一种平行X射线CT成像装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种平行X射线CT成像装置，包括：X射线管；X射线导管，包括一段抛物线聚焦导管和一段直线导管，直线导管内部布置有金属格栅；导管支架，固定设置在所述X射线导管的底部；用于接收X射线的高精度探测器。X射线管设置在所述抛物线聚焦导管的一侧，X射线管的光源位于抛物线聚焦导管的所在抛物线的焦点上。通过将点散射光反射为平行光，成像分辨率由探测器分辨率决定，而不由射线管的靶焦点尺寸决定，本实用新型专利技术采用高精度探测器即可达到高成像分辨率，因此可以采用大功率X射线管作为射线源穿透较厚的样品，缩短成像时间，大幅提高检测效率。幅提高检测效率。幅提高检测效率。

【技术实现步骤摘要】
一种平行X射线CT成像装置


[0001]本技术涉及CT成像领域，具体涉及一种X射线CT成像装置。

技术介绍

[0002]为了解决如电路板、3D打印复杂构件等小型样品的检测，通常需要利用X射线来对关键部位进行高精度的CT成像，以获知其内部结构和焊接质量等状况。
[0003]传统工业CT采用X射线球管作为射线源，X射线球管所发出的X射线穿透待检测的样品后，到达射线探测器，从而实现CT成像。CT图像的质量会受到一些性能指标和参数的影响，如分辨率、噪声、对比度和图像轨迹等，而空间分辨率又会受到CT成像几何因素影响，其中一大几何因素为射线管的靶焦点尺寸。
[0004]传统工业CT原理决定了：对于发出点散射式光线的X射线球管而言，成像分辨率会直接受到球管的靶焦点尺寸大小的影响。因焦点小的球管产生较窄的X射线，可获得较高的空间分辨率，球管的靶焦点尺寸越小，成像分辨率也就越高。目前的工业CT全部是采用点散射式的X射线进行成像，分辨率由射线管的靶焦点尺寸决定，而不是由探测器的精度决定，如果不改变球管的靶焦点尺寸，成像分辨率就不能提高，就算采用高精度的探测器进行成像，也难以提高图像质量。
[0005]因此，目前要实现较高精度的CT成像，就需要选用靶焦点尺寸较小的X射线管，也就意味着要采用小功率射线管。小功率射线管的X射线能量相应会低很多，难以穿透较厚样品，由于探测器需要接收到足够的X射线能量才能实现清晰成像，所以小功率射线管的成像时间也会非常长，导致检测效率低下。
[0006]通过发射平行光形式的X射线则可以解决这个问题。对于平行光而言，探测器的分辨率是影响成像分辨率的最重要因素(与普通摄像机的成像原理类似)，因此，如果能将点散射式的X射线转为平行光形式的X射线，则可以通过选用高精度探测器来提高成像质量，而不再受X射线管靶焦点尺寸的限制。但是，受限于X射线球管本身的结构和发射原理，其无法直接发射出平行射线。目前，还没有相关的CT成像检测装置。

技术实现思路

[0007]为克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种平行X射线CT成像装置，其通过将X射线管发射出来的点散射光转化为平行光，同时采用高精度探测器探测器来接收X射线完成高精度CT成像。
[0008]本技术采用以下的技术方案来实现：
[0009]一种平行X射线CT成像装置，包括：作为发射源的X射线管；X射线导管，包括一段抛物线聚焦导管和一段直线导管，所述抛物线聚焦导管为中空的抛物线回转体，所述直线导管为圆柱状，内部布置有金属格栅；所述抛物线聚焦导管和所述直线导管一体成型并相互连通；导管支架，所述导管支架固定设置在所述X射线导管的底部；用于接收X射线的高精度探测器；所述X射线管设置在所述抛物线聚焦导管的一侧，所述X射线管的光源位于所述抛
物线聚焦导管的所在抛物线的焦点上，待检测的样品设置在所述直线导管的一侧，所述高精度探测器设置在所述样品相对于所述直线导管的另一侧，以接收由所述X射线管发射并依次通过所述X射线导管和所述样品的X射线。
[0010]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括样品回转座；所述样品可转动连接于所述样品回转座上。
[0011]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括X-Y移动平台，所述X-Y移动平台包括相互垂直设置的第一滑轨组件和第二滑轨组件；所述第一滑轨组件包括第一滑轨、第一滑台以及用于驱动所述第一滑台的第一丝杠电机，所述第二滑轨组件包括第二滑轨、第二滑台以及用于驱动所述第二滑台的第二丝杠电机；所述第二滑轨固定连接在所述第一滑台上，所述样品回转座固定连接在所述第二滑台上。
[0012]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括底座，所述第一滑轨固定连接在所述底座上。
[0013]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括垂直设置在所述底座上的第一侧板，所述X射线管设置在所述第一侧板上。
[0014]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括设置在所述第一侧板上的第三滑轨组件；所述第三滑轨组件包括第三滑轨和第三滑台，所述第三滑轨固定连接在所述第一侧板上，所述X射线管固定连接在所述第三滑台上。
[0015]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括探测器滑台；所述探测器滑台连接在所述第一滑轨上，并位于所述第一滑台的侧部；所述高精度探测器固定设置在所述第一滑台上。
[0016]进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括第二侧板和第四滑轨组件；所述第二侧板垂直设置在所述探测器滑台上，所述第四滑轨组件包括第四滑轨和第四滑台，所述第四滑轨固定连接在所述第二侧板上，所述高精度探测器固定连接在所述第四滑台上。
[0017]进一步地，所述X射线导管为超镜导管，所述超镜导管内部为真空状态。
[0018]进一步地，所述超镜导管的两端开口设置有用于密封的铝合金窗口。
[0019]相比于现有技术，本技术能达到的有益效果为：
[0020]在X射线进入X射线导管后：基于抛物线的光学原理，抛物线聚焦导管段将点散射式的光转化为平行光；直线导管段内部安装的金属格栅能吸收散射角度过大的X射线，降低入射样品的X射线散射角，对平行光作进一步的均匀化处理；两导管段协同将点散射式的光线转化为平行光，平行光穿透样品后被高精度探测器接收到，从而形成高清晰度成像。
[0021]由于穿透样品的射线为平行光，因此成像分辨率由探测器分辨率决定，而不再由射线管的靶焦点尺寸决定，提高探测器分辨率即可提高成像分辨率。相比于传统工业CT需采用靶焦点尺寸小(小功率)的X射线管才能提高成像分辨率，本技术只要采用高精度探测器即可达到高成像分辨率，因此可以采用大功率X射线管作为射线源，而不会影响到成像质量。大功率X射线管的射线能量高，能穿透较厚的样品，有效地对厚样品完成检测；同时缩短成像时间，大幅提高检测效率。
附图说明
[0022]图1所示为本技术的立体示意图；
[0023]图2所示为本技术的另一立体示意图；
[0024]图3所示为X射线导管的正视图；
[0025]图4所示为图3中A-A面的剖视图；
[0026]图5所示为图3中B-B面的剖视图；
[0027]图6所示为本技术采用平行X射线成像模式的成像原理示意图；
[0028]图7所示为本技术采用平行X射线成像模式的另一成像原理示意图；
[0029]图8所示为本技术采用普通工业CT模式的成像原理示意图；
[0030]图9所示为本技术采用普通工业CT模式的另一成像原理示意图。
[0031]图中：10、X射线管；20、X射线导管；21、抛物线聚焦导管；22、直线导管；221、金属格栅；30、导管支架；40、高精度探测器；50、样品回转座；60、X-Y移动平台；61、第一滑轨；62、第一滑台；63、第一丝杠电机；64、第二滑轨；65、第二滑台；66、第二丝杠电机；70、底座；80、第一侧板；90、第三滑轨组件；10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平行X射线CT成像装置，其特征在于，包括：作为发射源的X射线管；X射线导管，包括一段抛物线聚焦导管和一段直线导管，所述抛物线聚焦导管为中空的抛物线回转体，所述直线导管为圆柱状，内部布置有金属格栅；所述抛物线聚焦导管和所述直线导管一体成型并相互连通；导管支架，所述导管支架固定设置在所述X射线导管的底部；用于接收X射线的高精度探测器；所述X射线管设置在所述抛物线聚焦导管的一侧，所述X射线管的光源位于所述抛物线聚焦导管的所在抛物线的焦点上，待检测的样品设置在所述直线导管的一侧，所述高精度探测器设置在所述样品相对于所述直线导管的另一侧，以接收由所述X射线管发射并依次通过所述X射线导管和所述样品的X射线。2.如权利要求1所述的平行X射线CT成像装置，其特征在于，所述平行X射线CT成像装置还包括样品回转座；所述样品可转动连接于所述样品回转座上。3.如权利要求2所述的平行X射线CT成像装置，其特征在于，所述平行X射线CT成像装置还包括X-Y移动平台，所述X-Y移动平台包括相互垂直设置的第一滑轨组件和第二滑轨组件；所述第一滑轨组件包括第一滑轨、第一滑台以及用于驱动所述第一滑台的第一丝杠电机，所述第二滑轨组件包括第二滑轨、第二滑台以及用于驱动所述第二滑台的第二丝杠电机；所述第二滑轨固定连接在所述第一滑台上，所述样品回转座固定连接在所述第二滑台上。4.如权利要求3所述的平行X射线CT成像装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：贡志锋，马艳玲，高建波，张书彦，詹霞，王晨，张鹏，
申请(专利权)人：东莞材料基因高等理工研究院，
类型：新型
国别省市：