手持式背散射X射线成像探测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及便携式背散射X射线成像探测技术领域，特别涉及一种手持式背散射X射线成像探测系统，包括X射线发射装置、X射线探测装置、X射线成像装置和电源装置，X射线发射装置向空间发射飞点扫描X射线信号，物体在接受X射线照射后进行康普顿散射，将带有物体信息的X射线信号反射到X射线探测装置上，X射线探测装置用于接收X射线，并将光信号转换成电信号，经放大后传输给X射线成像装置，由X射线成像装置完成最终的图像显示。上述本实用新型专利技术采用背散射X射线成像探测技术，其设备使用软X射线进行背散射成像，操作过程中被测物不需要移动，使用本设备对准被测物体水平或者垂直扫描即可完成对物体的整个扫描成像。可完成对物体的整个扫描成像。可完成对物体的整个扫描成像。

【技术实现步骤摘要】
手持式背散射X射线成像探测系统


[0001]本技术涉及便携式背散射X射线成像探测
，特别涉及一种手持式背散射X射线成像探测系统。

技术介绍

[0002]目前市面上X射线成像设备主要以通用式安检设备为主，采用X射线进行成像探测的设备主要包括通用安检机、微型安检设备和平板式成像设备。通用安检机探测系统庞大，具有移动性差、设备无法做到探测处于静止状态的被测物，探测分辨率低等缺陷。和通用式安检设备相比较，微型安检设备的体积有了明显的集成，但是仍然存在无法探测处于静止状态的被测物以及探测分辨率低等问题。平板式成像设备在开放式非屏蔽条件下的探测存在较高的辐射风险，其次该探测设备只能呈现二维图像，不利于探测识别，同时该设备虽是便携式结构，但存在多个分支单元，操作过程较复杂，集成度低。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是为了克服已有技术体积大、集成度低、无法探测静止状态的被测物和探测分辨率低等缺点，提出一种手持式背散射X射线成像探测系统，该系统移动性强、集成度高、扫描分辨率高、且辐射风险低。
[0004]为实现上述目的，本技术采用以下具体技术方案：
[0005]本技术提供的手持式背散射X射线成像探测系统，包括X射线发射装置、X射线探测装置、X射线成像装置和电源装置，其中，
[0006]X射线发射装置包括X射线发生器、X射线准直器和X射线控制器，X射线发生器用于产生X射线，X射线准直器用于将X射线呈扇形定向的向外散射，X射线控制器用于控制X射线准直器出射的X射线，使X射线出光呈飞点扫描状态；
[0007]X射线探测装置包括X射线闪烁晶体、光电倍增管和信号放大器，X射线闪烁晶体和光电倍增管采用面阵式结构，X射线闪烁晶体通过透明硅胶贴合在光电倍增管上，X射线闪烁晶体用于接收X射线信号，并发出光信号，通过光电倍增管将光信号转换成电信号，信号放大器将电信号进行放大；
[0008]X射线成像装置包括A/D模数转化模块、高速传输模块、信号处理模块和图像显示模块，A/D模数转化模块将经过信号放大器放大的电信号转换成数字信号，高速传输模块用于将数字信号传递至信号处理模块进行处理，图像显示模块用于实现图像显示；
[0009]电源装置包括高压电源、脉冲电源和直流电源，高压电源用于给X射线发射装置供电，脉冲电源用于给X射线探测装置供电，直流电源用于给X射线成像装置供电。
[0010]优选地，X射线闪烁晶体是阵列式19*19面阵碘化铯晶体，光电倍增管是4*4阵列的排列形式。
[0011]优选地，A/D模数转化模块是16位A/D模数转化模块，高速传输模块采用LVDS差分高速传输的方式。
[0012]本技术能够取得如下技术效果：
[0013]1、本技术采用背散射X射线成像探测技术，设备采用软X射线进行背散射成像，射线源和探测系统在一个单元模块内部，集成度高且重量轻。
[0014]2、在操作过程中，被测物不需要移动，使用本设备对准被测物体水平或者垂直扫描即可完成对物体整个扫描成像。
[0015]3、本技术提出的手持式背散射X射线成像探测系统，其扫描分辨率高、实现了仿真三维成像的呈像效果、且辐射风险低。
附图说明
[0016]图1是根据本技术实施例提供的手持式背散射X射线成像探测系统的硬件系统框图。
[0017]其中的附图标记包括：X射线发射装置1、X射线发生器11、X射线准直器12、X射线控制器13、X射线探测装置2、X射线闪烁晶体21、光电倍增管22、信号放大器23、X射线成像装置3、A/D模数转化模块31、高速传输模块32、信号处理模块33、图像显示模块34、电源装置4、高压电源41、脉冲电源42、直流电源43。
具体实施方式
[0018]在下文中，将参考附图描述本技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重复其详细描述。
[0019]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，而不构成对本技术的限制。
[0020]图1示出了根据本技术一个实施例提供的手持式背散射X射线成像探测系统的硬件系统。
[0021]如图1所示，本技术提供的手持式背散射X射线成像探测系统，包括X射线发射装置1、X射线探测装置2、X射线成像装置3和电源装置4。
[0022]X射线发射装置1主要采用飞点式X射线扫描技术，包括X射线发生器11、X射线准直器12和X射线控制器13，其中，X射线发生器11产自温州承泰电子，型号为160KV
‑
2mA；X射线准直器12和X射线控制器13为本公司自主设计制作，也可以采用市面上的常规型号器件。X射线发生器11产生X射线，X射线准直器12将X射线呈扇形定向向外散射，X射线控制器13控制X射线准直器12出射的直角X射线通过狭缝，而当X射线通过狭缝旋转至偏离竖直中心一定角度时，扇形束X射线基本不能从飞点形成盘上的狭缝中射出，因此X射线出光呈飞点扫描状态向空间中发射。
[0023]X射线探测装置2包括X射线闪烁晶体21、光电倍增管22和信号放大器23，其中，X射线闪烁晶体21为本公司自主设计制作，也可以采用市面上的常规型号器件，光电倍增管22的型号是S13615，产自滨松光子；信号放大器23产自BB公司，其型号为INA2128U。X射线闪烁晶体21和光电倍增管22采用面阵式结构，X射线闪烁晶体21采用阵列式19*19面阵碘化铯晶体通过透明硅胶贴合在高灵敏度4*4阵列光电倍增管22上，X射线闪烁晶体21接收到反射或
者散射回来的X射线信号的照射时，X射线闪烁晶体21将会发射光信号，通过贴合在X射线闪烁晶体21背后的4*4阵列光电倍增管22将光信号转换成对应的电信号，信号放大器23将接收到的信号进行放大，送到后级进行处理。
[0024]X射线成像装置3包括A/D模数转化模块31、高速传输模块32、信号处理模块33和图像显示模块34，其中，A/D模数转化模块31产自TI公司，其型号为ADS8681；高速传输模块32的厂家是REALTEK，其型号是RTL8311DN；信号处理模块33是intel公司的型号为CEFA4U19C8N的设备；图像显示模块34选用厂家为正点原子的7/1024*600型号的显示屏。采用16位高精度的A/D模数转化模块31将经过信号放大器23放大的电信号进行模数转化，经转化后的数字信号通过高速传输模块32采用LVDS差分高速传输方式传递至信号处理模块33，信号处理模块33对数字信号进行数字均值处理、校准处理、LUT曲线、亮度增强和对比度等一系列处理（均为现有技术），图像显示模块34完成最终的图像显示，X射线信号的采集传输处理是基于FPGA信号处理方式进行的。
[0025]电源装置4包括高压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种手持式背散射X射线成像探测系统，包括X射线发射装置、X射线探测装置、X射线成像装置和电源装置，其特征在于，其中，所述X射线发射装置包括X射线发生器、X射线准直器和X射线控制器，所述X射线发生器用于产生X射线，所述X射线准直器用于将所述X射线呈扇形定向的向外散射，所述X射线控制器用于控制所述X射线准直器出射的X射线，使所述X射线出光呈飞点扫描状态；所述X射线探测装置包括X射线闪烁晶体、光电倍增管和信号放大器，所述X射线闪烁晶体和所述光电倍增管采用面阵式结构，所述X射线闪烁晶体通过透明硅胶贴合在所述光电倍增管上，所述X射线闪烁晶体用于接收所述X射线信号，并发出光信号，通过所述光电倍增管将所述光信号转换成电信号，所述信号放大器将所述电信号进行放大；所述X射线成像装置包括A/D模数转化模块、高速传输模...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡亮，严铉俊，杨胜，
申请(专利权)人：长春市泽安科技有限公司，
类型：新型
国别省市：