射线发射装置和成像系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种射线发射装置，该射线发射装置包括：旋转体，旋转体具有轴向方向，该轴向方向平行于预定方向；射线源，所述射线源能够在所述预定方向上的多个位置发出射线；以及准直件，该准直件使射线源发出的射线能够在所述预定方向的多个位置形成扇形射线束，其中该旋转体具有在旋转体的、与所述多个位置对应的轴向长度上布置的笔束形成部分，当该旋转体绕旋转轴线转动时，所述扇形射线束通过笔束形成部分形成笔束。本实用新型专利技术的调制装置可以实现对目标物体的匀速飞点扫描，能很方便的实现对目标物体的均匀采样，使获得的扫描图像中没有纵向的压缩变形。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种射线发射装置和成像系统。
技术介绍
核技术成像应用中，可以用调制后的射线笔束逐点扫描物体，同时探测器接收扫描后的信号，数据处理时将扫描位置和信号对应即可得到反映物体信息的图像。此种类型的应用中最关键的部件就是实现将射线调制约束并能实现扫描的飞点扫描机构。现有的一种飞点扫描机构是带有多准直孔的旋转屏蔽体在射线扫描扇面内旋转实现第一维的扫描，通过旋转或者平移射线扫描扇面实现第二维的扫描。对于第一维扫描，射线在垂直平面物体上是非匀速扫描，扫描线在扫描的起始端和末端加速，会在几何变形基础上进一步纵向扩大扫描光斑，导致成像除几何变形之外的由于扫描速度变化而带来的纵向压缩变形。在进行第二维的扫描时，选择平移射线扫描扇面则需要平移射线发生装置、旋转屏蔽体，机械结构会很复杂；选择旋转射线扫描扇面则需要克服旋转屏蔽体的转动惯量，对旋转的驱动装置和旋转屏蔽体的轴承是个巨大考验。还有，由于在此种技术中，辐射源例如X光机一般设置在旋转辐射体的内部，从而其扫描机构难于与现有X光机形成匹配接口，从而需要重新设计X光机的屏蔽体，增加了背散射扫描成像装置的成本。现有的另一种飞点扫描机构由位于射线源前方的固定屏蔽板和旋转屏蔽体组成。固定屏蔽板相对于射线源是固定的，旋转屏蔽体相对于固定屏蔽板是可旋转的。旋转屏蔽体通常是圆盘状。固定屏蔽板和旋转屏蔽体分别设置有直线状的缝隙和螺旋线缝隙，在旋转屏蔽体旋转扫描过程中，直线状的缝隙与螺旋线缝隙连续相交以构成扫描准直孔，扫描准直孔始终相对于射线源保持预定形状，以使穿过扫描准直孔的射线束的截面形状保持不变。在该种方案中，旋转屏蔽体除了要精准加工螺旋线缝隙，还要考虑提供足够的射线屏蔽能力以及机构重量和转动惯量的问题，在现有加工工艺基础上很难实现。还存在另一种产生飞点的思路是利用能出多射线束的射线源(分布式射线源)。此种射线源具有多个出射靶点，通过控制电路能使这些靶点依次单独出束。在射线源出束口处布置有准直件，使每个靶点都有对应的一个准直孔来约束射线成笔束。控制电路使靶点依次出束，便能实现类似前述的扫描飞点。在此种方案中，对射线源的靶点数量有很高的要求，一列扫描线包含的点数，就是需要的靶点数量，对辐射成像图像来说，一列扫描的点数至少在百点以上，如果要求图像质量更高，一列扫描需要的点数就更多，需要的出射靶点数量也就更多，这对整套装置来说是很高的成本。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种射线发射装置以及成像系统，由此能够调制射线形成均匀飞点束。本技术的另一目的是提供一种射线发射装置以及成像系统，由此能够形成连续匀速直线运动的飞点。根据本技术的一方面，本技术提供了一种射线发射装置，该射线发射装置包括:旋转体，旋转体具有轴向方向，该轴向方向平行于预定方向；射线源，所述射线源能够在所述预定方向上的多个位置发出射线；以及准直件，该准直件使射线源发出的射线能够在所述预定方向的多个位置形成扇形射线束，其中该旋转体具有在旋转体的与所述多个位置对应的轴向长度上布置的笔束形成部分，当该旋转体绕旋转轴线转动时，所述扇形射线束通过笔束形成部分形成笔束。根据本技术的一方面，所述笔束形成部分是穿过所述旋转体形成的多个离散的孔。根据本技术的一方面，所述旋转体是筒，所述笔束形成部分是穿过所述筒的筒壁形成的狭缝。根据本技术的一方面，所述准直件包括沿所述预定方向设置的直线状的缝隙，通过所述缝隙使射线源发出的射线大致成扇形射线束。根据本技术的一方面，所述射线源包括多个沿预定方向排列的靶点。，例如所述射线源的多个靶点等间隔排列。根据本技术的一方面，所述准直件具有板状形状并且与所述射线源邻接。根据本技术的一方面，当该旋转体转动时，通过笔束形成部分沿所述预定方向依次形成笔束。根据本技术的一方面，所述多个靶点、所述缝隙和该旋转体的旋转轴线大致在同一个平面内。根据本技术的一方面，所述旋转体由能够屏蔽射线的材料制成。根据本技术的一方面，所述准直件由能够屏蔽射线的材料制成。根据本技术的一方面，本技术提供了一种成像系统，所述成像系统包括:上述的射线发射装置；和用于接收所述射线发射装置发射的射线在被检查物体上散射的散射射线的散射探测器。本技术的射线发射装置可以实现对目标物体的匀速飞点扫描，能很方便的实现对目标物体的均匀采样，使获得的扫描图像中没有纵向的压缩变形。在旋转射线扫描扇面时不会改变诸如旋转屏蔽体的旋转体的角动量方向，因此不需要克服旋转体的转动惯量，很容易通过旋转射线扫描扇面来实现第二维的扫描。并且该调制装置在量产的X光机上匹配机械接口即可完成，结构紧凑，不需要重新设计X光机光管的屏蔽体，节约了成本。由于使用了多靶点的分布式X射线源，扫描物体的不同位置时可以选择邻近的靶点出射线，这样可以尽量减小靶点的边束出射扇角，出射扇角越大边束相比主束剂量也就越小，因此有效缩小与靶点主束剂量的落差以及由此带来的图像信噪比的差异。射线源除了可以是分布式X射线源之外，也可以是传统的单靶点射线源的简单叠加，例如多个单靶点射线源沿直线排列。本技术的扫描装置可以在量产的X射线源上匹配机械接口即可完成，不需要重新设计X光机球管的屏蔽体。附图说明图1是根据本技术的实施例的组装在一起的射线源和准直件的示意图；图2a和图2b是根据本技术的实施例的射线发射装置的示意图；图3a是单靶点射线源的示意图；以及图3b是多靶点射线源的示意图。具体实施方式以下结合附图及具体实施方式对本技术做进一步说明。如图2a和2b所示，根据本技术的成像系统100包括:射线发射装置30 ;用于接收所述射线发射装置30发射的射线在被检查物体上散射的散射射线的探测器；和控制部件40，控制部件40能使旋转体31旋转，并且根据旋转体31的转动位置控制射线源33的相应出射靶点101发射X射线。如图l、2a、2b所示，根据本技术的实时例的射线发射装置30包括:旋转体31，旋转体31具有轴向方向，该轴向方向平行于预定方向；射线源33，所述射线源33可以设置在旋转体31的附近，并能够在所述预定方向上的多个位置发出射线；及准直件35，该准直件35使射线源33发出的射线能够在所述预定方向的多个位置形成扇形射线束111。该旋转体31具有在旋转体的与所述多个位置对应的轴向长度上布置的笔束形成部分301，当该旋转体31绕旋转轴线转动时，所述扇形射线束111通过笔束形成部分301形成笔束。当该旋转体31转动时，通过笔束形成部分301可以沿所述预定方向依次形成笔束。优选准直件35比旋转体31更靠近射线源33。如图l、2a和2b所示，射线源33可以是任何合适的现有的分布式射线源。例如射线源33可以包括多个沿预定方向排列的靶点101。多个靶点101可以是可单独控制的。此夕卜，射线源33可以是X射线源。每个靶点101都具有独立出射射线的能力，并可由外部控制信号控制以特定的顺序单独出射射线。所述多个靶点101可以与该旋转体31的旋转轴线在同一个平面内。此外，靶点的数量没有限制。具体而言，本技术的装置所使用的分布式X射线源对靶点的数量从原理和生产工艺上都没有严格的限制。在一个典型的I米的扫描长度内，少则分布2个靶点、多则以现有技本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射线发射装置，其特征在于，包括：旋转体，旋转体具有轴向方向，该轴向方向平行于预定方向；射线源，所述射线源能够在所述预定方向上的多个位置发出射线；以及准直件，该准直件使射线源发出的射线能够在所述预定方向的多个位置形成扇形射线束，其中该旋转体具有在旋转体的与所述多个位置对应的轴向长度上布置的笔束形成部分，当该旋转体绕旋转轴线转动时，所述扇形射线束通过笔束形成部分形成笔束。

【技术特征摘要】
1.一种射线发射装置，其特征在于，包括: 旋转体，旋转体具有轴向方向，该轴向方向平行于预定方向； 射线源，所述射线源能够在所述预定方向上的多个位置发出射线；以及 准直件，该准直件使射线源发出的射线能够在所述预定方向的多个位置形成扇形射线束， 其中该旋转体具有在旋转体的与所述多个位置对应的轴向长度上布置的笔束形成部分，当该旋转体绕旋转轴线转动时，所述扇形射线束通过笔束形成部分形成笔束。2.根据权利要求1所述的射线发射装置，其特征在于，所述笔束形成部分是穿过所述旋转体形成的多个离散的孔。3.根据权利要求1所述的射线发射装置，其特征在于，所述旋转体是筒，所述笔束形成部分是穿过所述筒的筒壁形成的狭缝。4.根据权利要求1所述的射线发射装置，其特征在于，所述准直件包括沿所述预定方向设置的直线状的缝隙，通过所述缝隙使射线源发出的射线大致成扇形射线束。5.根据权利要求4所述的射线发射装置，其特征在于， 所述射线源包括多个沿预定方向排列的靶点。6.根据权利要求4所述的射...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵自然，吴万龙，张丽，金颖康，唐乐，丁光伟，曹硕，
申请(专利权)人：清华大学，同方威视技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：