本發(fā)明涉及x射線二維成像技術，具體涉及一種x射線分幅成像裝置。

背景技術：

x射線成像是x射線診斷中一種常用的技術手段，常用的x射線二維成像技術主要包括：針孔成像技術和曲面反射鏡成像技術。針孔成像技術是最為常用的一種x射線成像方法，其特點是構造簡單、使用方便，但空間分辨相對較差，收光效率較低。kb顯微鏡成像技術是曲面反射鏡成像技術中具有代表性的技術之一，其原理是使用兩塊正交的曲面反射鏡對x射線進行成像，特點是空間分辨高、收光效率高，但系統(tǒng)復雜，需要大量的時間進行安裝和調試。以上兩種x射線二維成像技術各有所長，在各類x射線診斷中均有廣泛的應用。

在x射線診斷中，往往需要對不同時間的二維圖像進行分別測量，以便于觀察圖像隨時間的變化。特別是在超快x射線診斷中，x光源的發(fā)光時間僅有納秒量級，此時就必須使用分幅成像的方法，將光源成像到多個成像面位置，再通過調節(jié)不同相面位置的接收器件的曝光時間，最終獲得不同時間的信號圖像。利用針孔進行分幅成像相對簡單，只需在針孔位置放置多個針孔，每一個針孔都會在成像面獲得一副x射線信號圖像，進而獲得多幅圖像；利用曲面反射鏡進行分幅成像則相對復雜，需要使用多個鏡組進行成像，從而獲得分幅圖像，這對鏡組的總體裝配提出了很高的要求。

上述兩種分幅成像方式，都存在一個無法避免的問題，即：每一幅圖像是通過不同的觀測角度進行測量獲得的，必然存在視角上的差別。這種差別會對實驗圖像的分析造成很大的影響。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種多個圖像成像一致的x射線分幅成像裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種x射線分幅成像裝置，該分幅成像裝置包括用于將x射線信號轉化成圖像光信號的成像單元以及將單幅圖像光信號分成多幅圖像光信號的分幅單元，所述成像單元位于x射線信號的后方，所述分幅單元位于成像單元的后方。對x射線信號先進行成像然后分幅，即在單幅圖像光信號中進行圖像分幅，避免的多個光路成像的視角差異，獲得圖像的視角完全一致。

所述的成像單元選自針孔或曲面反射鏡組中的一種。

所述的分幅單元包括多個呈陣列排布的微通道，所述微通道的內壁為反射面。

所述微通道的橫截面為正方形或正六邊形。通過改變微通道的截面形狀獲得不同分幅數量的信號圖像，當橫截面是正方形時，每個微通道最終最多可獲得四幅圖像，當采用正六邊形時，每個微通道最終最多可獲得六幅圖像。

所述正方形或正六邊形的邊長為15～100μm，所述微通道的長度與正方形或正六邊形的邊長之比為(5～25)：1。長徑比大于5:1是為了保證在小角度入射時，有足夠的光束被微通道內壁反射，而不是未通過反射直接通過；小于25:1是保證大角度入射時有足夠的透過效率，因為反射次數越多，效率越低。

所述反射面的粗糙度≤2nm。

經過成像單元成像后的單幅圖像光信號以與微通道軸線呈1～10°的入射角射入微通道，微通道呈長條形，單幅圖像光信號以較小的入射角射入微通道內，可以使得整個分幅成像裝置的體積小巧。

經過成像單元成像后的單幅圖像光信號從微通道的一端射入，且單幅圖像光信號中入射經過橫截面中心的圖像光信號，其在橫截面上的投影與橫截面的邊長相交于邊長的中點或邊長的端點。例如對于正方形微通道，當相交于中點時，可以得到2個圖像，當相交于端點時，可以得到三個或者4個圖像，即通過改變入射方式，可以得到不同數量的圖像。

與現有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現在以下幾方面：

(1)對x射線信號先進行成像然后分幅，即在單幅圖像光信號中進行圖像分幅，避免的多個光路成像的視角差異，獲得圖像的視角完全一致；

(2)通過改變入射方式或者微通道的截面形狀獲得不同分幅數量的信號圖像；

(3)本發(fā)明成像裝置體積較小，使用方便。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的分幅單元的結構示意圖；

圖2為x射線入射信號在微通道一端的投影與正方形或者六邊形相交于邊的中心的示意圖；

圖3為x射線入射信號在微通道一端的投影也可以與正方形或者六邊形相交于兩邊的交界點的示意圖；

圖4為本發(fā)明分幅成像裝置的原理示意圖；

圖5為分幅單元的原理示意圖。

其中，1為微通道，2為反射面，3為單幅圖像光信號，4為投影，5為交點，6為橫截面法線方向，7為入射角，8為x射線信號，9為針孔，10為分幅i圖像，11為分幅ii圖像，a為微通道橫截面邊長，l為微通道長度。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

實施例1

一種x射線分幅成像裝置，該分幅成像裝置包括用于將x射線信號轉化成圖像光信號的針孔9以及將單幅圖像光信號分成多幅圖像光信號的分幅單元，分幅單元包括多個呈陣列排布的微通道1，微通道1的內壁為反射面2。針孔9位于x射線信號8的后方，微通道1于針孔的后方。對x射線信號8先進行成像然后分幅，即在單幅圖像光信號3中進行圖像分幅，避免了多個光路成像的視角差異，獲得圖像的視角完全一致，具體如圖4所示。微通道1的橫截面為正方形，具體如圖1所示，橫截面邊長a為50μm，微通道長度l與橫截面邊長a之比為7：1，反射面的粗糙度≤2nm。

經過成像單元成像后的單幅圖像光信號3以與橫截面法線方向6呈4°的入射角7射入微通道1，且單幅圖像光信號3中入射經過橫截面中心的圖像光信號，其在橫截面上的投影4與橫截面邊長的交點為橫截面邊長的中點，如圖2所示。單幅圖像光信號3在微通道1中的光路示意圖如圖5所示。最終在微通道后端即可獲得兩幅無視角差的x光光源信號圖像，即分幅i圖像10和分幅ii圖像11。

實施例2

與實施例1類似，不同在于：

微通道長度l為500μm，相應的微通道長徑比為10：1入射角7為8°，入射信號3在微通道1一端中心的入射信號的投影與正方形相交于兩邊的交界點，如圖3所示。

在微通道后端即可獲得四幅無視角差的x光光源信號圖像。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種X射線分幅成像裝置，該分幅成像裝置包括用于將X射線信號轉化成圖像光信號的成像單元以及將單幅圖像光信號分成多幅圖像光信號的分幅單元，所述成像單元位于X射線信號的后方，所述分幅單元位于成像單元的后方。與現有技術相比，本發(fā)明對X射線信號先進行成像然后分幅，即在單幅圖像光信號中進行圖像分幅，避免的多個光路成像的視角差異，獲得圖像的視角完全一致；且通過改變入射方式或者微通道的截面形狀獲得不同分幅數量的信號圖像；另外，本發(fā)明成像裝置體積較小，使用方便。

技術研發(fā)人員：鄧博
受保護的技術使用者：中國工程物理研究院激光聚變研究中心
技術研發(fā)日：2017.08.01
技術公布日：2017.11.07