[實用新型]射線發射裝置和成像系統

有效

• 申請號: 201220548598.4
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN202928969U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 趙自然;吳萬龍;張麗;金穎康;唐樂;丁光偉;曹碩
• 申請（專利權）人: 清華大學;同方威視技術股份有限公司
• 主分類號: G01N23/02
• 分類號: G01N23/02;G01N23/04
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳敬蓮

技術領域

本實用新型涉及一種射線發射裝置和成像系統。

背景技術

核技術成像應用中，可以用調制后的射線筆束逐點掃描物體，同時探測器接收掃描后的信號，數據處理時將掃描位置和信號對應即可得到反映物體信息的圖像。此種類型的應用中最關鍵的部件就是實現將射線調制約束并能實現掃描的飛點掃描機構。

現有的一種飛點掃描機構是帶有多準直孔的旋轉屏蔽體在射線掃描扇面內旋轉實現第一維的掃描，通過旋轉或者平移射線掃描扇面實現第二維的掃描。對于第一維掃描，射線在垂直平面物體上是非勻速掃描，掃描線在掃描的起始端和末端加速，會在幾何變形基礎上進一步縱向擴大掃描光斑，導致成像除幾何變形之外的由于掃描速度變化而帶來的縱向壓縮變形。在進行第二維的掃描時，選擇平移射線掃描扇面則需要平移射線發生裝置、旋轉屏蔽體，機械結構會很復雜；選擇旋轉射線掃描扇面則需要克服旋轉屏蔽體的轉動慣量，對旋轉的驅動裝置和旋轉屏蔽體的軸承是個巨大考驗。還有，由于在此種技術中，輻射源例如X光機一般設置在旋轉輻射體的內部，從而其掃描機構難于與現有X光機形成匹配接口，從而需要重新設計X光機的屏蔽體，增加了背散射掃描成像裝置的成本。

現有的另一種飛點掃描機構由位于射線源前方的固定屏蔽板和旋轉屏蔽體組成。固定屏蔽板相對于射線源是固定的，旋轉屏蔽體相對于固定屏蔽板是可旋轉的。旋轉屏蔽體通常是圓盤狀。固定屏蔽板和旋轉屏蔽體分別設置有直線狀的縫隙和螺旋線縫隙，在旋轉屏蔽體旋轉掃描過程中，直線狀的縫隙與螺旋線縫隙連續相交以構成掃描準直孔，掃描準直孔始終相對于射線源保持預定形狀，以使穿過掃描準直孔的射線束的截面形狀保持不變。在該種方案中，旋轉屏蔽體除了要精準加工螺旋線縫隙，還要考慮提供足夠的射線屏蔽能力以及機構重量和轉動慣量的問題，在現有加工工藝基礎上很難實現。

還存在另一種產生飛點的思路是利用能出多射線束的射線源(分布式射線源)。此種射線源具有多個出射靶點，通過控制電路能使這些靶點依次單獨出束。在射線源出束口處布置有準直件，使每個靶點都有對應的一個準直孔來約束射線成筆束。控制電路使靶點依次出束，便能實現類似前述的掃描飛點。在此種方案中，對射線源的靶點數量有很高的要求，一列掃描線包含的點數，就是需要的靶點數量，對輻射成像圖像來說，一列掃描的點數至少在百點以上，如果要求圖像質量更高，一列掃描需要的點數就更多，需要的出射靶點數量也就更多，這對整套裝置來說是很高的成本。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種射線發射裝置以及成像系統，由此能夠調制射線形成均勻飛點束。

本實用新型的另一目的是提供一種射線發射裝置以及成像系統，由此能夠形成連續勻速直線運動的飛點。

根據本實用新型的一方面，本實用新型提供了一種射線發射裝置，該射線發射裝置包括：旋轉體，旋轉體具有軸向方向，該軸向方向平行于預定方向；射線源，所述射線源能夠在所述預定方向上的多個位置發出射線；以及準直件，該準直件使射線源發出的射線能夠在所述預定方向的多個位置形成扇形射線束，其中該旋轉體具有在旋轉體的與所述多個位置對應的軸向長度上布置的筆束形成部分，當該旋轉體繞旋轉軸線轉動時，所述扇形射線束通過筆束形成部分形成筆束。

根據本實用新型的一方面，所述筆束形成部分是穿過所述旋轉體形成的多個離散的孔。

根據本實用新型的一方面，所述旋轉體是筒，所述筆束形成部分是穿過所述筒的筒壁形成的狹縫。

根據本實用新型的一方面，所述準直件包括沿所述預定方向設置的直線狀的縫隙，通過所述縫隙使射線源發出的射線大致成扇形射線束。

根據本實用新型的一方面，所述射線源包括多個沿預定方向排列的靶點。，例如所述射線源的多個靶點等間隔排列。

根據本實用新型的一方面，所述準直件具有板狀形狀并且與所述射線源鄰接。

根據本實用新型的一方面，當該旋轉體轉動時，通過筆束形成部分沿所述預定方向依次形成筆束。

根據本實用新型的一方面，所述多個靶點、所述縫隙和該旋轉體的旋轉軸線大致在同一個平面內。

根據本實用新型的一方面，所述旋轉體由能夠屏蔽射線的材料制成。

根據本實用新型的一方面，所述準直件由能夠屏蔽射線的材料制成。

根據本實用新型的一方面，本實用新型提供了一種成像系統，所述成像系統包括：上述的射線發射裝置；和用于接收所述射線發射裝置發射的射線在被檢查物體上散射的散射射線的散射探測器。