[實用新型]數字成像裝置

有效

• 申請號: 201120237419.0
• 申請日: 2011-07-07
• 公開（公告）號: CN202351190U
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 王甲緒;肖永順;王義;謝瑛;葉青
• 申請（專利權）人: 北京固鴻科技有限公司;清華大學
• 主分類號: G01N23/20
• 分類號: G01N23/20
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平

技術領域

本實用新型涉及射線無損檢測領域，具體涉及可應用于加速器強輻射場下的一體化數字成像裝置。

背景技術

在檢測體積較大或由原子序數較大的材料組成的工件的數字成像裝置中，常常要使用加速器輻射源。當使用加速器輻射源，特別是加速器能量較高時，數字成像裝置中的X射線圖像轉換器件往往處在強輻射的環境中。由于射線無損檢測中常用的X射線圖像轉換器件大多數對輻射敏感，因此在強輻射場下工作時，X射線圖像轉換器件內部的電子元器件容易產生輻照損傷，這會迅速降低X射線圖像轉換器件的性能指標并明顯縮短工作壽命。

目前常見的用于強輻射場的?X射線圖像轉換系統使用閃爍屏—反光鏡—圖像增強器的組合，將光路布置成L形：即來自閃爍屏上的圖像的光線經過與光路成45°的平面鏡，反射后射入與閃爍屏成90°的光學透鏡，聚焦到圖像增強器的光陰極上。這樣就可以避免對輻射敏感的圖像增強器遭受射線源的直接照射而損傷。

但是上述結構主要有下列缺點：

1.圖像增強器的固有噪聲水平較高，圖像質量不理想。

2.圖像增強器尺寸較大，難以設計輕便且緊湊的輻射防護結構。

3.由于第2項缺點，使得難以設計一體化結構。這不僅使用上不便利，而且在工作過程中光路因調整或部件的搬動而難以保證必要的精度，最終影響系統的成像質量。

實用新型內容

本實用新型設計了一種結構，選用科研級CCD攝像機，采用一整套避免射線圖像轉換器件受到強輻射的措施，設計了一體化的結構以保證成像光路的穩定性，提出了一種可應用于加速器強輻射場下的一體化數字成像裝置。

作為本實用新型的實施例，提出了一種由射線發生器、成像屏、光學傳輸系統和圖像接收器組成的數字成像裝置，其中圖像接收器是CCD攝像機，與所述成像屏、光學傳輸系統和CCD攝像機形成一體化結構。

所述光學傳輸系統可以是類似潛望鏡的雙反射鏡系統或者是光纖傳輸系統，形成將CCD攝像機與成像屏分開的光學耦合系統。本例中采用了雙反射鏡的形式。所述射線發生器可以是探傷用直線加速器。在CCD攝像機前方可以安裝有由重材料加工成的屏蔽層，其中重材料是指諸如重金屬的高比重材料，例如鉛；CCD攝像機可以被安放在屏蔽室中。數字成像裝置還可包括結構框架，數字成像裝置的全部光學部件可以被集成在所述結構框架上從而形成一體化結構。所述一體化結構可以被置于不透光的機箱中。CCD攝像機可以是科研級CCD攝像機。由此形成所述的數字成像裝置可應用于加速器強輻射場下。

該結構的基本特點描述如下：

1.?數字成像裝置包括將X射線圖像轉換為可見光圖像的閃爍屏、光學耦合系統和工作于低溫下的科研級CCD攝像機。這種攝像機的固有統計漲落引起的噪聲水平低于圖像增強器，有可能得到質量更優的圖像。

2.通過光學耦合系統將對于輻射敏感的科研級CCD攝像機與閃爍屏分開，從而避免對輻射敏感的攝像機直接暴露在加速器強輻射照射之下。

3.光學耦合系統可由比較耐受照射的反射鏡或光纖組成。在使用反光鏡的情況下，選用類似潛望鏡的二次反射鏡結構比單次反射的L形結構更易于屏蔽直射射線。

4.將對于輻射敏感的攝像機安裝在用重材料加工成的屏蔽室中，使得攝像機所在位置的輻射強度降低到可以耐受的水平以下，保證攝像機長期穩定工作。

5.從閃爍屏到攝像機的全部光學部件被置于不透光的機箱中，對機箱內壁做防反射處理，以減少雜散光對于有用信號的干擾。

6.將全部光學部件集成為一體化結構，可以保證它們之間的相對位置不致因為調整或搬動而改變。

附圖說明

參看說明書附圖。

附圖1為可應用于加速器強輻射場下的一體化數字成像裝置的內部結構的示意圖。

附圖2為該一體化數字成像裝置的三維示意圖。

附圖標記列表

1：數字成像裝置

2：結構框架

3：基準平臺

4：擋板

5：鉛防護套

6：攝像機

7：鏡頭

8：大反射鏡

9：成像屏（閃爍屏）

10a、10b：光闌

11：小反射鏡

12：主束鉛屏蔽。

具體實施方式

圖1示出了可應用于加速器強輻射場下的一體化數字成像裝置1的內部結構的示意圖，圖2示出了該數字成像裝置1的三維示意圖。