一种脉冲X射线曝光时间测量模块及系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种脉冲X射线曝光时间测量模块，脉冲X射线曝光时间测量模块包括脉冲时间测量单元和信号处理单元；脉冲时间测量单元，探测射线束中心出射的X射线，并将X射线转换为光信号，将光信号转换为电流信号；信号处理单元，与脉冲时间测量单元相连接，对电流信号进行处理，得到模拟信号，以通过模拟信号得到X射线的曝光时间。得到X射线的曝光时间。得到X射线的曝光时间。

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲X射线曝光时间测量模块及系统


[0001]本技术涉及辐射测量
，尤其涉及一种脉冲X射线曝光时间测量模块及系统。

技术介绍

[0002]在医用射线诊断、放射治疗和射线安检等领域大量使用脉冲式的X射线，为了确保人员健康，需要采取适当的防护措施，因此对X射线相应剂量的准确测量和评价尤为重要。当前使用的主动式剂量监测仪表大多用于连续曝光的辐射场，由于主动式剂量仪表的电子学线路决定了这类仪表具有一定的时间常数，因此这些主动式剂量仪表在脉冲式辐射场下的测量结果往往与实际剂量值有差异，为了准确评估这类仪表的性能，需要保证曝光时间准确，为此提出了一种用于脉冲X射线曝光时间测量方法。
[0003]现有技术中的用于脉冲X射线曝光时间测量有以下几种：
[0004]第一种、非介入式测量mAs的测量设备：这种设备给出的mAs的信息，即光管电流和曝光时间乘积的信息，并不能给出明确的曝光时间。
[0005]第二种、非介入式X射线管电压测量：如图1所示，非介入式管电压(kVp) 测量是基于改变吸收材料的厚度,检测出不同的X射线辐射量,通过不同的X 射线辐射量的比较,计算出管电压。这种通过测量射线强度来计算管电压的方法,回避了直接测量高压,避免了高压作业的危险,实现了非介入测量。但是测量光管高压的变化，对于实际曝光时间具有一定的参考价值，但并非直接测量曝光时间。
[0006]第三种、介入式分压测量系统，如图2所示，该系统包括介入式分压箱、数字电压表和数据采集软件。X射线光机的光管和高压发生器之间联入分压箱，数字电压表采用五位半数字万用表，测量输出分压。示波器可以监视管电压的波形。这种测量系统由于其本身的时间常数决定了通常只能用于连续曝光的X射线设备，对于毫秒级曝光时间的脉冲X射线并不适用。类似的，这种方法只能测量光管高压的变化，并非直接测量曝光时间。
[0007]因此，第一和第二种的非介入测量方法，通过测量管电压，由于不直接测量大家最为关注的X射线本身，只能在管电压测量结果的基础上进行推断，管电压测量结果往往只能作为参考；通过测量mAs的方法，也不能直接给出曝光时间，还是不能用于现有主动式剂量监测仪表的时间响应评价。
[0008]第三种的通过介入式测量，即测量高压发生器的电压信号，随着高压信号的通断和强弱来判断射线出射的时间，即曝光时间，最大的问题在于测量的是高压信号，属于间接测量，而且光机所需要的高压往往达到100kV量级，有较大的安全隐患。
[0009]因此，急需一种可以直接测量脉冲X射线曝光时间的模块及系统，以快速、直接、安全的对脉冲X射线曝光时间进行测量。

技术实现思路

[0010]本技术的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种脉冲X射线曝光时间测量模
块及系统，以直接测量脉冲X射线曝光时间。
[0011]第一方面，本技术提供了一种脉冲X射线曝光时间测量模块，所述脉冲X射线曝光时间测量模块包括脉冲时间测量单元和信号处理单元；
[0012]所述脉冲时间测量单元，探测射线束中心出射的X射线，并将所述X射线转换为光信号，将所述光信号转换为电流信号；
[0013]所述信号处理单元，与所述脉冲时间测量单元相连接，对所述电流信号进行处理，得到模拟信号，以通过所述模拟信号得到X射线的曝光时间。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述信号处理单元具体包括放大器、增益调节器、第一电容、第二电容和第三电容、第五电阻和第六电阻；
[0015]所述放大器的第一个输入端经过第五电阻后接模拟地端，所述放大器的第二个输入端分别连接所述脉冲时间测量单元和所述增益调节器，所述放大器的输出端通过同轴连接器连接至对应设备，以进行模拟信号的输出；
[0016]所述第一电容跨接在所述增益调节器上，所述第二电容的一端接模拟地端，另一端连接至所述放大器的第三端；所述第三电容的一端连接所述放大器的第四端，所述第三电容的另一端连接至所述模拟地端；
[0017]所述第六电阻的一端连接模拟地端，另一端连接保护管脚，以将模拟地端和保护管脚短接。
[0018]在一种可能的实现方式中，所述增益调节器包括拨码开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；
[0019]所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的第一端分别连接至所述放大器的第二个输入端，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的第二端依次分别连接至所述拨码开关的第一端、第二端、第三端和第四端。
[0020]在一种可能的实现方式中，所述脉冲X射线曝光时间测量模块还包括：供电单元；
[0021]所述供电单元，分别与所述脉冲时间测量单元和所述信号处理单元相连接，对所述脉冲时间测量单元和所述信号处理单元供电。
[0022]在一种可能的实现方式中，所述供电单元包括第一供电单元和第二供电单元；
[0023]所述第一供电单元，包括电荷泵电压转换器、第四电容、第五电容、第六电容；所述电荷泵电压转换器的第一端和第八端经第四电容后相连接，所述电荷泵电压转换器的第二端和第四端经第五电容后相连接，所述电荷泵电压转换器的第三端和第六端接参考地端，所述电荷泵电压转换器的第五端分别接第六电容的一端和第一二极管，以在电压达到预设第一电压时点亮所述第一二极管的一端，所述电荷泵电压转换器的第七端接参考地端；所述第一二极管的另一端连接第七电阻的一端，所述第七电阻的另一端接参考地端；
[0024]所述第二供电单元，包括线性稳压控制器、J1插接件、三角压敏电阻、第二二极管、第三二极管、瞬态电压抑制二极管、第七电容、第八电容、第九电容、第九电阻、第十电阻、第十一电阻和第十二电阻；所述J1插接件的第二端连接参考地，所述J1插接件的第一端连接三角压敏电阻的第一端，所述三角压敏电阻的第二端分别连接第十电阻、第三二极管、瞬态电压抑制二极管的一端、第九电容的一端和线性稳压控制器的第五端、第七端、第八端；所述瞬态电压抑制二极管的另一端接参考地和第九电容的另一端；所述线性稳压控制器的第一端和第二端与第十一电阻的一端、第七电容的一端、第八电容的一端、第九电阻的一端、
第二二极管的一端相连接，所述线性稳压控制器的第三端连接第十一电阻的另一端、第十二电阻的一端、第七电容的另一端；所述第十二电阻的另一端连接参考地端；所述第八电容的另一端连接参考地端和第二二极管的另一端相连接；所述线性稳压控制器的第六端接参考地端；
[0025]所述第八电容的一端连接参考地端，另一端连接模拟地端，以将参考地端和模拟地端短接。
[0026]在一种可能的实现方式中，所述电荷泵电压转换器的型号为LM2633，所述线性稳压控制器的型号为ADP7118ARDZ
‑
2.5。
[0027]在一种可能的实现方式中，所述脉冲时间测量单元具体为：硅光二极管和闪烁体探测器中的至少一种或其组合。
[0028]在一种可能的实现方式中，所述硅光二极管的型号为S8193。
[0029]第二方面，本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲X射线曝光时间测量模块，其特征在于，所述脉冲X射线曝光时间测量模块包括脉冲时间测量单元和信号处理单元；所述脉冲时间测量单元，探测射线束中心出射的X射线，并将所述X射线转换为光信号，将所述光信号转换为电流信号；所述信号处理单元，与所述脉冲时间测量单元相连接，将所述电流信号转换为模拟信号，以通过所述模拟信号得到X射线的曝光时间；信号处理单元具体包括放大器、增益调节器、第一电容、第二电容和第三电容、第五电阻和第六电阻；所述放大器的第一个输入端经过第五电阻后接模拟地端，所述放大器的第二个输入端分别连接所述脉冲时间测量单元和所述增益调节器，所述放大器的输出端通过同轴连接器连接至对应设备；所述增益调节器确定所述放大器的放大倍数，所述放大器根据所述放大倍数，对所述电流信号进行放大，以得到模拟信号并输出；所述第一电容跨接在所述增益调节器上，所述第二电容的一端接模拟地端，另一端连接至所述放大器的第三端；所述第三电容的一端连接所述放大器的第四端，所述第三电容的另一端连接至所述模拟地端；所述第六电阻的一端连接模拟地端，另一端连接保护管脚，以将模拟地端和保护管脚短接。2.根据权利要求1所述的脉冲X射线曝光时间测量模块，其特征在于，所述增益调节器包括拨码开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的第一端分别连接至所述放大器的第二个输入端，所述第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻的第二端依次分别连接至所述拨码开关的第一端、第二端、第三端和第四端。3.根据权利要求1所述的脉冲X射线曝光时间测量模块，其特征在于，所述脉冲X射线曝光时间测量模块还包括：供电单元；所述供电单元，分别与所述脉冲时间测量单元和所述信号处理单元相连接，对所述脉冲时间测量单元和所述信号处理单元供电。4.根据权利要求3所述的脉冲X射线曝光时间测量模块，其特征在于，所述供电单元包括第一供电单元和第二供电单元；所述第一供电单元，包括电荷泵电压转换器、第四电容、第五电容、第六电容；所述电荷泵电压转换器的第一端和第八端经第四电容后相连接，所述电荷泵电压转换器的第二端和第四端经第五电容后相连接，所述电荷泵电压转换器的第三端和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李德红，张健，张晓乐，黄建微，成建波，张璇，刘川凤，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：新型
国别省市：