基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统。系统主要由电源模块、X射线源模块、X射线探测模块、控制主板模块和机械扫描装置组成，系统采用基于GigE协议的网络传输模式，可实现远距离的数据高速传输和采集图像实时显示。系统以体积小巧的X射线线阵探测芯片为基础设计而来，结构紧凑，成本低廉，方便携带，配合移动式X射线源和手提式电脑，可以应对大部分工业施工现场的射线成像检测需求。相比于传统的基于非晶硅面阵探测器的成像方式，发明专利技术的基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统具有抗X射线散射影响的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统。系统主要由电源模块、X射线源模块、X射线探测模块、控制主板模块和机械扫描装置组成，系统采用基于GigE协议的网络传输模式，可实现远距离的数据高速传输和采集图像实时显示。系统以体积小巧的X射线线阵探测芯片为基础设计而来，结构紧凑，成本低廉，方便携带，配合移动式X射线源和手提式电脑，可以应对大部分工业施工现场的射线成像检测需求。相比于传统的基于非晶硅面阵探测器的成像方式，专利技术的基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统具有抗X射线散射影响的特点。【专利说明】基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统
本专利技术涉及一种辐射成像技术，具体涉及一种利用X射线线阵扫描成像技术实现便携式面阵成像的X射线检测系统，适合工业施工现场的X射线检测。
技术介绍
近年来，X射线数字成像系统已经逐步取代传统的胶片检测成像成为无损检测领域发展的新趋势。目前，常用的数字射线扫描成像系统以平板探测器为主，其体积与重量较大，不适宜在条件复杂的工业施工现场使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统，该系统结构紧凑，方便携带。为实现上述目的，本专利技术的基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统如下:一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统，包括:与X射线发生装置相对应的安装于机械扫描装置上的X射线探测模块，X射线探测模块用于接收X射线发生装置产生的X射线透过被测物体后的信息，其中，透过被测物体后的X射线强度分布携带了被测物体的内部结构信息；X射线探测模块包括相连的信号探测电路和信号采集电路，信号探测电路包括集成一体的X射线线阵探测芯片组和信号调理电路；信号采集电路包括信号转换电路和采集控制电路；所述X射线线阵探测芯片组是由多个X射线线阵探测芯片首尾依次串接而成；χ射线线阵探测芯片组外部由遮光薄膜包覆，遮光薄膜内部由上至下依次设置闪烁体和光敏单元，光敏单元和信号调理电路相连，闪烁体将接收到的X射线转换为微弱的可见光，再通过光敏单元转换为弱电流信号，实现光电转换，再通过信号调理电路将弱电流信号放大为模拟电压信号输出，信号转换电路将前一级信号探测电路输出的模拟电压信号转为数字电压信号，并传输给采集控制电路，采集控制电路经传输控制电路将数字电压信号传输给控制主板。单个X射线线阵探测芯片的长度在50_左右，首尾相接组成探测器芯片组，X射线探测模块的电路板上的集成电路芯片使用SMT(表面贴装技术)贴片封装，以上措施使得X射线探测模块体积小、重量轻，同时也减轻了机械扫描装置的重量；控制主板，与X射线探测模块相连，接收处理X射线探测模块传输的数字电压信号，并将接收处理的信号传输给控制X射线发生装置产生X射线的上位机；电源管理模块，用于为机械扫描装置、X射线探测模块和控制主板提供电源，考虑到本系统的便携性，再加之某些工业场所无市电的特殊情况，因此整个成像系统设计为可使用内置可充电电池直流供电。可充电电池经稳压后给X射线探测模块和控制主板供电，一次充电，系统可连续工作3小时以上，在有市电供应的场所可边充电边使用；壳体，用于放置X射线探测模块和控制主板；所述机械扫描装置包括一平面扫描框架，所述框架上设有两根平行设置的直线导轨，两直线导轨之间设有一根与所述两直线导轨平行的丝杠，考虑到机械扫描装置的便携性，丝杠采用直径为8mm的不锈钢材质微型丝杠，这种微型丝杠体积小、重量轻，微型丝杠一端与步进电机的输出轴相连，X射线探测模块固定在直线导轨和丝杠的运动滑块上，微型丝杠和直线导轨的运动滑块通过固定连杆相连，步进电机产生驱动力带动丝杠上的运动滑块移动，从而使X射线探测模块沿着直线导轨运动完成平面移动扫描。一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统，包括:与X射线发生装置相对应的安装于机械扫描装置上的X射线探测模块，X射线探测模块用于接收X射线发生装置产生的X射线透过被测物体后的信息，其中，透过被测物体后的X射线强度分布携带了被测物体的信息；X射线探测模块包括相连的信号探测电路和信号采集电路，信号探测电路包括集成一体的X射线线阵探测芯片组和信号调理电路；信号采集电路包括信号转换电路和采集控制电路；所述X射线线阵探测芯片组是由多个X射线线阵探测芯片首尾依次串接而成；χ射线线阵探测芯片组外部由遮光薄膜包覆，遮光薄膜内部由上至下依次设置闪烁体和光敏单元，光敏单元和信号调理电路相连，闪烁体将接收到的X射线转换为微弱的可见光，再通过光敏单元转换为弱电流信号，实现光电转换，再通过信号调理电路将弱电流信号放大为模拟电压信号输出，信号转换电路将前一级信号探测电路输出的模拟电压信号转为数字电压信号，并传输给采集控制电路，采集控制电路经传输控制电路将数字电压信号传输给控制主板；单个X射线线阵探测芯片的长度在50_左右，首尾相接组成探测器芯片组，X射线探测模块的电路板上的集成电路芯片使用SMT(表面贴装技术)贴片封装，以上措施使得X射线探测模块体积小、重量轻，同时也减轻了机械扫描装置的重量；控制主板，与X射线探测模块相连，接收处理X射线探测模块传输的数字电压信号，并将接收处理的信号传输给控制X射线发生装置产生X射线的上位机；电源管理模块，用于为机械扫描装置、X射线探测模块和控制主板提供电源，考虑到本系统的便携性，再加之某些工业场所无市电的特殊情况，因此整个成像系统设计为可使用内置可充电电池直流供电。可充电电池经稳压后给X射线探测模块和控制主板供电。一次充电，系统可连续工作3小时以上，在有市电供应的场所可边充电边使用；壳体，用于放置X射线探测模块和控制主板；所述机械扫描装置包括拖链、驱动齿轮和步进电机，X射线探测模块固定在坦克链两端的传动链条上，步进电机的输出轴上安装与传动链条啮合的驱动齿轮，当步进电机驱动齿轮带动传动链条运动时，X射线探测模块随之运动，完成曲面扫描，通过控制步进电机的正反转就能实现X射线探测模块的沿曲面的往复运动。坦克链的单元链节由左右链板和上下盖板组成；坦克链具有良好的韧性、高弹性和耐磨性，安装方便，使用可靠，易拆装，其弯曲半径和单元链节的数量可根据被测工件的外形进行更改。在施工现场使用这种机械装置，只需最少两名施工人员通过手工即可完成安装固定，无需大型动力机械设备辅助。一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统，包括:与X射线发生装置相对应的安装于机械扫描装置上的X射线探测模块，X射线探测模块用于接收X射线发生装置产生的X射线透过被测物体后的信息，其中，透过被测物体后的X射线强度分布携带了被测物体的信息；X射线探测模块包括相连的信号探测电路和信号采集电路，信号探测电路包括集成一体的X射线线阵探测芯片组和信号调理电路；信号采集电路包括信号转换电路和采集控制电路；所述X射线线阵探测芯片组是由多个X射线线阵探测芯片首尾依次串接而成；x射线线阵探测芯片组外部由遮光薄膜包覆，遮光薄膜内部由上至下依次设置闪烁体和光敏单元，光敏单元和信号调理电路相连，闪烁体将接收到的X射线转换为微弱的可见光，再通过光敏单元转换为弱电流信号，实现光电转换，再通过信号调理电路将弱电流信号放大为模拟电压信号输出，信号转换电路将前一级信号探测电路输出的模拟电压信号转为数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于X射线线阵扫描的便携式面阵成像系统，其特征是，包括：与X射线发生装置相对应的安装于机械扫描装置上的X射线探测模块，X射线探测模块用于接收X射线发生装置产生的X射线透过被测物体后的信息，其中，透过被测物体后的X射线强度分布携带了被测物体的信息；X射线探测模块包括相连的信号探测电路和信号采集电路，信号探测电路包括集成一体的X射线线阵探测芯片组和信号调理电路；信号采集电路包括信号转换电路和采集控制电路；所述X射线线阵探测芯片组是由多个单个X射线线阵探测芯片首尾依次串接而成；X射线线阵探测芯片组外部由遮光薄膜包覆，遮光薄膜内部由上至下依次设置闪烁体和光敏单元，光敏单元和信号调理电路相连，闪烁体将接收到的X射线转换为微弱的可见光，再通过光敏单元转换为弱电流信号，实现光电转换，再通过信号调理电路将弱电流信号放大为模拟电压信号输出，信号转换电路将前一级信号探测电路输出的模拟电压信号转为数字电压信号，并传输给采集控制电路，采集控制电路经传输控制电路将数字电压信号传输给控制主板；控制主板，与X射线探测模块相连，接收处理X射线探测模块传输的数字电压信号，并将接收处理的信号传输给控制X射线发生装置产生X射线的上位机；电源管理模块，用于为机械扫描装置、X射线探测模块和控制主板提供电源；壳体，用于放置X射线探测模块和控制主板；所述机械扫描装置包括一平面扫描框架，所述框架上设有两根平行设置的直线导轨，两直线导轨之间设有一根与所述两直线导轨平行的丝杠，丝杠一端与步进电机的输出轴相连，X射线探测模块固定在直线导轨和丝杠的运动滑块上，丝杠和直线导轨的运动滑块通过固定连杆相连，步进电机产生驱动力带动丝杠上的运动滑块移动，从而使X射线探测模块沿着直线导轨运动完成平面移动扫描。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李振华，徐胜男，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37