本实用新型专利技术涉及数字成像装置，该数字成像装置包括：射线发生器、成像屏、光学传输系统和图像接收器，其中该图像接收器是CCD摄像机，并且所述成像屏、光学传输系统和CCD摄像机形成一体化结构。由此形成所述的数字成像装置可应用于加速器强辐射场下，能够避免对辐射敏感的CCD摄像机直接暴露于加速器强辐射照射，从而获得高质量的图像。此外，数字成像装置的全部光学部件集成为一体化结构，可以保证它们之间的相对位置不致因为调整或搬动而改变。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及射线无损检测领域，具体涉及可应用于加速器强辐射场下的一体化数字成像装置。
技术介绍
在检测体积较大或由原子序数较大的材料组成的工件的数字成像装置中，常常要使用加速器辐射源。当使用加速器辐射源，特别是加速器能量较高时，数字成像装置中的X 射线图像转换器件往往处在强辐射的环境中。由于射线无损检测中常用的X射线图像转换器件大多数对辐射敏感，因此在强辐射场下工作时，X射线图像转换器件内部的电子元器件容易产生辐照损伤，这会迅速降低X射线图像转换器件的性能指标并明显缩短工作寿命。目前常见的用于强辐射场的X射线图像转换系统使用闪烁屏一反光镜一图像增强器的组合，将光路布置成L形即来自闪烁屏上的图像的光线经过与光路成45°的平面镜，反射后射入与闪烁屏成90°的光学透镜，聚焦到图像增强器的光阴极上。这样就可以避免对辐射敏感的图像增强器遭受射线源的直接照射而损伤。但是上述结构主要有下列缺点I.图像增强器的固有噪声水平较高，图像质量不理想。2.图像增强器尺寸较大，难以设计轻便且紧凑的辐射防护结构。3.由于第2项缺点，使得难以设计一体化结构。这不仅使用上不便利，而且在工作过程中光路因调整或部件的搬动而难以保证必要的精度，最终影响系统的成像质量。
技术实现思路
本技术设计了一种结构，选用科研级CCD摄像机，采用一整套避免射线图像转换器件受到强辐射的措施，设计了一体化的结构以保证成像光路的稳定性，提出了一种可应用于加速器强辐射场下的一体化数字成像装置。作为本技术的实施例，提出了一种由射线发生器、成像屏、光学传输系统和图像接收器组成的数字成像装置，其中图像接收器是CCD摄像机，与所述成像屏、光学传输系统和CXD摄像机形成一体化结构。所述光学传输系统可以是类似潜望镜的双反射镜系统或者是光纤传输系统，形成将CCD摄像机与成像屏分开的光学耦合系统。本例中采用了双反射镜的形式。所述射线发生器可以是探伤用直线加速器。在CCD摄像机前方可以安装有由重材料加工成的屏蔽层， 其中重材料是指诸如重金属的高比重材料，例如铅；C⑶摄像机可以被安放在屏蔽室中。数字成像装置还可包括结构框架，数字成像装置的全部光学部件可以被集成在所述结构框架上从而形成一体化结构。所述一体化结构可以被置于不透光的机箱中。CXD摄像机可以是科研级CXD摄像机。由此形成所述的数字成像装置可应用于加速器强辐射场下。该结构的基本特点描述如下I.数字成像装置包括将X射线图像转换为可见光图像的闪烁屏、光学耦合系统和工作于低温下的科研级CCD摄像机。这种摄像机的固有统计涨落引起的噪声水平低于图像增强器，有可能得到质量更优的图像。2.通过光学耦合系统将对于辐射敏感的科研级CXD摄像机与闪烁屏分开，从而避免对辐射敏感的摄像机直接暴露在加速器强辐射照射之下。3.光学耦合系统可由比较耐受照射的反射镜或光纤组成。在使用反光镜的情况下，选用类似潜望镜的二次反射镜结构比单次反射的L形结构更易于屏蔽直射射线。4.将对于辐射敏感的摄像机安装在用重材料加工成的屏蔽室中，使得摄像机所在位置的辐射强度降低到可以耐受的水平以下，保证摄像机长期稳定工作。5.从闪烁屏到摄像机的全部光学部件被置于不透光的机箱中，对机箱内壁做防反射处理，以减少杂散光对于有用信号的干扰。6.将全部光学部件集成为一体化结构，可以保证它们之间的相对位置不致因为调整或搬动而改变。附图说明参看说明书附图。附图I为可应用于加速器强辐射场下的一体化数字成像装置的内部结构的示意图。附图2为该一体化数字成像装置的三维示意图。附图标记列表I :数字成像装置2 :结构框架3 :基准平台4 :挡板5 :铅防护套6 :摄像机7 :镜头8 :大反射镜9:成像屏(闪烁屏)10a、10b:光阑11 :小反射镜12 :主束铅屏蔽。具体实施方式图I示出了可应用于加速器强辐射场下的一体化数字成像装置I的内部结构的示意图，图2示出了该数字成像装置I的三维示意图。具体而言，数字成像装置I可包括射线发生器(未示出)、成像屏(闪烁屏)9、光学传输系统和图像接收器，其中该图像接收器可以是CCD摄像机6。所述成像屏9、光学传输系统和CXD摄像机6可以形成一体化结构。数字成像装置I还可包括结构框架2、基准平台3、挡板4、铅防护套或屏蔽室5和主束铅屏蔽12，其中基准平台3和挡板4位于结构框架2上。光学传输系统包括至少两个反射镜以及光阑10a、10b。在一个优选实施例中，光学传输系统包括一个大反射镜8和一个小反射镜11。来自成像屏9的光束或射线经过大反射镜8和小反射镜11的二次反射而被射入CCD摄像机6的镜头7中，使得来自射线发生器(加速器)的射线不会直接照射对辐射敏感的摄像机6。这样，两个反射镜8、11构成将CXD摄像机6与成像屏9分开的光学耦合系统。作为替代方案，该光学耦合系统也可以是光纤传输系统。在摄像机6前方根据屏蔽计算来安置具有合理厚度和面积的主束铅屏蔽12，从而防止加速器发出的直射射线引起摄像机6辐照损伤。铅防护套5可置于CXD摄像机6的周围以进一步降低次级散射线对CCD摄像机6的影响。应当理解，所述主束铅屏蔽12和铅防护套5也可以相应地替换为由其它重材料加工成的屏蔽和防护套。优选地，数字成像装置I的全部光学部件可以被集成在结构框架2上从而形成一体化结构。例如，可以将成像屏9、光学传输系统和CCD摄像机6 —体形成于结构框架2的基准平台3上。这样形成的整体式构造可以保证各部件之间的相对位置不致因为调整或搬动而改变。所述一体化结构可以被置于不透光的机箱中。应当理解，光学传输系统和CCD 摄像机6在结构框架2上的位置不限于如图所示的位置，它们的位置可以根据具体应用来确定，只要保证光学传输系统使得来自射线发生器的射线不直接照射CCD摄像机6即可。优选地，从成像屏9到CXD摄像机6的全部光学部件可以被置于不透光的机箱中， 对机箱内壁做防反射处理，以减少杂散光对于有用信号的干扰。优选地，所使用的射线发生器是探伤用直线加速器，所述CCD摄像机可以是科研级CXD摄像机。上述构造的数字成像装置I能够很好地应用于加速器强辐射场。本实施方案中结构的基本特点描述如下I.成像装置前方闪烁屏(成像屏)上的图像经类似潜望镜的二次反射镜反射到安装在科研级CXD摄像机前的光学透镜，CXD摄像机中的成像元件工作于低温下，以降低统计噪声。2.类似潜望镜的二次反射镜也可用比较耐受照射的光纤系统替代。3.除在摄像机前方安置有合理厚度和面积的铅屏蔽材料以外，摄像机四周还要设计由重材料加工成的铅屏蔽，进一步减少直射线的照射，同时防止散射线对摄像机的照射。摄像机所在位置的辐射强度降低到可以耐受的水平以下，保证摄像机长期稳定工作。4.将全部光学部件固定在公共的符合光学要求的牢固平台上，集成为一体化结构，从而保证它们之间的相对位置不致因为调整或搬动而改变。5.从闪烁屏到摄像机的全部光学部件置于不透光的机箱中，对机箱内壁做防反射处理，以减少杂散光对于有用信号的干扰。应当理解，在不脱离本技术的精神和范围的情况下，可以对本技术作出各种改进或变型。权利要求1.一种数字成像装置，包括射线发生器、成像屏、光学传输系统和图像接收器，其特征在于该图像接收器是CCD摄像机，并且所述成像屏、光学传输系统和C本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王甲绪，肖永顺，王义，谢瑛，叶青，
申请(专利权)人：北京固鸿科技有限公司，清华大学，
类型：实用新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。