X射线显微成像系统技术方案

本发明专利技术公开了一种X射线显微成像系统，包括:可沿纵向移动的射线源；样品台；探测器，所述探测器和所述射线源在纵向上位于所述样品台的两侧，所述探测器包括横向相邻的大视场探测器和高分辨率探测器，所述探测器被构造成可分别沿横向和纵向移动以使所述射线源发射出的X射线穿透所述待测样品后投射至所述大视场探测器和高分辨率探测器中的其中一个上；控制器，所述控制器用于控制所述射线源和所述探测器的移动；和计算机，所述计算机分别与所述控制器和所述探测器相连以分别向所述控制器发出控制指令及对待测样品进行图像数据采集。本成像系统，可根据实际需要实现分辨率与视场在成像极限范围内的连续可调，解决两个成像难以兼顾的难题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显微CT扫描成像
，尤其是涉及ー种X射线显微成像系统。
技术介绍
X射线具有波长短、分辨率高和穿透深度大等优点，其无损成像能力为科研观察和エ业检测提供了技术手段。使用X射线作为探測手段的X射线三维成像显微镜是计算机技术与放射学相结合所产生的新的成像技木。利用不同角度的透视投影成像，结合计算机三维数字成像构造技术，构建出待测物体的三维立体透射成像模型，以图像的形式清晰准确直观的展现被检测物体内部结构特征，提供详尽的图像信息。传统的X射线成像系统存在一定的不足之处，往往满足大视场的要求但分辨率较低，分辨率满足要求时视场又比较小，一台成像仪器大视场与高分辨率两者难以同时满足，从而限制了成像系统或成像仪器的应用。
技术实现思路
本专利技术g在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种可兼顾大视场和高分辨率成像要求的X射线显微成像系统。根据本专利技术的X射线显微成像系统，包括用于发射X射线的射线源，所述射线源可沿纵向移动；用于承载待测样品的样品台；探測器，所述探测器和所述射线源在纵向上位于所述样品台的两侧，所述探测器包括横向相邻的大视场探測器和高分辨率探測器，所述探测器被构造成可分别沿横向和纵向移动以使所述射线源发射出的X射线穿透所述待测样品后投射至所述大视场探测器和高分辨率探測器中的其中ー个上；控制器，所述控制器用于控制所述射线源和所述探测器的移动；和计算机，所述计算机分别与所述控制器和 所述探测器相连以分别向所述控制器发出控制指令及对待测样品进行图像数据采集。根据本专利技术的X射线显微成像系统，通过设置大视场探測器和高分辨率探測器，井根据实际所需成像要求在二者之间灵活切換，同时满足了大视场和高分辨率的成像要求，解决了两种成像难以兼顾的问题，从而更好地获取待测样品的内部结构特征、密度、有无缺陷以及缺陷的大小和位置等信息，更加详尽地了解待测样品的特性以满足不同的使用要求。另外，根据本专利技术的X射线显微成像系统，还可以具有如下附加技术特征所述X射线显微成像系统还包括射线源变焦平台，所述射线源设在所述射线源变焦平台上，所述射线源变焦平台与所述控制器相连以被控制沿纵向移动。通过设置射线源变焦平台，实现了射线源沿成像方向的移动，即可通过改变射线源到样品在成像方向上的距离以获得不同的成像放大倍数。具体地，所述射线源变焦平台包括第一底座，所述第一底座上形成有两个第一导轨槽，所述两个第一导轨槽沿横向彼此间隔开；第一移动平台，所述第一移动平台的底部设有两个沿横向彼此间隔开的第一导轨，所述两个第一导轨分别一一对应地配合在所述两个第一导轨槽内。所述X射线显微成像系统，还包括探测器变焦平台，所述探测器变焦平台与所述控制器相连以被控制沿纵向移动；探測器切換平台，所述探测器切換平台设在所述探测器变焦平台上，所述探测器切換平台与所述控制器相连以可被控制沿横向移动，其中所述大视场探測器和所述高分辨率探測器沿横向并排设在所述探测器切換平台上。具体地，所述探测器变焦平台包括第二底座，所述第二底座上形成有两个第二导轨槽，所述两个第二导轨槽沿横向彼此间隔开；第二移动平台，所述第二移动平台的底部设有两个沿横向彼此间隔开的第二导轨，所述两个第二导轨分别一一对应地配合在所述两个第二导轨槽内。通过设置探测器变焦平台，实现了探測器沿成像方向的移动，即可通过改变探測器到样品在成像方向上的距离以获得不同的成像放大倍数。具体地，所述探测器切換平台包括两个第三导轨，所述两个第三导轨设在所述第二移动平台的上表面上且沿纵向彼此间隔开；第三移动平台，所述第三移动平台的底部设有两个第三导轨槽，其中所述两个第三导轨分别一一对应地配合在所述两个第三导轨槽内。通过设置探測器切換平台，在对样品内部结构进行探测时，可按照实际情况在大视场探测器和高分辨率探測器之间切换，满足不同样品的不同成像要求。通过设置射线源变焦平台、探测器变焦平台和探測器切換平台，一方面实现了大视场探測器和高分辨率探測器之间的切換，满足不同待测样品高分辨率和大视场的成像要求，另ー方面，当在成像时视场范围或分辨率超过某个探測器的工作范围时，可随时根据实际需要通过对各个平台的组合调节来改变放大倍数，以更好地获取待测样品图像信息，方便计算机重构样品的三维图像以更好地了解待测样品的内部结构特征。可选地，所述样品台包括转台和三维定位部，所述三维定位部设在所述转台上且所述待测样品放置在所述三维定位部上。进ー步可选地，所述转台的水平截面为圆形、椭圆形或变数大于三的多边形。进ー步可选地，所述控制器与所述样品台相连以控制所述样品台沿所述纵向移动。根据本专利技术实的X射线显微成像系统，可实现分辨率与视场在成像范围内的连续调节，满足不同样品的高分辨率和大视场的成像要求，结合计算机三维数字成像构造技木，以图像的形式清晰准确直观的展现被测样品内部结构特征、有无缺陷等信息，可在样品无损状态下观测样品的内部结构，了解样品的特性，可广泛应用于岩心探測、化石扫描和电子元件探伤领域。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中图I是根据本专利技术的X射线显微成像系统的结构示意图；图2是图I中所示的X射线显微成像系统成像时的结构简图；和图3是根据本专利技术的探測器、探测器变焦平台和探測器切換平台的结构示意图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过參考附图描述的实施例是示例性的，g在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或 者隐含地包括ー个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。下面參考图I-图3描述根据本专利技术实施例的X射线显微成像系统100，可用于材料科学、地质/石油、半导体/微电子、生物/医学等样品的成像和检测。根据本专利技术实施例的X射线显微成像系统100，包括射线源I、样品台2、探測器3、控制器4和计算机8。如图I所示，射线源I用于发射X射线，射线源I可沿纵向移动。这里，需要说明的是，本专利技术中所述的“纵向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线显微成像系统，其特征在于，包括:用于发射X射线的射线源，所述射线源可沿纵向移动；用于承载待测样品的样品台；探测器，所述探测器和所述射线源在纵向上位于所述样品台的两侧，所述探测器包括横向相邻的大视场探测器和高分辨率探测器，所述探测器被构造成可分别沿横向和纵向移动以使所述射线源发射出的X射线穿透所述待测样品后投射至所述大视场探测器和高分辨率探测器中的其中一个上；控制器，所述控制器用于控制所述射线源和所述探测器的移动；和计算机，所述计算机分别与所述控制器和所述探测器相连以分别向所述控制器发出控制指令及对待测样品进行图像数据采集。

【技术特征摘要】
1.一种X射线显微成像系统，其特征在于，包括 用于发射X射线的射线源，所述射线源可沿纵向移动； 用于承载待测样品的样品台； 探测器，所述探测器和所述射线源在纵向上位于所述样品台的两侧，所述探测器包括横向相邻的大视场探测器和高分辨率探测器，所述探测器被构造成可分别沿横向和纵向移动以使所述射线源发射出的X射线穿透所述待测样品后投射至所述大视场探测器和高分辨率探测器中的其中一个上； 控制器，所述控制器用于控制所述射线源和所述探测器的移动；和计算机，所述计算机分别与所述控制器和所述探测器相连以分别向所述控制器发出控制指令及对待测样品进行图像数据采集。2.根据权利要求I所述的X射线显微成像系统，其特征在于，还包括射线源变焦平台，所述射线源设在所述射线源变焦平台上，所述射线源变焦平台与所述控制器相连以被控制沿纵向移动。3.根据权利要求2所述的X射线显微成像系统，其特征在于，所述射线源变焦平台包括 第一底座，所述第一底座上形成有两个第一导轨槽，所述两个第一导轨槽沿横向彼此间隔开； 第一移动平台，所述第一移动平台的底部设有两个沿横向彼此间隔开的第一导轨，所述两个第一导轨分别一一对应地配合在所述两个第一导轨槽内。4.根据权利要求I所述的X射线显微成像系统，其特征在于，还包括 探测器变焦平台，所述探测器变焦平台与所述控制器相连以被控制沿纵向移动...

【专利技术属性】
技术研发人员：须颖，董友，
申请(专利权)人：东营市三英精密工程研究中心，
类型：发明
国别省市：