闪烁体灵敏度测量装置及测量方法制造方法及图纸

本公开涉及一种闪烁体灵敏度测量装置及测量方法，装置包括：射线源(11)，在预设的有效辐射区(15)中提供射线(13)；驱动机构(2)，使待检测的多个闪烁体(3)依次进入所述有效辐射区(15)；和图像采集系统(4)，采集进入所述有效辐射区(15)的被测闪烁体(3)的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体(3)的灵敏度。通过驱动机构使待检测的多个闪烁体依次进入射线源的有效辐射区，并通过图像采集系统采集进入有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，基于闪烁发光图像就能够计算出被测闪烁体的灵敏度。在这个过程中，利用驱动机构可以实现多个闪烁体的自动依次测量，使得闪烁体的灵敏度测量更加快速有效。

Measuring device and measuring method for sensitivity of scintillation

The invention relates to a scintillator sensitivity measuring device and method and apparatus includes a radiation source (11), the effective radiation area of presupposition (15) with ray (13); driving mechanism (2), so that a plurality of scintillator to be detected (3) in order to enter the effective radiation area (15); and the image acquisition system (4), collected into the active region (15) of the measured scintillator (3) of the flash image, so based on the scintillation image calculated from the measured sensitivity of scintillator (3). The effective radiation area through the drive mechanism to a plurality of scintillators to be detected in order to enter the X-ray source, and through the image acquisition system into the effective radiation area measured by scintillation flashing images, flashing images can be calculated based on the measured sensitivity of scintillator. In this process, the automatic measurement of multiple scintillators can be realized by using the driving mechanism, which makes the sensitivity measurement of scintillator more efficient and faster.

【技术实现步骤摘要】
闪烁体灵敏度测量装置及测量方法
本公开涉及辐射探测领域，尤其涉及一种闪烁体灵敏度测量装置及测量方法。
技术介绍
闪烁体是这样一种材料，当高能粒子(如X/γ射线、带电粒子、中子等)入射其体内，部分能量被闪烁体所吸收，并被转换为低能闪烁光(闪烁光波段分布于紫外到红外)。依此特性，闪烁体常用于核探测器中，作为辐射灵敏介质吸收射线能量，其产生的闪烁光由光敏器件吸收并转换为电信号，此类探测器一般称为闪烁体探测器。常见的闪烁体包括碘化钠(NaI)、碘化铯(CsI)、BGO、钨酸镉(CWO)、钨酸铅(PWO)等。由于闪烁光的发射方向为各向同性，故闪烁体表面除了与光敏器件耦合的部分，其余部分一般由反射层封装，以减少闪烁光的损失和串扰。在辐射成像应用中(如集装箱/车辆扫描、工业CT、医用CT等)，为了实现足够的成像分辨率和扫描速度，一套辐射成像系统常需要由数百个至数百万个探测单元构成的探测器系统(类似于相机的图像传感器)，而每个探测单元均由一个闪烁体和光敏器件组成，探测单元的体积从小于1毫米至数十毫米不等。为方便生产，常用多个闪烁体固定组成线阵或面阵的闪烁体阵列，每个闪烁体为一个像素，像素之间由反射层隔离。灵敏度是闪烁体的主要性能指标之一，在相同辐射条件下，灵敏度越高，闪烁体输出的光子数越多。在一种比较典型的相关测量技术中，通过一个射线源(主要分为同位素源和X射线源两类)照射闪烁体，通过光电倍增管将闪烁光信号的强度读出，以测量该闪烁体的灵敏度。
技术实现思路
专利技术人经过研究发现，
技术介绍
中涉及到的相关测量技术由于一次只能测量一个闪烁体，且需要人工手动操作，因此存在着测量效率低的问题。另外，由于光电倍增管不具备位置分辨能力，因此其无法测量复杂结构(如线阵、面阵或其他多像素结构)闪烁体中每一像素的灵敏度。有鉴于此，本公开实施例提出一种闪烁体灵敏度测量装置及测量方法，能够快速有效地实现多个闪烁体的灵敏度测量。根据本公开的一个方面，提供一种闪烁体灵敏度测量装置，包括：射线源，在预设的有效辐射区中提供射线；驱动机构，使待检测的多个闪烁体依次进入所述有效辐射区；和图像采集系统，采集进入所述有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体的灵敏度。在一些实施例中，所述驱动机构与所述射线源可操作地连接，并驱动所述射线源相对于所述多个闪烁体运动。在一些实施例中，所述驱动机构与所述多个闪烁体可操作地连接，并驱动所述多个闪烁体相对于所述射线源运动。在一些实施例中，还包括闪烁体支架，所述多个闪烁体设置在所述闪烁体支架上，所述驱动机构通过驱动所述闪烁体支架的运动来实现所述多个闪烁体相对于所述射线源的运动。在一些实施例中，所述闪烁体支架包括托盘，所述多个闪烁体放置或固定在所述托盘的表面。在一些实施例中，所述托盘在所述驱动机构的驱动下在水平方向上运动。在一些实施例中，所述射线源相对于所述托盘位于靠近所述多个闪烁体的一侧，所述托盘与所述多个闪烁体的接触部位的结构为光学透明的硬质薄板。在一些实施例中，所述硬质薄板包括光纤纤维面板或靠近所述多个闪烁体一侧表面磨毛，且另一侧表面光滑的玻璃面板或石英面板。在一些实施例中，所述射线源相对于所述托盘位于远离所述多个闪烁体的一侧，所述托盘与所述多个闪烁体的接触部位的结构为密度低于5g/cm3的硬质薄板。在一些实施例中，所述硬质薄板包括铝板或塑料板。在一些实施例中，所述多个闪烁体排列成至少一组与所述有效辐射区的尺寸匹配的闪烁体组，所述驱动机构使各闪烁体组沿预设运动路线依次进入所述有效辐射区。在一些实施例中，所述预设运动路线包括直线、弧线或直线与弧线的组合。在一些实施例中，所述图像采集系统被配置为在所述闪烁体组进入所述有效辐射区后，执行图像采集操作，所述驱动机构被配置为在所述图像采集操作后，如果当前图像采集的所述闪烁体组不是最后一组，则使下一组所述闪烁体组进入所述有效辐射区。在一些实施例中，所述图像采集系统包括：面阵式图像传感单元和光学镜头，所述面阵式图像传感单元通过所述光学镜头采集所述射线在所述多个闪烁体内的激发的闪烁光的闪烁发光图像。在一些实施例中，所述图像采集系统还包括至少一个反射镜，所述至少一个反射镜设置在所述多个闪烁体的闪烁光传播路径上，将所述闪烁光反射到所述光学镜头中。在一些实施例中，还包括设置在所述图像采集系统中或者独立于所述图像采集系统，并与所述图像采集系统通信连接的图像处理单元，所述图像处理单元被配置为根据所述闪烁发光图像进行灰度统计，并根据灰度统计结果计算各个被测闪烁体的图像位置和灵敏度。在一些实施例中，还包括控制单元，分别与所述射线源、所述驱动机构和所述图像采集系统通信连接，用于对所述射线源、所述驱动机构和所述图像采集系统进行协同控制。在一些实施例中，还包括辐射屏蔽体，所述射线源、所述驱动机构和所述图像采集系统设置在所述辐射屏蔽体的内部。根据本公开的另一个方面，提供一种基于前述闪烁体灵敏度测量装置的测量方法，包括：启动所述射线源，向预设的有效辐射区提供射线；控制所述驱动机构使待检测的多个闪烁体依次进入所述有效辐射区，并控制所述图像采集系统采集进入所述有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体的灵敏度。在一些实施例中，所述多个闪烁体排列成至少一组与所述有效辐射区的尺寸匹配的闪烁体组，当所述闪烁体组进入所述有效辐射区后，控制所述图像采集系统执行图像采集操作，并在所述图像采集操作后，判断当前图像采集的所述闪烁体组是否是最后一组，如果不是最后一组，则控制所述驱动机构使下一组所述闪烁体组进入所述有效辐射区。因此，根据本公开实施例，通过驱动机构使待检测的多个闪烁体依次进入射线源的有效辐射区，并通过图像采集系统采集进入有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，基于闪烁发光图像就能够计算出被测闪烁体的灵敏度。在这个过程中，利用驱动机构可以实现多个闪烁体的自动依次测量，使得闪烁体的灵敏度测量更加快速有效。附图说明此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：图1为本公开闪烁体灵敏度测量装置的一些实施例的示意性原理图。图2为本公开闪烁体灵敏度测量装置的另一些实施例的示意性原理图。图3为本公开闪烁体灵敏度测量装置的又一些实施例的示意性原理图。图4为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中辐射源形成有效辐射区的示意性结构图。图5为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁体放置在托盘上直线运动的示意性结构图。图6为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中托盘采用光纤纤维面板的示意性光路图。图7为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中托盘采用单面磨毛的玻璃面板的示意性光路图。图8为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中托盘采用铝板的示意性光路图。图9为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁光直接经光学镜头在面阵式图像传感单元成像的示意性光路图。图10为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁光经反射镜反射一次后经光学镜头在面阵式图像传感单元成像的示意性光路图。图11为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁光经反射镜反射两次后经光学镜头在面阵式图像传感单元成像的示意性光路图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种闪烁体灵敏度测量装置，包括：射线源(11)，在预设的有效辐射区(15)中提供射线(13)；驱动机构(2)，使待检测的多个闪烁体(3)依次进入所述有效辐射区(15)；和图像采集系统(4)，采集进入所述有效辐射区(15)的被测闪烁体(3)的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体(3)的灵敏度。

【技术特征摘要】
1.一种闪烁体灵敏度测量装置，包括：射线源(11)，在预设的有效辐射区(15)中提供射线(13)；驱动机构(2)，使待检测的多个闪烁体(3)依次进入所述有效辐射区(15)；和图像采集系统(4)，采集进入所述有效辐射区(15)的被测闪烁体(3)的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体(3)的灵敏度。2.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述驱动机构(2)与所述射线源(11)可操作地连接，并驱动所述射线源(11)相对于所述多个闪烁体(3)运动。3.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述驱动机构(2)与所述多个闪烁体(3)可操作地连接，并驱动所述多个闪烁体(3)相对于所述射线源(11)运动。4.根据权利要求3所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，还包括闪烁体支架，所述多个闪烁体(3)设置在所述闪烁体支架上，所述驱动机构(2)通过驱动所述闪烁体支架的运动来实现所述多个闪烁体(3)相对于所述射线源(11)的运动。5.根据权利要求4所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述闪烁体支架包括托盘(21)，所述多个闪烁体(3)放置或固定在所述托盘(21)的表面。6.根据权利要求5所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述托盘(21)在所述驱动机构(2)的驱动下在水平方向上运动。7.根据权利要求5所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述射线源(11)相对于所述托盘(21)位于靠近所述多个闪烁体(3)的一侧，所述托盘(21)与所述多个闪烁体(3)的接触部位的结构为光学透明的硬质薄板。8.根据权利要求7所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述硬质薄板包括光纤纤维面板(211)或靠近所述多个闪烁体(3)一侧表面磨毛，且另一侧表面光滑的玻璃面板(212)或石英面板。9.根据权利要求5所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述射线源(11)相对于所述托盘(21)位于远离所述多个闪烁体(3)的一侧，所述托盘(21)与所述多个闪烁体(3)的接触部位的结构为密度低于5g/cm3的硬质薄板。10.根据权利要求9所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述硬质薄板包括铝板(213)或塑料板。11.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述多个闪烁体(3)排列成至少一组与所述有效辐射区(15)的尺寸匹配的闪烁体组，所述驱动机构(2)使各闪烁体组沿预设运动路线依次进入所述有效辐射区(15)。12.根据权利要求11所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述预设运动路线包括直线、弧线或直线与弧线的组合。13.根据权利要求11所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵博震，李树伟，邹湘，王一，张清军，赵自然，朱维彬，孙立风，
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