專利名稱：一種x射線飛點掃描發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用X射線反散射技術(shù)及透射技術(shù)進(jìn)行安全監(jiān)測的無損檢測設(shè)備，特別涉及一種X射線飛點掃描設(shè)備。
背景技術(shù)：
近年來，利用X射線反散射技術(shù)及透射技術(shù)進(jìn)行安全監(jiān)測的設(shè)備逐步普及起來，利用X射線反散射技術(shù)及透射技術(shù)大體上分為兩種，一種是飛點掃描技術(shù)，另一種是利用X射線反散射射線大面積一次成像技術(shù)(如labster eye龍奸眼技術(shù)，申請?zhí)?0091020596817)，后者技術(shù)復(fù)雜。飛點掃描技術(shù)中掃描飛點的形成大體上分為以下幾種方案一種是美國專利技術(shù)旋轉(zhuǎn)的具有狹縫的圓盤(如美國專利US patent 5，181，234等所描述的)技術(shù)；一種是中國同方威視的旋轉(zhuǎn)螺旋線(如中國專利CN201010624252. 3和 CN200910244502. 8)，還有一種是輻射盤狀的準(zhǔn)直器(美國)。前兩種方案為了圖像質(zhì)量對X射線管的焦點尺寸要求較高，后者規(guī)模過于龐大，用于較高能量的X射線，制造復(fù)雜。中國專利文獻(xiàn)(發(fā)明專利ZL03153819. 3)公開了一種旋轉(zhuǎn)圓桶狹縫準(zhǔn)直技術(shù)，只有一個襯鉛旋轉(zhuǎn)圓桶，上面有4 6條沿旋轉(zhuǎn)圓桶母線方向加工的準(zhǔn)直狹縫，一個平面扇形的射線束被旋轉(zhuǎn)的圓桶上的準(zhǔn)直狹縫調(diào)制成一個掃描的射線束。其特點是掃描斑點(飛點)形狀一致，制造簡單。但狹縫的大小直接影響掃描斑點的大小及圖像的質(zhì)量。對射線管的焦點大小要求高。當(dāng)要求射線能量提高時，矛盾增大，由于X射線管熱負(fù)荷的緣故，焦點要擴(kuò)大。但焦點大時掃描的班點就大(如圖I所示)，從而影響圖像的質(zhì)量。而且由于旋轉(zhuǎn)圓桶的鉛襯集中在旋轉(zhuǎn)圓桶外邊緣，轉(zhuǎn)動慣量過大，動平衡困難，因此運(yùn)動穩(wěn)定性也受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新的X射線飛點掃描發(fā)生器，當(dāng)要求射線能量提高時，一方面飛點掃描發(fā)生器可有效降低對射線管的要求，確保掃描飛點的尺寸，限制大焦點對圖像質(zhì)量的影響；另一方面減小旋轉(zhuǎn)圓桶的運(yùn)動慣量，提高運(yùn)動的穩(wěn)定性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種X射線飛點掃描發(fā)生器，包括X射線管、前端準(zhǔn)直器、旋轉(zhuǎn)圓桶、旋轉(zhuǎn)圓桶驅(qū)動電機(jī)和散射射線屏蔽外殼，在所述的前端準(zhǔn)直器上設(shè)有一條通透的扇形射線準(zhǔn)直狹縫，其特征在于旋轉(zhuǎn)圓桶采用同軸安置的內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶和外旋轉(zhuǎn)圓桶固定在掃描圓桶底盤上；在內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶上分別設(shè)有多個準(zhǔn)直狹縫，每個準(zhǔn)直狹縫沿旋轉(zhuǎn)圓桶的母線方向布置，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫和外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫的數(shù)量相同，且一一對應(yīng)，兩個相互對應(yīng)的準(zhǔn)直狹縫的中心線的中點和X射線源焦點位于一條直線上；所述的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶和外旋轉(zhuǎn)圓桶分別設(shè)有鉛屏蔽層，且內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層的厚度大于外旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層的厚度。本發(fā)明的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫和外旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫的寬度相同或不相同。
本發(fā)明所述前端準(zhǔn)直器為錐臺形狀，鑲嵌在X射線管的射線出口處或出口的鄰近處，由重金屬材料或其合金制成。所述外旋轉(zhuǎn)筒上的準(zhǔn)直狹縫和內(nèi)旋轉(zhuǎn)筒上的準(zhǔn)直狹縫的個數(shù)為4 6個，且均勻?qū)ΨQ布置。在所述的散射射線屏蔽外殼外面設(shè)有一個由上下兩條鉛帶組成的輔助狹縫準(zhǔn)直器，X射線經(jīng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫及外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫后形成的一束掃描射線束穿過所述的輔助狹縫準(zhǔn)直器。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及與突出性的技術(shù)效果本發(fā)明由于采用了內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶，當(dāng)要求射線能量提高時，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫限制了大焦點對圖像質(zhì)量的影響，外旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫確保了掃描飛點的尺寸。另外原來一個旋轉(zhuǎn)圓桶上的鉛屏蔽很大一部分向內(nèi)移動，分布在了兩個圓桶上，旋轉(zhuǎn)圓桶的運(yùn)動慣量減少了，從而有效提高了運(yùn)動的穩(wěn)定性。另外，散射射線屏蔽外殼把散射的X射線幾乎全部包圍在屏蔽外殼內(nèi)，大大降低了設(shè)備的泄漏劑量。


圖I為采用一個旋轉(zhuǎn)圓桶時狹縫準(zhǔn)直的工作原理圖(實線表示理想小焦點射線通過狹縫情況，虛線表示實際大焦點射線通過狹縫情況)。圖2為本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖3為圖2的俯視斷面圖。圖4為本發(fā)明采用內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶時狹縫準(zhǔn)直工作原理圖。(實線表示理想小焦點射線通過狹縫情況，虛線表示實際大焦點射線通過狹縫情況)圖中I-X射線管；2_前端準(zhǔn)直器；3_內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶；4_內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫；5-外旋轉(zhuǎn)圓桶；6_外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫；7_掃描圓桶底盤；8_內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層；9_外圓桶內(nèi)鉛屏蔽層；10-旋轉(zhuǎn)圓桶驅(qū)動電機(jī)；11-散射射線屏蔽外殼；12-外殼鉛屏蔽層；13-X射線源焦點；14_扇形射線束；15_屏蔽外殼出口狹縫；16_飛點掃描射線束；17_輔助狹縫準(zhǔn)直器；18_扇形射線準(zhǔn)直狹縫;19-鉛帶。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、原理和工作過程做進(jìn)一步的說明。圖2、圖3為本發(fā)明提供的一種X射線飛點掃描發(fā)生器結(jié)構(gòu)原理示意圖，它包括X射線管I、前端準(zhǔn)直器2、內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶3、外旋轉(zhuǎn)圓桶5、旋轉(zhuǎn)圓桶驅(qū)動電機(jī)10和散射射線屏蔽外殼11，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶3和外旋轉(zhuǎn)圓桶5固定在掃描圓桶底盤7上，兩個旋轉(zhuǎn)圓桶同軸安置；在內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶上分別設(shè)有多個準(zhǔn)直狹縫，每個準(zhǔn)直狹縫沿各自的旋轉(zhuǎn)圓桶的母線方向布置，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫4和外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫6的數(shù)量相同，且一一對應(yīng)，每個旋轉(zhuǎn)圓桶上的狹縫個數(shù)一般4 6個為宜，且均勻?qū)ΨQ布置。兩個相互對應(yīng)的準(zhǔn)直狹縫的中心線的中點和X射線源焦點13位于一條直線上；但內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫和外旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫的寬度可以相同，也可以不同，要根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計。內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶3和外旋轉(zhuǎn)圓桶5分別設(shè)有鉛屏蔽層，且內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層8的厚度應(yīng)大于外旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層9的厚度。所述的前端準(zhǔn)直器2上設(shè)有一條通透的扇形射線準(zhǔn)直狹縫18。所述前端準(zhǔn)直器2為錐臺形狀，鑲嵌在X射線管的射線出口處或出口的鄰近處，由重金屬材料或其合金制成。X射線從X射線管I的射線焦點13處發(fā)射出來，只有一部分射線穿過前端準(zhǔn)直器2的扇形射線準(zhǔn)直狹縫18，形成扁平的扇形射線束14，扇形射線束射向與射線源焦點成一線的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫4及外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫6，穿過它們形成一束掃描射線束16，然后通過散射射線屏蔽外殼11上的屏蔽外殼出口狹縫15射出發(fā)生器外。旋轉(zhuǎn)圓桶驅(qū)動電機(jī)10驅(qū)動內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶和外旋轉(zhuǎn)圓桶旋轉(zhuǎn)，X射線只能通過內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫4和外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫6射出，形成飛點掃描射線束16，再通過輔助狹縫準(zhǔn)直器17 ;掃描射線束16的斷面形狀大體為一方形，故稱為飛點掃描射線束，飛點掃描射線束沿旋轉(zhuǎn)方向的尺寸由內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫4和外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫6寬度決定。飛點掃描射線束沿旋轉(zhuǎn)軸線方向的尺寸由輔助狹縫準(zhǔn)直器17寬度決定。在所述的散射射線屏蔽外殼11外面還設(shè)有一個由上下兩條鉛帶19組成的輔助狹縫準(zhǔn)直器17，X射線經(jīng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫及外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫后形成的飛點掃描射線束16穿過所述的輔助狹縫準(zhǔn)直器；輔助狹縫準(zhǔn)直器的狹縫寬決定了飛點掃描射線束16的·垂直掃描方向(垂直射線束方向)的尺寸。本發(fā)明的X射線管高壓供電小于450KV較好。能量過大屏蔽準(zhǔn)直都有一定的困難。散射射線屏蔽外殼11內(nèi)表面設(shè)有I 5毫米厚的外殼鉛屏蔽層12，X射線管I、前端準(zhǔn)直器2、內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶3、外旋轉(zhuǎn)圓桶5和掃描圓桶底盤7等全都包在散射射線屏蔽外殼11內(nèi)，在其上只開有一個屏蔽外殼出口狹縫15，讓掃描射線束飛點射出。圖4為本發(fā)明采用內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶狹縫準(zhǔn)直工作原理圖。兩個同軸安裝的旋轉(zhuǎn)圓桶上相對應(yīng)的兩個準(zhǔn)直狹縫連成一線，對準(zhǔn)焦點，一起旋轉(zhuǎn)。內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫限制了大焦點對圖像質(zhì)量的影響，外旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫確保了掃描飛點的尺寸。同時改進(jìn)后鉛內(nèi)襯很大一部分向內(nèi)移動，重量減輕了，運(yùn)動穩(wěn)定了，對X射線源焦點的要求也可以降低了。另外，散射射線屏蔽外殼把散射的X射線幾乎全部包圍在屏蔽外殼內(nèi)，大大降低了設(shè)備的泄漏劑量。
權(quán)利要求
1.一種X射線飛點掃描發(fā)生器，包括X射線管(I)、前端準(zhǔn)直器(2)、旋轉(zhuǎn)圓桶、旋轉(zhuǎn)圓桶驅(qū)動電機(jī)(10)和散射射線屏蔽外殼(11)，在所述的前端準(zhǔn)直器上設(shè)有一條通透的扇形射線準(zhǔn)直狹縫(18)，其特征在于旋轉(zhuǎn)圓桶采用同軸安置的內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶(3)和外旋轉(zhuǎn)圓桶(5)固定在掃描圓桶底盤(7)上；在內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶上分別設(shè)有多個準(zhǔn)直狹縫，每個準(zhǔn)直狹縫沿旋轉(zhuǎn)圓桶的母線方向布置，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫(4)和外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫(6 )的數(shù)量相同，且一一對應(yīng)，兩個相互對應(yīng)的準(zhǔn)直狹縫的中心線的中點和X射線源焦點(13)位于一條直線上；兩旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫的寬度相同或不相同，內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶和外旋轉(zhuǎn)圓桶分別設(shè)有鉛屏蔽層，且內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層(8)的厚度大于外旋轉(zhuǎn)圓桶鉛屏蔽層(9)的厚度。
2.如權(quán)利要求I所述的一種X射線飛點掃描發(fā)生器，其特征在于內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫和外旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫的寬度相同或不同。
3.如權(quán)利要求I所述的一種X射線飛點掃描發(fā)生器，其特征在于所述前端準(zhǔn)直器(2)為錐臺形狀，鑲嵌在X射線管的射線出口處或出口的鄰近處，由重金屬材料或其合金制成。
4.如權(quán)利要求I所述的一種X射線飛點掃描發(fā)生器，其特征在于外旋轉(zhuǎn)筒上的準(zhǔn)直狹縫和內(nèi)旋轉(zhuǎn)筒上的準(zhǔn)直狹縫的個數(shù)為4 6個，且均勻?qū)ΨQ布置。
5.如權(quán)利要求I 4任一權(quán)利要求所述的一種X射線飛點掃描發(fā)生器,其特征在于在所述的散射射線屏蔽外殼(11)外面設(shè)有一個由上下兩條鉛帶(19)組成的輔助狹縫準(zhǔn)直器(17)，X射線經(jīng)內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫及外旋轉(zhuǎn)圓桶準(zhǔn)直狹縫后形成的飛點掃描射線束(16)穿過所述的輔助狹縫準(zhǔn)直器。
全文摘要
一種X射線飛點掃描發(fā)生器，涉及一種利用X射線反散射技術(shù)進(jìn)行安全監(jiān)測的無損檢測設(shè)備。本發(fā)明主要特點是采用同軸安置的內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶，在內(nèi)外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶上分別設(shè)有多個準(zhǔn)直狹縫，每個準(zhǔn)直狹縫沿旋轉(zhuǎn)圓桶的母線方向布置，內(nèi)、外兩個旋轉(zhuǎn)圓桶上的準(zhǔn)直狹縫的數(shù)量相同，且一一對應(yīng)，兩個相互對應(yīng)的準(zhǔn)直狹縫的中心線的中點和X射線源焦點位于一條直線上。在內(nèi)旋轉(zhuǎn)圓桶的和外旋轉(zhuǎn)圓桶分別設(shè)有鉛屏蔽層。當(dāng)要求射線能量提高時，該飛點掃描發(fā)生器一方面可有效降低對射線管的要求，確保掃描飛點的尺寸，限制大焦點對圖像質(zhì)量的影響；另一方面減小旋轉(zhuǎn)圓桶的運(yùn)動慣量，提高運(yùn)動的穩(wěn)定性。
文檔編號G01N23/20GK102901741SQ201210370930
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者貊梁, 貊大衛(wèi) 申請人:貊梁