[發(fā)明專利]基于X射線線陣掃描的便攜式面陣成像系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410290552.0
• 申請日: 2014-06-25
• 公開（公告）號: CN104020183B
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李振華;徐勝男
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司37221
• 代理人: 王吉勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種輻射成像技術(shù)，具體涉及一種利用X射線線陣掃描成像技術(shù)實現(xiàn)便攜式面陣成像的X射線檢測系統(tǒng)，適合工業(yè)施工現(xiàn)場的X射線檢測。

背景技術(shù)

近年來，X射線數(shù)字成像系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代傳統(tǒng)的膠片檢測成像成為無損檢測領(lǐng)域發(fā)展的新趨勢。目前，常用的數(shù)字射線掃描成像系統(tǒng)以平板探測器為主，其體積與重量較大，不適宜在條件復(fù)雜的工業(yè)施工現(xiàn)場使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于X射線線陣掃描的便攜式面陣成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，方便攜帶。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的基于X射線線陣掃描的便攜式面陣成像系統(tǒng)如下：

一種基于X射線線陣掃描的便攜式面陣成像系統(tǒng)，包括：

與X射線發(fā)生裝置相對應(yīng)的安裝于機(jī)械掃描裝置上的X射線探測模塊，X射線探測模塊用于接收X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的X射線透過被測物體后的信息，其中，透過被測物體后的X射線強(qiáng)度分布攜帶了被測物體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息；

X射線探測模塊包括相連的信號探測電路和信號采集電路，信號探測電路包括集成一體的X射線線陣探測芯片組和信號調(diào)理電路；信號采集電路包括信號轉(zhuǎn)換電路和采集控制電路；所述X射線線陣探測芯片組是由多個X射線線陣探測芯片首尾依次串接而成；X射線線陣探測芯片組外部由遮光薄膜包覆，遮光薄膜內(nèi)部由上至下依次設(shè)置閃爍體和光敏單元，光敏單元和信號調(diào)理電路相連，閃爍體將接收到的X射線轉(zhuǎn)換為微弱的可見光，再通過光敏單元轉(zhuǎn)換為弱電流信號，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，再通過信號調(diào)理電路將弱電流信號放大為模擬電壓信號輸出，信號轉(zhuǎn)換電路將前一級信號探測電路輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)為數(shù)字電壓信號，并傳輸給采集控制電路，采集控制電路經(jīng)傳輸控制電路將數(shù)字電壓信號傳輸給控制主板。單個X射線線陣探測芯片的長度在50mm左右，首尾相接組成探測器芯片組，X射線探測模塊的電路板上的集成電路芯片使用SMT(表面貼裝技術(shù))貼片封裝，以上措施使得X射線探測模塊體積小、重量輕，同時也減輕了機(jī)械掃描裝置的重量；

控制主板，與X射線探測模塊相連，接收處理X射線探測模塊傳輸?shù)臄?shù)字電壓信號，并將接收處理的信號傳輸給控制X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生X射線的上位機(jī)；

電源管理模塊，用于為機(jī)械掃描裝置、X射線探測模塊和控制主板提供電源，考慮到本系統(tǒng)的便攜性，再加之某些工業(yè)場所無市電的特殊情況，因此整個成像系統(tǒng)設(shè)計為可使用內(nèi)置可充電電池直流供電。可充電電池經(jīng)穩(wěn)壓后給X射線探測模塊和控制主板供電，一次充電，系統(tǒng)可連續(xù)工作3小時以上，在有市電供應(yīng)的場所可邊充電邊使用；

殼體，用于放置X射線探測模塊和控制主板；

所述機(jī)械掃描裝置包括一平面掃描框架，所述框架上設(shè)有兩根平行設(shè)置的直線導(dǎo)軌，兩直線導(dǎo)軌之間設(shè)有一根與所述兩直線導(dǎo)軌平行的絲杠，考慮到機(jī)械掃描裝置的便攜性，絲杠采用直徑為8mm的不銹鋼材質(zhì)微型絲杠，這種微型絲杠體積小、重量輕，微型絲杠一端與步進(jìn)電機(jī)的輸出軸相連，X射線探測模塊固定在直線導(dǎo)軌和絲杠的運(yùn)動滑塊上，微型絲杠和直線導(dǎo)軌的運(yùn)動滑塊通過固定連桿相連，步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動力帶動絲杠上的運(yùn)動滑塊移動，從而使X射線探測模塊沿著直線導(dǎo)軌運(yùn)動完成平面移動掃描。

一種基于X射線線陣掃描的便攜式面陣成像系統(tǒng)，包括：

與X射線發(fā)生裝置相對應(yīng)的安裝于機(jī)械掃描裝置上的X射線探測模塊，X射線探測模塊用于接收X射線發(fā)生裝置產(chǎn)生的X射線透過被測物體后的信息，其中，透過被測物體后的X射線強(qiáng)度分布攜帶了被測物體的信息；

X射線探測模塊包括相連的信號探測電路和信號采集電路，信號探測電路包括集成一體的X射線線陣探測芯片組和信號調(diào)理電路；信號采集電路包括信號轉(zhuǎn)換電路和采集控制電路；所述X射線線陣探測芯片組是由多個X射線線陣探測芯片首尾依次串接而成；X射線線陣探測芯片組外部由遮光薄膜包覆，遮光薄膜內(nèi)部由上至下依次設(shè)置閃爍體和光敏單元，光敏單元和信號調(diào)理電路相連，閃爍體將接收到的X射線轉(zhuǎn)換為微弱的可見光，再通過光敏單元轉(zhuǎn)換為弱電流信號，實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，再通過信號調(diào)理電路將弱電流信號放大為模擬電壓信號輸出，信號轉(zhuǎn)換電路將前一級信號探測電路輸出的模擬電壓信號轉(zhuǎn)為數(shù)字電壓信號，并傳輸給采集控制電路，采集控制電路經(jīng)傳輸控制電路將數(shù)字電壓信號傳輸給控制主板；單個X射線線陣探測芯片的長度在50mm左右，首尾相接組成探測器芯片組，X射線探測模塊的電路板上的集成電路芯片使用SMT(表面貼裝技術(shù))貼片封裝，以上措施使得X射線探測模塊體積小、重量輕，同時也減輕了機(jī)械掃描裝置的重量；