[發明專利]一種針對X射線閃爍屏的性能測試裝置

無效

• 申請號: 201210451964.9
• 申請日: 2012-11-12
• 公開（公告）號: CN102937510A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發明（設計）人: 趙博震;秦秀波;楊勝宇;魏存峰;魏龍
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01M11/00
• 分類號: G01M11/00;G01M11/02
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;陳亮

技術領域

本發明涉及射線成像設備技術領域，尤其涉及一種針對X射線閃爍屏的性能測試裝置。

背景技術

目前，在射線成像設備中，閃爍屏是X射線成像系統的重要部件之一，廣泛應用于醫療診斷、工業無損檢測、安全檢測等領域。其原理是由X射線源產生的X射線經被測物體后強度衰減并入射到閃爍屏，X射線的能量被閃爍屏內的光敏材料吸收并在吸收能量處發射出一定數量的低能光子（主要為可見光波段），低能光子的數量與X射線的強度成正比，故低能光子穿透閃爍屏后輸出的強度空間分布與入射X射線的強度空間分布相關，進而反映了被測物體的結構信息。

閃爍屏除發光強度（或光產額）、發光不均勻性等基本參數外，調制傳遞函數全面反映了成像系統的空間分辨能力，是表征系統分辨能力的關鍵參數，其定義為成像系統的輸入圖像的對比度與輸出圖像對比度的比值，表示成像系統對不同空間頻率信號的傳遞效率，低空間頻率處的調制傳遞函數的值表示成像系統對輪廓的還原能力，高空間頻率處的調制傳遞函數的值表示成像系統對細節的還原能力。

現有技術中調制傳遞函數的測量方法如下：獲取刀口或者狹縫在成像系統中的圖像數據，對圖像數據做處理后得到線擴展函數，線擴展函數經過傅里葉變換和歸一化處理后得到該成像系統的調制傳遞函數。而影響閃爍屏調制傳遞函數的因素包括晶體結構、材料厚度和封裝結構等，這些因素導致不同的閃爍屏之間的調制傳遞函數的特性差異很大。具體來說，對于調制傳遞函數值較低的閃爍屏，測量時得到的線擴展函數的有效數據的空間分布范圍廣，必須使用探測面積大的光電轉換器件以保證有效數據的空間分布范圍小于光電轉換器件的探測面積，否則會造成有效數據的損失從而使測量精度降低；對于調制傳遞函數值較高的閃爍屏，測量時得到的線擴展函數的有效數據的空間分布范圍窄，必須使用像素密度高的光電轉換器件以保證在有效數據的空間分布內有足夠高的采樣頻率使得采樣點之間的數據變化平滑，否則會造成采樣頻率的降低從而使測量精度降低。

現有技術方案針對閃爍屏調制傳遞函數的測量裝置中光電轉換器件的結構多為探測面積固定或像素密度固定的類型，這樣具有探測面積大且像素密度高的光電轉換器件的測量裝置其成本過高，而具有探測面積小且像素密度低的光電轉換器件的測量裝置其測量精度低。

發明內容

本發明的目的是提供一種針對X射線閃爍屏的性能測試裝置，能夠在不同探測面積和像素密度的成像條件之間靈活調整，同時測量閃爍屏的調制傳遞函數、發光不均勻性和發光強度等參數，對成像特性不同的閃爍屏均能達到較高的測量精度，具有測量精度高、適用范圍廣、使用靈活方便和成本低廉的優點。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的，一種針對X射線閃爍屏的性能測試裝置，所述裝置包括X射線源、限束器、測試器件、閃爍屏、光學組件和光電轉換器件，其中：

所述X射線源用于產生具有特定能譜和發散角的X射線；

所述限束器固定在所述X射線源的出口處，用于控制X射線的輻射區域；

所述測試器件固定在所述限束器和所述閃爍屏之間，用于屏蔽部分X射線以在所述閃爍屏上形成刀口邊緣圖像；

所述光學組件用于將所述閃爍屏輸出的可見光成像在所述光電轉換器件上；該光學組件包括可調式透鏡組，所述可調式透鏡組將所述閃爍屏輸出的可見光對焦至所述光電轉換器件的成像面，且該可調式透鏡組與所述光電轉換器件的相對距離能在一定范圍內調節；

所述光電轉換器件用于探測所述閃爍屏的輸出光，并將其轉換為電信號。

所述可調式透鏡組由單一或若干透鏡，以及位移機構組成，其中：

所述位移機構用于固定透鏡并在一定范圍內調節透鏡與所述光電轉換器件的相對距離。

所述限束器進一步包括限束板和支架，其中：

所述限束板內部開孔且孔徑可調整，用于約束所述X射線源發出的X射線的輻射區域；

所述支架用于固定所述限束板且位置可調整，用于將X射線的輻射區域限制在所述閃爍屏上。

所述光學組件進一步包括反射鏡，所述反射鏡固定在所述閃爍屏和所述可調式透鏡組之間，用于反射所述閃爍屏的輸出光以改變光路使得所述光電轉換器件處于X射線輻射范圍之外。

所述閃爍屏、光學組件和光電轉換器件固定在同一盒體中，用于屏蔽所述閃爍屏以外的光源干擾；

且所述閃爍屏、光學組件和光電轉換器件處于同軸狀態，所述光學組件和閃爍屏進行位置調節時的移動方向為該同軸系統的軸向方向。