余辉检测装置和余辉检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种余辉检测装置和余辉检测方法。余辉检测装置包括：X射线管；第一读出电路，用于与被检测探测器连接，检测时被检测探测器接受X射线束辐射，并向第一读出电路输出第一探测信号，第一读出电路根据第一探测信号形成并输出第一测量信号；残余射线探测器；第二读出电路，与残余射线探测器连接，残余射线探测器接受X射线束辐射并向第二读出电路输出第二探测信号，第二读出电路根据第二探测信号形成并输出第二测量信号；计算装置，与第一读出电路和第二读出电路分别信号连接并根据关断X射线管的电源后的第一测量信号和第二测量信号计算并输出余辉检测信号。本发明专利技术具有简便、可靠的优点。

Afterglow detection device and afterglow detection method

The invention discloses a afterglow detection device and a persistence detection method. The afterglow detection device comprises: an X-ray tube; a first readout circuit for connecting with the detected detector, when detected, the detector receives X-ray beam radiation and outputs a first detection signal to the first readout circuit, which forms and outputs a first measurement signal according to the first detection signal; and a residual ray detector. The second readout circuit is connected with the residual ray detector, and the residual ray detector receives the radiation of the X-ray beam and outputs the second detection signal to the second readout circuit. The second readout circuit forms and outputs the second measurement signal according to the second detection signal; the calculating device signals separately from the first readout circuit and the second readout circuit. Connect and output the afterglow detection signal according to the first measurement signal and the second measurement signal after switching off the power supply of the X-ray tube. The invention has the advantages of simple and reliable.

【技术实现步骤摘要】
余辉检测装置和余辉检测方法
本专利技术涉及辐射检查
，特别涉及一种余辉检测装置和余辉检测方法。
技术介绍
余辉是指闪烁探测器的外在激发信号(如射线束或可见光等)消失后，闪烁探测器依然会维持一段时间的可见光的发射。余辉的强度大致随时间呈指数衰减。余辉一般用外在激励信号消失后一段时间的相对强度值来衡量。例如，一个典型的碘化铯(铊)(CsI(Tl))闪烁探测器，外在激发信号(如X射线束)存在时该闪烁探测器的输出信号为单位1，在激发信号消失后10ms时闪烁探测器的输出信号约为5000ppm左右，即该闪烁探测器在激发信号消失10ms时的余辉值为0.5％左右。即使闪烁探测器类型相同，不同厂家生产的闪烁探测器的余辉值差别很大，不同的探测单元也会有各自的余辉值。在采用连续出束的X射线源或同位素放射源的检查系统中，闪烁探测器的闪烁体的余辉是影响最终性能指标的重要因素。当被检物质较厚时，来自射线源的射线强度衰减到千分之一以下，而余辉值却可能数倍于该射线强度值，且不同探测单元的余辉值不同，导致图像明暗不匀，造成伪信号。图1为根据CsI(Tl)探测器的探测信号形成的扫描图像。从图1中可以看到，在相同的钢板厚度下，右边比左边明亮，且不同的探测器的余辉值不同，导致图像有明暗不同的横条。图2为根据钨酸镉探测器的探测信号形成的扫描图像。该扫描图像相比于图1所述的扫描图像更整洁清晰。其中，钨酸镉是一种闪烁性能优良的闪烁探测器材料，其余辉时间短，余辉值低。图3为激发信号消失前后CsI(Tl)探测器的输出相对强度曲线(细实线)和钨酸镉探测器的输出相对强度曲线(粗实线)的对比示意图。图3代表了以CsI(Tl)探测器的高余辉探测器和钨酸镉探测器为代表的低余辉探测器的余辉对比结果。图3中-10ms到0ms时，有作为激发信号的X射线束照射至CsI(Tl)探测器和钨酸镉探测器。0ms后，无X射线束照射至CsI(Tl)探测器和钨酸镉探测器。因此，0ms后CsI(Tl)探测器和钨酸镉探测器的输出相对强度曲线值分别代表各自的余辉值。解决因余辉现象引起的图像明暗不匀的方法主要有以下两种：一种方法是采用低余辉的闪烁材料作为闪烁探测器的灵敏体积，但该类闪烁材料一般灵敏度较低且价格较高。另一种方法是针对闪烁探测器的余辉对闪烁探测器的输出信号进行校正。该方法首先需要对闪烁探测器的余辉进行测量，然后根据算法程序在闪烁探测器的检测结果中扣除余辉影响，从而改善探闪烁测器性能。对闪烁探测器的余辉进行测量时，需测量彻底断掉X射线(或gamma射线)后一些时间段，如1ms、5ms、10ms等的余辉值。为了对闪烁探测器的余辉进行测量，需要提供可靠、易用和低成本的余辉检测装置和余辉检测方法。一般的余辉检测方法是采用射线源照射闪烁探测器，进行该闪烁探测器的数据采集，断掉射线束后，继续保持对该探测器的数据采集一定时间，得到该探测器的余辉数据。射线源可以为电子加速器、同位素源、X射线管等。电子加速器价格昂贵、耗电大，难以推广使用。同位素源一直存在gamma射线束，存在安全性问题。X射线管体积小，使用方便，能量范围从几十千伏到几百千伏，一般为连续出束的X射线源，如果作为余辉检测的射线源，有一定的优势。但是采用X射线管作为余辉检测的射线源时，切断X射线管的电源后，X射线管仍会发出X射线，即残余X射线，残余X射线对余辉检测具有不利影响。该残余X射线强度和平均的X射线光子能量都随时间减小，大致随时间呈指数衰减。不同型号的X射线管残余X射线强度不同，一个典型的X射线管在电源关断10ms后的残余X射线的强度可以达到X射线管电源开启时的X射线强度的40％，X光子的平均能量衰减到X射线管电源开启时的50％左右(不同厂家、不同型号有较大的差异)。为了减小X射线管的残余X射线对余辉检测的不利影响，在专利技术人已知的相关技术中，采用X射线管作为射线源进行余辉检测时，通常情况下需要配套设置重金属块。关断X射线管的电源时，使重金属块迅速移动到X射线管和被检测探测器之间，挡住残余X射线，以使余辉测试结果免受残余X射线影响。为了及时挡住残余X射线，该重金属块需要高速移动并需尽快静止，从而需要重金属块有较大的加速度，因此还需要一套较为复杂、成本较高的调节重金属块位置的控制系统和机械系统。目前，由于需要设置重金属块，利用X射线管检测闪烁探测器余辉只在实验室或生产车间使用，难以在产品现场使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于利用X射线管作为射线源，实现以简单、可靠的余辉检测装置和余辉检测方法。本专利技术第一方面提供一种余辉检测装置，包括：X射线管，用于发射X射线束；第一读出电路，用于与被检测探测器连接，检测时所述被检测探测器设置于所述X射线管的出束侧以接受所述X射线束辐射，并向所述第一读出电路输出第一探测信号，所述第一读出电路根据所述第一探测信号形成并输出第一测量信号；残余射线探测器，设置于所述X射线管的出束侧；第二读出电路，与所述残余射线探测器连接，所述残余射线探测器接受所述X射线束辐射并向所述第二读出电路输出第二探测信号，所述第二读出电路根据所述第二探测信号形成并输出第二测量信号；计算装置，与所述第一读出电路和所述第二读出电路分别信号连接以接收所述第一测量信号和所述第二测量信号，所述计算装置根据关断所述X射线管的电源后的所述第一测量信号和所述第二测量信号计算并输出余辉检测信号。在一些实施例中，所述计算装置根据关断所述X射线管的电源后某一时刻所述第一测量信号的值减去该时刻所述第二测量信号的值作为该时刻的所述余辉检测信号的值；或者，所述计算装置根据关断所述X射线管的电源后某一时刻所述第一测量信号的值减去该时刻所述第二测量信号的修正值作为该时刻的所述余辉检测信号的值。在一些实施例中，所述残余射线探测器在激发信号消失后10ms时的输出相对强度值低于激发信号存在时的0.05％。在一些实施例中，所述残余射线探测器包括钨酸镉探测器。在一些实施例中，所述余辉检测装置还包括重金属片，所述重金属片设置于所述X射线管的出束侧并位于所述X射线管与所述被检测探测器和所述残余射线探测器之间，用于衰减所述X射线束的强度。本专利技术第二方面提供一种采用本专利技术第一方面中任一项的余辉检测装置探测闪烁探测器余辉的余辉检测方法，该余辉检测方法包括：开启X射线管电源，使X射线管发射X射线束，一段时间后关断X射线管电源；所述被检测探测器接受所述X射线束辐射并输出第一探测信号；所述第一读出电路接收所述第一探测信号并根据所述第一探测信号形成并输出第一测量信号；所述残余射线探测器接受所述X射线束辐射并输出第二探测信号；所述第二读出电路接收所述第二探测信号并根据所述第二探测信号形成并输出第二测量信号；所述控制装置接收所述第一测量信号和所述第二测量信号，并根据关断所述X射线管的电源后的所述第一测量信号和所述第二测量信号计算并输出余辉检测信号。在一些实施例中，所述控制装置根据关断所述X射线管的电源后某一时刻所述第一测量信号的值减去该时刻所述第二测量信号的值作为该时刻所述余辉检测信号的值；或者，所述控制装置根据关断所述X射线管的电源后某一时刻所述第一测量信号的值减去该时刻所述第二测量信号的修正值作为该时刻所述余辉检测信号的值。在一些实施例中，所述第一测量信号为所述被检测探测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种余辉检测装置，其特征在于，包括：X射线管(1)，用于发射X射线束；第一读出电路(3)，用于与被检测探测器(10)连接，检测时所述被检测探测器(10)设置于所述X射线管(1)的出束侧以接受所述X射线束辐射，并向所述第一读出电路(3)输出第一探测信号，所述第一读出电路(3)根据所述第一探测信号形成并输出第一测量信号；残余射线探测器(2)，设置于所述X射线管(1)的出束侧；第二读出电路(4)，与所述残余射线探测器(2)连接，所述残余射线探测器(2)接受所述X射线束辐射并向所述第二读出电路(4)输出第二探测信号，所述第二读出电路(4)根据所述第二探测信号形成并输出第二测量信号；计算装置(5)，与所述第一读出电路(3)和所述第二读出电路(4)分别信号连接以接收所述第一测量信号和所述第二测量信号，所述计算装置(5)根据关断所述X射线管(1)的电源后的所述第一测量信号和所述第二测量信号计算并输出余辉检测信号。

【技术特征摘要】
1.一种余辉检测装置，其特征在于，包括：X射线管(1)，用于发射X射线束；第一读出电路(3)，用于与被检测探测器(10)连接，检测时所述被检测探测器(10)设置于所述X射线管(1)的出束侧以接受所述X射线束辐射，并向所述第一读出电路(3)输出第一探测信号，所述第一读出电路(3)根据所述第一探测信号形成并输出第一测量信号；残余射线探测器(2)，设置于所述X射线管(1)的出束侧；第二读出电路(4)，与所述残余射线探测器(2)连接，所述残余射线探测器(2)接受所述X射线束辐射并向所述第二读出电路(4)输出第二探测信号，所述第二读出电路(4)根据所述第二探测信号形成并输出第二测量信号；计算装置(5)，与所述第一读出电路(3)和所述第二读出电路(4)分别信号连接以接收所述第一测量信号和所述第二测量信号，所述计算装置(5)根据关断所述X射线管(1)的电源后的所述第一测量信号和所述第二测量信号计算并输出余辉检测信号。2.根据权利要求1所述的余辉检测装置，其特征在于，所述计算装置(5)根据关断所述X射线管(1)的电源后某一时刻所述第一测量信号的值减去该时刻所述第二测量信号的值作为该时刻的所述余辉检测信号的值；或者，所述计算装置(5)根据关断所述X射线管(1)的电源后某一时刻所述第一测量信号的值减去该时刻所述第二测量信号的修正值作为该时刻的所述余辉检测信号的值。3.根据权利要求1所述的余辉检测装置，其特征在于，所述残余射线探测器(2)在激发信号消失后10ms时的输出相对强度值低于激发信号存在时的0.05％。4.根据权利要求1所述的余辉检测装置，其特征在于，所述残余射线探测器(2)包括钨酸镉探测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：李树伟，张文剑，邹湘，赵博震，张清军，何会绍，王永强，王燕春，
申请(专利权)人：同方威视技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11