專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光纖陣列成像探測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及射線(xiàn)的成像探測(cè)技術(shù)，特別是涉及光纖陣列成像探測(cè)器。
背景技術(shù)：
以X射線(xiàn)透射被研究的材料或人體，可在平面探測(cè)器上形成透射圖像。通過(guò)對(duì)此圖像的分析，能夠探知材料或人體內(nèi)部的情況，進(jìn)行科學(xué)研究或醫(yī)學(xué)檢查。
上述研究過(guò)程，平面成像探測(cè)是一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。如探測(cè)靈敏度高，成像分辨率高，就能在同樣的射線(xiàn)源(如X射線(xiàn)源、r射線(xiàn)源、加速器射線(xiàn)源等)條件下得到更精確的結(jié)果。據(jù)陳識(shí)賢等主編的“中華影像醫(yī)學(xué)”第一篇第六章第一節(jié)介紹，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用熒光屏對(duì)透射過(guò)來(lái)的射線(xiàn)如X射線(xiàn)進(jìn)行感光，形成熒光圖像，如醫(yī)用X光機(jī)的熒光屏，這對(duì)低能射線(xiàn)較為適用，但靈敏度不高，探測(cè)效率低，不適于探測(cè)高能射線(xiàn)。這距目前的科學(xué)研究和現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的需求還有相當(dāng)?shù)牟罹?。影像增?qiáng)器雖可使熒光屏圖像的亮度提高，但影像增強(qiáng)器是一個(gè)大的真空管同時(shí)需加高電壓才能正常工作，同樣也不適于探測(cè)高能射線(xiàn)。該書(shū)第五篇第一章第一節(jié)中介紹，目前已有用成像板(imaging plate，IP)作平面圖像探測(cè)器，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，不適于探測(cè)高能射線(xiàn)。
常期以來(lái)研究人員一直在探索和研究高靈敏、高分辨率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可適用于各種能量、各種射線(xiàn)、可在各種情況下進(jìn)行射線(xiàn)成像探測(cè)的探測(cè)器。至今未見(jiàn)有采用光纖陣列構(gòu)成成像探測(cè)器的報(bào)道。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種采用閃爍光纖構(gòu)成的高靈敏、高分辨率射線(xiàn)探測(cè)點(diǎn)陣的光纖陣列成像探測(cè)器。
這種光纖陣列成像探測(cè)器，其特征在于，由一定長(zhǎng)度的閃爍光纖沿與被探測(cè)射線(xiàn)平行的方向排列成二維平面陣列固定構(gòu)成，該光纖陣列的兩端為研磨平整的兩個(gè)平面。
使用時(shí)，將被測(cè)量物體置于射線(xiàn)源和該光纖陣列成像探測(cè)器之間，使射線(xiàn)穿過(guò)被測(cè)量物體后，在探測(cè)器的一個(gè)平面上形成射線(xiàn)的投射影像，這些射線(xiàn)被閃爍光纖吸收并將其能量轉(zhuǎn)化成閃爍光，即在另一個(gè)平面上形成與射線(xiàn)投影圖像對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖像。然后可利用高靈敏度的CCD傳感器將此光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示和實(shí)時(shí)圖像獲取。
本實(shí)用新型光纖陣列成像探測(cè)器具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，可適用于各種能量的x、r射線(xiàn)，可進(jìn)行射線(xiàn)成像的實(shí)時(shí)探測(cè)；可廣泛應(yīng)用在軍事、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域。


圖1為光纖陣列探測(cè)器結(jié)構(gòu)圖；圖2為瞬態(tài)透射圖像探測(cè)系統(tǒng)總體實(shí)驗(yàn)方案框圖。
具體實(shí)施方式
；實(shí)施例1對(duì)于平行的射線(xiàn)源，光纖可平行排列，將相同長(zhǎng)度的閃爍光纖1沿與被探測(cè)射線(xiàn)4平行的方向排列成二維平面陣列，用外框2將平行排列的閃爍光纖固定后，將光纖陣列的兩端面研磨成兩個(gè)平整的平面，即構(gòu)成了二維平面射線(xiàn)光纖陣列成像探測(cè)器。
探測(cè)器的邊長(zhǎng)X和Y可根據(jù)被測(cè)圖像的大小而定。探測(cè)器的厚度與探測(cè)靈敏度密切相關(guān)，與被探測(cè)的射線(xiàn)能量有關(guān)，可在幾十厘米以?xún)?nèi)選取。光纖的直徑?jīng)Q定圖像的像素點(diǎn)大小，可選擇0.1-1mm直徑的塑料閃爍光纖。
本實(shí)施例中探測(cè)器的外相2采用鋁材，實(shí)際尺寸為X＝36mm、Y＝45mm、L＝40mm；閃爍光纖直徑為1mm。
本實(shí)施例中采用45Kev/5mA醫(yī)用x射線(xiàn)機(jī)作為x射線(xiàn)源。
圖2為瞬態(tài)透射圖像探測(cè)系統(tǒng)總體實(shí)驗(yàn)方案框圖。
實(shí)驗(yàn)時(shí)，將被測(cè)量物體5置于45Kev/5mA的醫(yī)用x射線(xiàn)機(jī)和光纖陣列探測(cè)器3之間；穿過(guò)物體5的X射線(xiàn)4投射在光纖陣列探測(cè)器3其中一端的測(cè)量平面上，形成一個(gè)射線(xiàn)的投射影像，這些射線(xiàn)被閃爍光纖1吸收并將其能量轉(zhuǎn)化成閃爍光，在光纖陣列探測(cè)器3的另一端平面上產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于物體5的投影圖象的閃爍光發(fā)光圖象；在同步觸發(fā)信號(hào)8的觸發(fā)下，該發(fā)光圖象被大孔徑鏡頭高靈敏度CCD傳感器6所接受，并轉(zhuǎn)換為圖象視頻信號(hào)；該信號(hào)經(jīng)直耦放大器7放大后，由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集器9將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并由數(shù)據(jù)處理機(jī)10實(shí)時(shí)處理后送顯示器11顯示出被測(cè)物體的透視圖像來(lái)。
權(quán)利要求1.一種光纖陣列成像探測(cè)器，其特征在于，由一定長(zhǎng)度的閃爍光纖沿與被探測(cè)射線(xiàn)平行的方向排列成二維平面陣列固定構(gòu)成，該光纖陣列的兩端為研磨平整的兩個(gè)平面。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型光纖陣列成像探測(cè)器，特征是由一定長(zhǎng)度的閃爍光纖沿與被探測(cè)射線(xiàn)平行的方向排列成二維平面陣列固定構(gòu)成，該光纖陣列的兩端為研磨平整的兩個(gè)平面。將被測(cè)物體置于射線(xiàn)源和該光纖陣列成像探測(cè)器之間，射線(xiàn)穿過(guò)被測(cè)量物體后，在探測(cè)器的一個(gè)平面上形成射線(xiàn)的投射影像，這些射線(xiàn)被閃爍光纖吸收并將其能量轉(zhuǎn)化成閃爍光，即在另一個(gè)平面上形成與射線(xiàn)投影圖像對(duì)應(yīng)的光學(xué)圖像；然后可利用高靈敏度的CCD傳感器將此光學(xué)圖像轉(zhuǎn)化成視頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)顯示和實(shí)時(shí)圖像獲取。本光纖陣列成像探測(cè)器具有靈敏度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，適用于各種能量的x、r射線(xiàn)成像的實(shí)時(shí)探測(cè)；可廣泛應(yīng)用在軍事、工業(yè)無(wú)損檢測(cè)、生物醫(yī)學(xué)工程等諸多領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01D5/26GK2586134SQ0228762
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2002年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月16日
發(fā)明者陰澤杰 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)