[發明專利]一種射線源與探測器的對準機構及其方法

無效

• 申請號: 200610171574.0
• 申請日: 2006-12-30
• 公開（公告）號: CN101210896A
• 公開（公告）日: 2008-07-02
• 發明（設計）人: 劉以農;張麗;李元景;唐傳祥;趙自然;吳萬龍
• 申請（專利權）人: 同方威視技術股份有限公司;清華大學
• 主分類號: G01N23/08
• 分類號: G01N23/08;H05G1/02;G03B42/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉長威

技術領域

本發明涉及物品檢測技術領域，特別是一種射線源與探測器的對準機構及其方法。

背景技術

X(γ)射線透射成像，是將被檢測物放置在X(γ)射線源與探測器之間，通過測量被檢測物對X(γ)射線在不同空間位置的衰減程度來了解被檢測物內部的信息。該技術在無損檢測、醫療等領域已廣泛使用。為了保證上述檢測過程的良好進行，一般要求X(γ)射線源與探測器之間要相互對準。當X(γ)射線源與探測器相互靜止時，對準問題很好解決；但是，當X(γ)射線源與探測器相互運動時，對準問題就會變得比較復雜。例如，X(γ)射線CT技術是基于X(γ)射線透射成像的，其運行中某個過程可以是如下描述的：

在初始位置采集一個X(γ)射線透射數據(也稱投影)，平移一段距離后再采集下一個X(γ)射線透射數據，直至各個探測器與X(γ)射線源點的連線覆蓋被檢測物的全部。當平移到被檢測物的邊緣時，必然導致只有少數探測器與X(γ)射線源點的連線通過被檢測物體，而其他(占多數)探測器實際沒有有用信息(見附圖1)。這些無用信息的采集，導致了采集時間長、運動距離遠、設備尺寸大。上述缺點是由于X(γ)射線源與探測器相互靜止所造成。如果在移動X(γ)射線源時，保持探測器不動，在不損失數據的前提下可減小設備尺寸(見附圖2)。簡單地用移動X(γ)射線源并保持探測器靜止，不能消除上述缺點，因為通常為降低X(γ)射線散射對成像的影響，在探測器入口處加裝了準直器，而且準直器是要對準X(γ)射線源方向的，因此，簡單移動X(γ)射線源會導致裝有準直器的探測器接收不到信號。當探測器對來自不同方向的射線響應不同時，僅移動X(γ)射線源會造成數據損失。本發明通過探測器相對X(γ)射線源點的運動，在保證X(γ)射線源與探測器相互對準的情況下，減少了無用信息的采集，使得采集時間短、運動距離近、設備尺寸小。

設備尺寸的減小，在大型物體檢測時會有很大好處，例如，減少了占地面積，降低了設備造價等。

發明內容

為克服現有技術中，射線源與探測器相互運動時，射線源與探測器難于對準的缺點。本發明的目的提供一種射線源與探測器的對準機構及其方法。

本發明通過探測器相對x(γ)射線源點的運動，在保證x(γ)射線源與探測器相互對準的情況下，減少了無用信息的采集，使得采集時間短、運動距離近、設備尺寸小。

一般首先會想到使整個探測器部件圍繞X(γ)射線源旋轉的方法解決對準問題，但是，在實現大型貨物檢測過程中，一般不允許建造一個大直徑的旋轉機構，這使得旋轉對準辦法不易實現。

機械上最容易實現的運動是旋轉和直線運動，所以，在大直徑旋轉難于實現的時候，本專利考慮用直線運動來實現對準。

參考附圖3，X(γ)射線源與探測器在平行線上相對運動，當源的位置由S移到S’時，依據相似三角形原理得到：

HX=H1X1=H2X2]]>

上述比例關系不受運動的起始位置的影響，就是說：當H、H2一定時，L3上任意位置的探測器要保持對準在L2上移動了距離X的X(γ)射線源，都僅需要使X(γ)射線源-探測器連線保持在L4上相同的截距X2。

同樣，當H、H1一定時，在L2上移動了距離X的X(γ)射線源要對準L3上原來已對準的那個探測器，僅需要使X(γ)射線源-探測器連線保持在L1上的截距為X1。

一種射線源與探測器的對準方法，通過連桿上的滑槽與平行導軌桿上的圓柱的配合，導軌桿上的圓柱沿連桿上滑槽運動；連桿通過軸連接導軌桿做繞軸的轉動，當導軌桿沿導軌直線平移時，另一導軌桿沿另一導軌直線的平移運動，利用相似三角形的比例關系，使射線源與探測器的中心始終對準。