[發明專利]一種柱形束大視場X射線CT成像系統

在審

• 申請號: 201510052949.0
• 申請日: 2015-02-02
• 公開（公告）號: CN104597062A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 鄒晶;胡曉東;須穎
• 申請（專利權）人: 天津三英精密儀器有限公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01B15/02
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明涉及顯微CT掃描成像技術領域，尤其是涉及一種柱形束大視場X射線CT成像系統。

背景技術

目前，通常的X射線CT成像的主流方式為圓軌跡錐形束，這樣掃描的視野相對較大，能夠較快地進行掃描成像。然而，利用這種錐束掃描成像，受掃描軌跡、重建算法的限制，所獲取的數據往往不完備，重建的算法也是近似重建，加之物理降質因素如散射等影響，重建圖像質量和效率往往會存在不同程度的下降；尤其在擴大成像視野方面，多組錐形束的掃描、拼接更為復雜，所對應的重建公式也需要進行特殊的設計。如何能夠簡單、有效的獲取大視場X射線CT成像，備受關注。

通過公開專利文獻檢索，發現兩篇相關專利文獻：

1、一種X射線產生裝置、靜態CT成像系統及X射線產生方法(CN103426704A)，包括基極、柵極、聚焦極和X射線陽極靶，還包括至少一入射光源，照射所述基極中的基底部分，其中所述基底上設置有具有光敏電阻效應的涂層；第一光源調節裝置，用于控制所述入射光源照射在在所述基底上的位置或移動。本發明提供的X射線產生裝置通過控制光信號對電子源發射面積大小、空間位置、以及移動進行自由調控，并由此實現對于相應聚焦點大小、球管電流大小、以及X射線束產生位置的控制；包括該X射線產生裝置的靜態CT成像系統，可以通過相應的光信號掃描控制代替現有靜態CT裝置中基于傳統電路單獨控制和驅動多個X射線源的方法。

2、一種同步輻射X射線相位襯度CT成像系統及實驗方法(CN1965760)。裝置由單色器晶體、樣品轉臺、分析晶體、電離室和成像探測器組成，樣品轉臺由三個轉動和兩個平動來組成。同步輻射X射線相位襯度CT成像方法流程，其具體步驟如下：步驟S1，不同成像模式下相位襯度成像條件的確定；步驟S2，相位襯度CT成像實驗數據的獲取；步驟S3，相位襯度成像實驗數據的重建。

通過技術特征的對比，上述公開專利文獻與本發明申請差異較大，不會影響本發明申請的新穎性及創造性。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種柱形束大視場X射線CT成像系統以及相應的成像方法，該裝置能夠簡單、精確的實現大視野的掃描、拼接、重建。

本發明的目的是通過如下技術方案實現的：

一種柱形束大視場X射線CT成像系統，由射線源系統、毛細管調制系統，樣品臺系統及探測器系統依次光學同軸組成，射線源系統和樣品臺系統的成像目標樣品之間設置用于形成調制射線源使其形成柱形束X射線的毛細管裝置，射線源系統的X射線源與毛細管調制系統的毛細管相連接，以獲取柱形平行光束，探測器系統采用多通道信號處理器進行數據采集。

而且，所述射線源系統由X方向位移臺、Y方向位移臺、射線源墊板及射線源構成，X方向位移臺上垂直水平位移Y方向位移臺，Y方向位移臺上固裝射線源墊板，在射線源墊板上固裝射線源，射線源提供初始X射線。

而且，所述毛細管調制系統由毛細管五軸運動平臺、毛細管固定座、毛細管組件構成，該毛細管調節平臺為五軸運動平臺，在五軸運動平臺上平面安裝毛細管固定座，在該毛細管固定座上水平卡裝毛細管組件，該毛細管組件由金屬帽、毛細管、高密度海綿管及金屬保護殼同軸構成，毛細管同軸安裝在高密度海綿管內，高密度海綿管同軸穿裝入金屬保護管內并通過金屬帽進行同軸封裝鎖死。

而且，所述樣品臺系統是由一個固定底座上的旋轉臺和在旋轉臺上固裝的X、Y、Z三個方向的平移臺構成。

而且，所述探測系統是由X，Y兩個方向的線性平臺、探測器支撐板及光耦探測器組成，探測器為高分辨的光耦探測器，光耦探測器實現2X，4X，10X，20X，40X倍的光學放大。

一種柱形束大視場X射線CT成像系統進行成像的方法，步驟是：

⑴大視野掃描之前，將射線源和樣品調整到固定的位置，盡量使射線源和探測器之間的距離盡量小；

⑵開啟射線源，樣品臺沿著Y向平移，每平移一次，獲取一組數據，根據樣品尺寸可以進行N次平移，獲取N組數據；

⑶將樣品沿著Z方向移動1次，同樣，進行N次平移獲取N組數據；

⑷根據樣品高度，進行M次Z向移動，總計獲取M*N組數據；

⑸旋轉一個固定角度，重復上述過程，直至完成180度范圍的掃描。

而且，對于步驟⑸的每一個固定的角度，對于M*N組數據，無需重排，直接拼接。

本發明的優點和積極效果是：