一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)、醫(yī)學(xué)、安防等行業(yè)透視層析圖像光電檢測(cè)的電子信息技術(shù)領(lǐng)域。具體涉及一種工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在數(shù)字化圖像顯影處理系統(tǒng)中，考慮體積、處理速度和信息獲取的豐富程度，X線能量轉(zhuǎn)換成電信號(hào)大多通過平板檢測(cè)器或帶狀檢測(cè)器來實(shí)現(xiàn)的，圖像光電檢測(cè)器技術(shù)和系統(tǒng)中的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)構(gòu)成數(shù)字圖像顯影處理的核心技術(shù)。所以圖像光電檢測(cè)器的特性對(duì)數(shù)字圖像質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。實(shí)際應(yīng)用中常希望采用力求盡可能大尺寸且分辨率高的X射線檢測(cè)器，以獲取大檢測(cè)面積、高質(zhì)量的完整X射線吸收?qǐng)D像，例如，在X射線系統(tǒng)環(huán)繞患者的一次旋轉(zhuǎn)中掃描整個(gè)器官，獲取例如患者的胸腔、心臟的整個(gè)透視信息。但由于大面積平板檢測(cè)器技術(shù)涉及核物理、半導(dǎo)體物理、材料科學(xué)諸多技術(shù)領(lǐng)域，其核心制造技術(shù)較復(fù)雜，應(yīng)用成本也很高，尤其是中、大型尺寸的平板檢測(cè)器產(chǎn)品。
[0003]本發(fā)明專利提出一種基于多層印刷板電路制造技術(shù)的數(shù)字圖像檢測(cè)裝置，在低生產(chǎn)成本、靈活處理圖像信號(hào)的前提下，運(yùn)用既有成熟的半導(dǎo)體高密度大規(guī)模集成電路芯片成品技術(shù)，設(shè)計(jì)組合成較大帶狀尺寸的光電轉(zhuǎn)換檢測(cè)器，并且保持接近于非晶硅圖像檢測(cè)器的空間分辨力和量子檢測(cè)效率的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像數(shù)字顯影處理中的低生產(chǎn)成本、圖像檢測(cè)信號(hào)靈活處理，空間分辨力和量子檢測(cè)效率高的圖像光電檢測(cè)裝置。
[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、安防等X射線數(shù)字顯影場(chǎng)合，包括多個(gè)光電檢測(cè)單元組成L型多層印刷電路板電路，安裝在緊貼X射線閃爍層下方的雙不銹鋼軸上，由精密數(shù)控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)作水平掃描運(yùn)動(dòng)，與射線源構(gòu)成完整檢測(cè)裝置。
[0006]所述的光電檢測(cè)單元分成光電檢測(cè)區(qū)和雙并行數(shù)據(jù)處理區(qū)共三個(gè)區(qū)，由五行十列共50個(gè)電荷存儲(chǔ)陣列、大型場(chǎng)效應(yīng)三極管開關(guān)控制芯片、公用電荷積分電路和單元微處理器并行處理芯片構(gòu)成。
[0007]所述的電荷存儲(chǔ)陣列由5X10共50個(gè)電荷存儲(chǔ)器組成，其較好應(yīng)用實(shí)例是存儲(chǔ)器的水平間距l(xiāng)OOOymm，垂直間距1000 μm，矩形或圓形，表面涂覆可見光全能量感光涂料。
[0008]所述的大型場(chǎng)效應(yīng)三極管開關(guān)控制芯片需能單次控制25個(gè)以上的模擬通道的接地和信號(hào)取樣，封裝尺寸小于8X8cm以下。如要獲取更高的精確尺寸定位，需使用裸片貼裝。
[0009]所述的電荷積分電路，把打到存儲(chǔ)器上的光量子轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，圖像信號(hào)與本地噪聲的信噪比高于12比特。一個(gè)較優(yōu)良的實(shí)例是使用微封裝的TLV2252雙運(yùn)算放大器芯片構(gòu)筑積分電路。
[0010]所述的單元微處理器并行處理芯片由微封裝的16位RISC微處理器芯片和內(nèi)置的高速A/D轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成。幾個(gè)較優(yōu)良的實(shí)例是使用MSP430F2013的TSS0P14貼片封裝、或STM8L151F3U6的UFQFPN20貼片封裝。要獲得200 μ mX200 μ m以上的空間分辨力時(shí)，需使用裸片貼裝。
[0011]所述L型帶狀多層印刷板電路由10~15個(gè)光電檢測(cè)單元組成，共組成三個(gè)區(qū)，一是光電檢測(cè)區(qū)，兩個(gè)是實(shí)時(shí)圖像并行處理區(qū)；光電檢測(cè)區(qū)寬度5~7mm，實(shí)時(shí)圖像并行處理區(qū)寬度是前者的2~3倍。L型多層印刷板電路厚度800 μm，固定在X射線閃爍層下方的雙不銹鋼軸上，由精密數(shù)控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)作水平掃描，與X射線源構(gòu)成掃描式圖像數(shù)字顯影系統(tǒng)，在骨骼數(shù)字造影、胸腔數(shù)字造影、X光機(jī)安防儀、工件內(nèi)部結(jié)構(gòu)透視等的圖像光電檢測(cè)中應(yīng)用；也可在速度要求略低的環(huán)繞式層析圖像檢測(cè)解析中應(yīng)用。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明裝置中單個(gè)光電檢測(cè)單元電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明裝置中L型帶狀多層電路板正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)截面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。
[0014]如圖3所示，一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)、安防等行業(yè)透視層析圖像的光電檢測(cè)，包括多個(gè)光電檢測(cè)單元電路組成L型帶狀多層印刷電路板電路(19)，印刷電路板厚度800 y m，固定在X射線閃爍層(17)下方的雙不銹鋼軸上(18)，由精密數(shù)控馬達(dá)驅(qū)動(dòng)作水平掃描，與X射線源(11)構(gòu)成掃描式圖像數(shù)字顯影系統(tǒng)。如圖1所示，所述的光電檢測(cè)單元電路制作在多層印刷電路板上，分成光電檢測(cè)區(qū)(I)和并行數(shù)據(jù)處理區(qū)(2)、(3)三個(gè)區(qū)；所述的光電檢測(cè)區(qū)(I)上鋪設(shè)五行十列共50個(gè)電荷存儲(chǔ)器陣列
(4)組成；一個(gè)較好應(yīng)用實(shí)例是存儲(chǔ)器的水平間距1000 μπι，垂直間距是1000 μπι，電荷存儲(chǔ)器呈矩形或圓形，均表面涂覆可見光全能量感光涂料；所述并行數(shù)據(jù)處理區(qū)(2)、(3)，由大型場(chǎng)效應(yīng)三極管開關(guān)控制芯片(7)、(8)、公用電荷積分電路(6)、(9)、和單元微處理器并行處理芯片(5)、(10)構(gòu)成。如圖3所示，X射線源管(11)和射線窗口(12)被可精密旋轉(zhuǎn)的屏蔽鉛筒(13)所包裹，屏蔽鉛筒上開有條狀透光縫(14)，X射線透過屏蔽鉛筒的透光縫掃描照射在樣品(15)上，并且透過檢測(cè)裝置薄膜層(16)、閃爍層(17);所述的屏蔽鉛筒(13)與不銹鋼軸(18)嚴(yán)格同步旋轉(zhuǎn)掃描，確保投射X射線落到光電檢測(cè)區(qū)的上方閃爍層區(qū)域。所述的并行數(shù)據(jù)處理區(qū)(2)、(8)中的微處理器芯片(5)、(10)，實(shí)行并行工作，控制電荷存儲(chǔ)器(4 )與公用電荷積分電路(6 )、( 9 )的連接，和積分信號(hào)的高速A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊交換。
[0015]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施的限制，上述實(shí)施方式和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，其特征在于，這個(gè)裝置是制作在一種多層印刷電路板材料上，包括光電檢測(cè)區(qū)和兩個(gè)并行數(shù)據(jù)處理區(qū)的圖像光電檢測(cè)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的光電檢測(cè)區(qū)是一種由電荷存儲(chǔ)陣列構(gòu)成的、表面涂覆感光涂料的帶狀結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的兩個(gè)并行數(shù)據(jù)處理區(qū)是一種微處理器控制的、內(nèi)置高速A/D轉(zhuǎn)換和圖像信息數(shù)據(jù)交換的并行結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的光電檢測(cè)區(qū)是一種可以作水平方向上掃描移動(dòng)的精密可控結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型工業(yè)和醫(yī)學(xué)圖像光電檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的光電檢測(cè)區(qū)是與X射線源管外的屏蔽鉛筒上的透射縫嚴(yán)格同步旋轉(zhuǎn)掃描的精密可控結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種工業(yè)和醫(yī)學(xué)透視數(shù)字圖像顯影場(chǎng)合下的新型光電檢測(cè)裝置。該裝置制作在一種多層印刷電路板材料上，包括光電檢測(cè)區(qū)和并行數(shù)據(jù)處理區(qū)。所述的光電檢測(cè)區(qū)是由電荷存儲(chǔ)陣列構(gòu)成的、表面涂覆感光涂料的密集結(jié)構(gòu)；所述的并行數(shù)據(jù)處理區(qū)是一種微處理器控制的、內(nèi)置高速A/D轉(zhuǎn)換、控制光量子電荷放大和圖像信息數(shù)據(jù)交換的并行結(jié)構(gòu)；所述的光電檢測(cè)區(qū)是與透射X光束精密同步控制的水平移動(dòng)可掃描結(jié)構(gòu)。
【IPC分類】G01T1-20
【公開號(hào)】CN104849744
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510349761
【發(fā)明人】廖小雄, 尚志紅, 劉云, 鄭善鋒, 廖逸, 潘敏, 羅敏, 廖旻昊, 廖延皓, 廖芳萍
【申請(qǐng)人】廖小雄
【公開日】2015年8月19日
【申請(qǐng)日】2015年6月24日