Ikegami TECH vol53 Đặc điểm của camera chống bức xạ - Hỗ trợ làm việc trong môi trường khắc nghiệt bằng công nghệ nổ hũ tặng tiền ảnh - Phần 2

[Cấu nổ hũ tặng tiền camera chống bức xạ]

Ví dụ về cấu nổ hũ tặng tiền của camera chống bức xạ được hiển thị trong nổ hũ tặng tiền 1

Bộ phận đầu camera ở vùng liều bức xạ cao (vùng bức xạ cao) có chức năng cần thiết tối thiểu để trích xuất tín hiệu nổ hũ tặng tiền ảnh và bộ điều khiển camera ở vùng liều bức xạ thấp (vùng bức xạ thấp) được cấu nổ hũ tặng tiền để thực hiện xử lý tín hiệu phức tạp (xử lý nổ hũ tặng tiền ảnh) Điều này là do phần xử lý tín hiệu sử dụng rộng rãi các phần tử bán dẫn thông thường không có khả năng chống bức xạ và đã cân nhắc việc thu nhỏ mạch điện bên trong thùng chứa che chắn bức xạ ở những khu vực có bức xạ cao Điều này làm tăng độ tin cậy của toàn bộ hệ thống

Trong đầu camera nằm ở khu vực có bức xạ cao, các thành phần quang học và cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh, đặc biệt tiếp xúc với bức xạ trực tiếp, là những thành phần quan trọng nhất trong việc chế tạo một camera chống bức xạ

Các thành phần quang học và cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh này được giải thích bên dưới

nổ hũ tặng tiền 1 Cấu nổ hũ tặng tiền camera chống bức xạ

[Bộ phận quang học]

Các thành phần quang học của máy ảnh bao gồm ống kính làm bằng thủy tinh và lăng kính dành cho máy ảnh ba tấm

Khi kính quang học (vật liệu thủy tinh), là vật liệu chế tạo thấu kính và lăng kính thông thường, bị chiếu xạ bằng tia gamma, sẽ xảy ra hiện tượng tạo màu như trong nổ hũ tặng tiền 2 Hiện tượng này được gọi là tạo màu bức xạ và làm giảm độ nhạy của máy ảnh cũng như khả năng tái tạo màu

nổ hũ tặng tiền 2 Màu bức xạ của thủy tinh

nổ hũ tặng tiền 3 cho thấy đặc điểm độ nhạy quang phổ của thấu kính làm bằng thạch anh tổng hợp, được cho là ít bị ảnh hưởng bởi bức xạ và thấu kính camera giám sát thường được sử dụng sau khi chiếu xạ bằng tia gamma Mặc dù độ truyền qua của thấu kính thông thường giảm đi đáng kể, nhưng có thể thấy rằng với thấu kính thạch anh tổng hợp, sự suy giảm này bị triệt tiêu ngay cả khi độ truyền qua vượt quá 1 MGy

Ngoài ra, nổ hũ tặng tiền 4 còn thể hiện ví dụ so sánh về lăng kính ba tấm giữa thạch anh tổng hợp và vật liệu thủy tinh thông thường Có thể thấy, lăng kính làm bằng vật liệu thủy tinh thông thường xuống cấp đáng kể, giống như thấu kính và việc tái tạo màu sắc rất khó khăn

Radiation-resistant cameras prevent deterioration of surveillance images by using lenses made of special glass material that suppresses radiation coloring

nổ hũ tặng tiền 3 Đặc tính truyền qua của ống kính

nổ hũ tặng tiền 4 Đặc tính truyền qua của lăng kính quang phổ

[Cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh]

Trước đây, ống thu nhận nổ hũ tặng tiền ảnh (ống thu nhận nổ hũ tặng tiền ảnh có bề mặt tiếp nhận ánh sáng được thay thế bằng thủy tinh thạch anh để ngăn chặn hiện tượng mất độ nhạy do màu bức xạ) được sử dụng làm cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh cho máy ảnh chống bức xạ Tuy nhiên, trong những năm gần đây, cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS với khả năng chống bức xạ nâng cao đã được phát triển và các phần tử trạng thái rắn bắt đầu được sử dụng

nổ hũ tặng tiền 5 hiển thị nổ hũ tặng tiền ảnh so sánh của cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS thông thường và cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS chống bức xạ sau 2 giây chiếu xạ tia gamma 100Gy/h

nổ hũ tặng tiền 5 So sánh cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS thông thường và cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS chống bức xạ

Bạn có thể thấy rằng các cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS thông thường tạo ra nhiễu trên toàn bộ nổ hũ tặng tiền ảnh Tiếng ồn tăng dần theo thời gian và sau vài chục giây, toàn bộ đối tượng bị chôn vùi trong tiếng ồn và không thể phân biệt được

Điều này được biết là nguyên nhân làm tăng dòng điện tối do bề mặt của bộ phận chuyển đổi quang điện của cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS trở thành nguồn dòng điện tối do tia gamma

Cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS chống bức xạ có cấu trúc trong đó một điện cực cổng được cung cấp để che phủ bề mặt phía trước của phần chuyển đổi quang điện và giảm dòng điện tối do tia gamma gây ra bằng cách điều chỉnh điện áp cổng Ngoài ra, với cấu trúc điển nổ hũ tặng tiền của bóng bán dẫn dùng trong mạch đọc, hiện tượng rò rỉ (dòng rò) lớn xảy ra do tia gamma gây ra dòng điện tối nên một cấu trúc đặc biệt được sử dụng để triệt tiêu hiện tượng rò rỉ Các biện pháp chống lại dòng điện tối do bức xạ gây ra giúp có thể cung cấp nổ hũ tặng tiền ảnh rõ nét ngay cả trong môi trường có liều bức xạ cao

Ngoài ra, do tia gamma có bước sóng ngắn nên sóng điện từ có năng lượng rất cao và tác động trực tiếp lên các nguyên tử, phân tử nên đặc tính của chất bán dẫn xấu đi khi liều tích hợp của tia gamma tăng lên Sự suy giảm đặc tính bán dẫn của cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh CMOS chống bức xạ xuất hiện dưới dạng giảm đầu ra của quá trình chuyển đổi quang điện, dẫn đến giảm dải động của nổ hũ tặng tiền ảnh như trong nổ hũ tặng tiền 6

Các biện pháp đối phó đã được thực hiện để khắc phục điều này, chẳng hạn như làm sắc nét nổ hũ tặng tiền ảnh trong phần xử lý video của phía điều khiển máy ảnh

Gần đây, nghiên cứu và phát triển để tăng liều tích hợp của cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh đã tiến triển và ở cấp độ nghiên cứu, các thiết bị có liều tích hợp vượt quá 1 MGy đã được công bố và dự kiến sẽ có khả năng giám sát ổn định trong thời gian dài hơn trong môi trường có liều bức xạ cao

nổ hũ tặng tiền 6 nổ hũ tặng tiền ảnh suy giảm đầu ra do tăng liều bức xạ tích hợp

[Các bộ phận điện tử khác của đầu camera]

Đầu camera trong phạm vi liều bức xạ cao cũng bao gồm các bộ phận điện tử như mạch điều khiển và điều khiển cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh, mạch truyền tín hiệu nổ hũ tặng tiền ảnh và nguồn điện Những linh kiện điện tử này có khả năng chống bức xạ thấp nên cần có biện pháp bao quanh chúng bằng các vật liệu che chắn như chì Tuy nhiên, vì vật liệu che chắn chỉ làm giảm lượng bức xạ truyền đi nên chúng tôi cân nhắc trọng lượng và thể tích của vật liệu che chắn, chọn các thành phần có khả năng chống bức xạ cao nhất có thể và giữ cấu nổ hũ tặng tiền mạch ở mức tối thiểu để thu nhỏ Khi chì được sử dụng làm vật liệu che chắn, độ suy giảm bức xạ (trong trường hợp tia gamma) xấp xỉ 1/2 ở độ dày 1 cm và khoảng 1/10 ở độ dày 5 cm Trong phạm vi liều bức xạ cao, tấm chắn trở nên dày hơn, tăng trọng lượng và công suất, do đó có thể sử dụng cấu nổ hũ tặng tiền trong đó phần che chắn của đầu máy ảnh được tách rời

Ngoài ra, bức xạ có ảnh hưởng lớn đến vật liệu gốc nhựa nên vật liệu có độ bền cao được chọn làm vật liệu cách điện của đầu nối, cáp và vật liệu dây điện

Tôi đã hai lần giới thiệu đặc điểm của các bộ phận quang học và cảm biến nổ hũ tặng tiền ảnh quan trọng tạo nên máy ảnh chống bức xạ

Camera chống bức xạ là thứ không thể thiếu để giám sát video trong môi trường có mức bức xạ cao mà con người không thể tiếp cận được Thông qua công nghệ video, chúng tôi đang góp phần đảm bảo công việc an toàn tại các địa điểm xử lý vật liệu hạt nhân