверстий диафрагмы и ее центром, при котором отраженный световой поток канала наведения от объекта воз(3) 0 — f sin a с но из треугольника АОО следует

Подставив (2) в (1) после преобразования получим

Выполнение этого условия, указанного в формуле предполагаемого изобретения, и обеспечивает получение вышеуказанных характеристик, Далее включается измерительный канал и производится измерение дозы отраженного от точки 11 лазерного излучения.

При перемещении точки 11 по объекту воздействия 10 наведение дозиметра легко осуществляется путем соответствующего перемещения реперных точек.

Таким образом введение в канал наведения известного устройства дополнительных элементов и расположение основных узлов дозиметра в.соответствии с соотношением, указанным в формуле предполагаемого изобретения, повышает оперативность процесса измерения, так как значительно упрощаем процесс наведения измерительного канала и сокращает время, необходимое для определения дозы облучения при кратковременных воздействиях лазерного излучения, что и обуславливает достижение поставленной цели.

Выполнение диафрагмы с отверстиями, расположенными на расстоянии от центра, позволяет повысить. точность измерения, так как в этом случае отраженное от объекта воздействие световое излучение канала наведения не попадает в измерительный канал и не оказывает влияния на результат измерения дозы лазерного излучения.

При этом оптимальное расстояние от нижней кромки отверстий до центра диафрагмы равно

1827553 действия не поступает на приемник излуче- где! — расстояние от выходного объектива ния измерительного канала. до диафрагмы;

Это условие соблюдается также и при f - фокусное расстояние выходного объбольшем расстоянии R, но при этом затруд- ектива. няется процесс наведения, так как увеличи- 5 0 — расстояние между входным и выходвается расстояние между реперными ным объективами, точками. а — угол между оптическими осями измеФормула изобретения рительного канала и канала наведения.

1. Дозиметр лазерного излучения, со- 2. Дозиметр по п.1, отличающийся держащий измерительный канал с выход- 10 тем, что, с целью повышения точности изменым объективом и приемником излучения и рения, отверстия диафрагмы расположены канал наведения с выходным объективом. по окружности с центром на оптической оси отличающийся тем; что, с целью .канала наведения, причем расстояние R от повышения оперативности процесса изме- нижней кромки отверстий до оптической рений, в канал наведения введены последо- 15 оси выбрано иэ соотношения вательно Установленные на одной R У . . озд2 оптической оси источник из учения и диаф- где у — линейный размер площади приемрагма, при этом диафрагма расположена за ника излучения. выходным объективом на расстоянии I - расстояние между приемником излу: о чения и входным объективом.

l=f О/D-fsin а

1827553

Составитель И.Панин

Техред M. Моргентал

Корректор M.Êeøåëÿ

Редактор В.Трубчен ко

Заказ 2353 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина. 101