本發(fā)明屬于x射線成像,特別涉及一種x射線像增強器、x射線相機及成像方法。
背景技術(shù):
1、像增強器通常由光電陰極、微通道板和熒光屏大部分組成?,F(xiàn)有的像增強器常采用gaas或cs2te等材質(zhì)制作光電陰極,這類光電陰極雖然具有較好的量子效率,但在使用過程中依然存在以下問題:
2、1)這類光電陰極在高工作頻率和寬光譜響應(yīng)范圍方面表現(xiàn)不足,無法滿足現(xiàn)代高速、寬帶光電檢測器的要求;
3、2)在高溫或惡劣環(huán)境中,這類光電陰極容易發(fā)生光電性能退化,影響設(shè)備的運行穩(wěn)定性;
4、3)這類光電陰極的制備工藝復(fù)雜,且需要嚴(yán)格的工藝控制和高真空環(huán)境,從而在生產(chǎn)的過程中會增加相應(yīng)的生產(chǎn)成本和難度。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:如何提供一種x射線像增強器、x射線相機及成像方法,以滿足高靈敏度、寬光譜響應(yīng)、工作性能穩(wěn)定,以及制造成本低且方便的需求。
2、為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
3、一種x射線像增強器,沿x射線的入射方向,依次設(shè)有閃爍體、光電陰極、防離子反饋膜、微通道板和輸出熒光屏;
4、所述光電陰極的材質(zhì)為cspbbr3。
5、本發(fā)明還提供一種x射線相機,包括殼體、輸入窗、光纖光錐、科學(xué)相機和上述的x射線像增強器;
6、所述殼體為兩端開口的筒狀結(jié)構(gòu);
7、所述殼體一端與科學(xué)相機的入射端相連;
8、所述殼體的另一端設(shè)有輸入窗;
9、所述輸入窗、殼體和科學(xué)相機構(gòu)成密封空間;
10、沿x射線的入射方向,所述x射線像增強器和光纖光錐依次設(shè)置在密封空間內(nèi)。
11、本發(fā)明還提供一種采用上述的x射線相機進行物體成像的方法,包括以下步驟:
12、s1、由x射線源發(fā)射出x射線透射穿過成像物體,形成一束帶有成像物體結(jié)構(gòu)信息的x射線束,該x射線束穿過輸入窗并激發(fā)閃爍體發(fā)出帶有結(jié)構(gòu)信息的紫外光信號;
13、s2、步驟s1中形成的紫外光信號通過光電陰極轉(zhuǎn)換為光電子圖像,光電子圖像透過防離子反饋膜發(fā)射至微通道板內(nèi),經(jīng)過微通道板增強形成電子倍增圖像;
14、s3、通過輸出熒光屏將步驟s2中形成的增強的電子圖像信號轉(zhuǎn)換為可見光圖像;
15、s4、將步驟s3得到的可見光圖像通過光纖光錐傳導(dǎo)至科學(xué)相機的入射端進行光電轉(zhuǎn)換處理,得到成像物體的數(shù)字化圖像,最后傳輸至相關(guān)數(shù)字化電腦進行顯示。
16、本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供的x射線像增強器,選擇由cspbbr3制成的光電陰極具有優(yōu)異的光電轉(zhuǎn)換效率和量子效率,故能夠滿足寬光譜范圍的工作需求,以提高光電轉(zhuǎn)換效率;同時cspbbr3具有較好的熱穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性,使光電陰極不易受濕度、氧化等外界因素的影響,從而能夠提高設(shè)備的使用壽命和性能穩(wěn)定性;同時cspbbr3屬于鈣鈦礦材,因此可采用低成本溶液法制成,進而能夠顯著降低制備成本。
1.一種x射線像增強器,沿x射線的入射方向,依次設(shè)有閃爍體、光電陰極、防離子反饋膜、微通道板和輸出熒光屏,其特征在于,
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的x射線像增強器,其特征在于,所述閃爍體和光電陰極緊密貼合;
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的x射線像增強器,其特征在于,所述光電陰極和微通道板之間的距離為100μm~500μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的x射線像增強器,其特征在于,所述微通道板和輸出熒光屏之間的距離為100μm~500μm。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的x射線像增強器,其特征在于,所述光電陰極和防離子反饋膜之間的間距為1mm~5mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的x射線像增強器,其特征在于,所述防離子反饋膜和微通道板之間的間距為5mm~10mm。
7.一種x射線相機,其特征在于,包括殼體、輸入窗、光纖光錐、科學(xué)相機和權(quán)利要求2~6任一項所述的x射線像增強器;
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的x射線相機,其特征在于,所述輸入窗與閃爍體緊密貼合。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的x射線相機,其特征在于,所述輸出熒光屏與光纖光錐的大頭端緊密貼合;
10.一種采用權(quán)利要求7~9任一項所述x射線相機進行物體成像的方法,其特征在于,包括以下步驟: