專利名稱:一種帶縫兩用準(zhǔn)直器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及輻射照相、工業(yè)CT等高能無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域:
,尤其涉及一種帶縫兩用準(zhǔn)直器。
背景技術(shù):
以高能射線源為輻射源的高能無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域,包括輻射照相、工業(yè)CT。高能射線源通常是加速器,也有少量系統(tǒng)使用的是高能放射性核素。輻射照相是讓被檢物體在高能射線源的輻射場(chǎng)中曝光一段時(shí)間,通過(guò)其背光側(cè)的感光膠片獲得物體的形狀/結(jié)構(gòu)信息; 工業(yè)CT是讓被檢物體置于高能射線源與探測(cè)器之間,通過(guò)探測(cè)器探取的射線強(qiáng)度然后利用計(jì)算機(jī)處理成像獲得物體的結(jié)構(gòu)信息,并可以通過(guò)多角度多層次的輻射成像獲得物體非常細(xì)致的二維或三維結(jié)構(gòu)圖像。現(xiàn)在可以在一套工業(yè)CT系統(tǒng)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)輻射照相和工業(yè) CT功能,這兩者都需要通過(guò)準(zhǔn)直器對(duì)高能射線源的輻射場(chǎng)進(jìn)行界定,只利用其中的一部分射線進(jìn)行輻射照相或者掃描成像。在進(jìn)行輻射照相時(shí)需要將輻射場(chǎng)限制在一個(gè)矩形區(qū)域, 該區(qū)域的大小通常需按照受照相物體的大小進(jìn)行二維調(diào)整。在進(jìn)行工業(yè)CT時(shí)需將輻射場(chǎng)準(zhǔn)直成薄扇形,薄扇形的厚度通常為1 2mm,其準(zhǔn)確性有非常高的要求。準(zhǔn)直器對(duì)無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的照相或者成像效果有極為重要的影響,是無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)中的重要部件之一。
現(xiàn)有的技術(shù)中,準(zhǔn)直器有的做成中間開有細(xì)縫的固定塊模式,或者中間開長(zhǎng)方孔的固定塊模式,這些準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低,但是每個(gè)準(zhǔn)直器只能形成一種固定的射線場(chǎng),而不能對(duì)射線場(chǎng)進(jìn)行靈活調(diào)整。也有準(zhǔn)直器做成可活動(dòng)的結(jié)構(gòu),但是對(duì)射線場(chǎng)的形狀只能在一個(gè)維度的方向上進(jìn)行調(diào)整,如專利US7031434B1公開了一種用于CT系統(tǒng)可調(diào)整射線厚度的準(zhǔn)直器,他利用雙偏心軸圓柱結(jié)構(gòu),在兩軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),兩圓柱的間隙發(fā)生變化實(shí)現(xiàn)對(duì)射線場(chǎng)的厚度進(jìn)行調(diào)整。如專利6173039B1公開了另一種用于醫(yī)療CT系統(tǒng)可調(diào)整射線厚度的準(zhǔn)直器。他們都只能對(duì)射線場(chǎng)實(shí)現(xiàn)一個(gè)維度上的厚度調(diào)整,不能實(shí)現(xiàn)二維調(diào)整。這些細(xì)縫式準(zhǔn)直器只能應(yīng)用于工業(yè)CT功能,不能同時(shí)滿足輻射照相功能。
現(xiàn)有技術(shù)中,專利FR2864685A1公開了一種可用于輻射照相系統(tǒng)并對(duì)射線場(chǎng)進(jìn)行二維調(diào)整的準(zhǔn)直器。這類準(zhǔn)直器在實(shí)現(xiàn)工業(yè)CT功能時(shí),準(zhǔn)直器需要調(diào)整到形成寬度為1 2mm的水平縫。由于輻射照相時(shí)對(duì)照射野的尺寸精度要求不高,因此這類準(zhǔn)直器中帶領(lǐng)準(zhǔn)直塊運(yùn)動(dòng)的電機(jī)、齒輪、傳動(dòng)帶、絲杠等運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的精度和配合度要求不高,要實(shí)現(xiàn)小寬度的水平縫,操作難度大,調(diào)整過(guò)程中精度和可重復(fù)性都較差,對(duì)圖像質(zhì)量有一定的負(fù)面影響。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的主要是在高能無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域使用一種新型的帶縫兩用準(zhǔn)直器,可非常好的同時(shí)滿足輻射照相和工業(yè)CT的功能要求。
本發(fā)明提供的帶縫兩用準(zhǔn)直器包括分別能夠水平活動(dòng)和垂直活動(dòng)兩對(duì)準(zhǔn)直塊,其中上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊在運(yùn)動(dòng)至相對(duì)上下合攏時(shí),該上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成一條水平細(xì)縫。[0007]在所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊相接觸的一端分別銑一條水平的小凹槽,兩個(gè)準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),兩小凹槽合成所述水平細(xì)縫。
前述小凹槽也可以只銑在上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊的其中一個(gè)準(zhǔn)直塊上。
另一種優(yōu)選的實(shí)施方式,上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊相接觸一端的兩角分別設(shè)有一對(duì)活動(dòng)的L型厚度墊片,兩個(gè)準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),L型厚度墊片使所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成所述水平細(xì)縫。
前述L型厚度墊片也可以只設(shè)置在上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊的其中一個(gè)準(zhǔn)直塊上。 該L型厚度墊片通過(guò)螺釘?shù)裙潭ㄑb置固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上。
還有一種優(yōu)選的實(shí)施方式,在上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊相接觸一端的兩角分別設(shè)有一個(gè)小臺(tái)階,在臺(tái)階上安裝有一對(duì)活動(dòng)的矩形厚度墊片,所述矩形厚度墊片的高度略高于小臺(tái)階的高度,兩個(gè)準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),矩形厚度墊片使得所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成所述水平細(xì)縫。
前述小臺(tái)階和矩形厚度墊片也可以只設(shè)置在上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊的其中一個(gè)準(zhǔn)直塊上。矩形厚度墊片可以通過(guò)沉頭固定裝置固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上,也可以通過(guò)其它側(cè)面固定的方式固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上。
通過(guò)更換不同厚度的L型厚度墊片或者矩形厚度墊片,能夠在準(zhǔn)直器上實(shí)現(xiàn)不同寬度的水平細(xì)縫。
本發(fā)明主要是在高能無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域使用一種新型的帶縫兩用準(zhǔn)直器,可非常好的同時(shí)滿足輻射照相和工業(yè)CT的功能要求。通過(guò)在具有簡(jiǎn)單二維界定輻射場(chǎng)功能的普通準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直塊上設(shè)計(jì)固定的水平縫,基本不影響生產(chǎn)成本的情況下,達(dá)到準(zhǔn)直器在用于工業(yè)CT時(shí)可精確地實(shí)現(xiàn)小尺寸水平縫,精度高,重復(fù)性好,同時(shí)對(duì)準(zhǔn)直器在輻射照相中的應(yīng)用無(wú)影響。
圖1是應(yīng)用本發(fā)明的照相和CT兩用無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2表示本發(fā)明準(zhǔn)直器的一種準(zhǔn)直塊實(shí)現(xiàn)方式;
圖3表示本發(fā)明準(zhǔn)直器的另一種準(zhǔn)直塊實(shí)現(xiàn)方式;
圖4表示本發(fā)明準(zhǔn)直器的又一種準(zhǔn)直塊實(shí)現(xiàn)方式;
圖中1、加速器;2、屏蔽裝置;3、第零準(zhǔn)直器;4、準(zhǔn)直器;5、錐形射線束;6、受檢物體;7、X光感光裝置;8、扁扇形射線束;9、后準(zhǔn)直器;10、探測(cè)器;11、信號(hào)處理與成像系統(tǒng);12、遠(yuǎn)端控制系統(tǒng);401、準(zhǔn)直塊;402、小凹槽;403、L型厚度墊片;404、固定裝置;405、 矩形厚度墊片;406、沉頭固定裝置。
具體實(shí)施方式
以下實(shí)施例用于說(shuō)明本發(fā)明,但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
附圖1表示了一種應(yīng)用本發(fā)明的輻射照相和CT兩用無(wú)損檢測(cè)系統(tǒng)具體布置方案, 主要由加速器1、屏蔽裝置2、第零準(zhǔn)直器3、準(zhǔn)直器4、錐形射線束5、受檢物體6、X光感光裝置7、扁扇形射線束8、后準(zhǔn)直器9、探測(cè)器10、信號(hào)處理與成像系統(tǒng)11和遠(yuǎn)端控制系統(tǒng)12 等組成。[0022]加速器是X射線源,產(chǎn)生一以前向?yàn)橹靼? π角度立體空間分布的X射線,屏蔽裝置將側(cè)向和后向無(wú)用的χ射線阻擋掉,以消除雜散χ射線對(duì)檢測(cè)質(zhì)量的影響,第零準(zhǔn)直器將前向有用的X射線限制在一個(gè)較大的錐形射線野范圍內(nèi)。系統(tǒng)需要工作于輻照照相模式時(shí),準(zhǔn)直器按照控制系統(tǒng)的控制進(jìn)行調(diào)整可以將從第零準(zhǔn)直器出來(lái)的X射線按照受檢物體的形狀或檢測(cè)區(qū)域相匹配的范圍限制成一錐形射線束5,該錐形射線束穿過(guò)受檢物體,使處于受檢物體后側(cè)的X光感光裝置(可以是X光膠片或者X光感光屏)感光,從而可以在X 光感光裝置上獲得受檢物體的內(nèi)部信息。輻照照相模式下后準(zhǔn)直器、探測(cè)器、信號(hào)處理與成像系統(tǒng)無(wú)需工作。系統(tǒng)需要工作于CT模式時(shí),準(zhǔn)直器按照控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行調(diào)整可以將從第零準(zhǔn)直器出來(lái)的X射線準(zhǔn)直成一扁扇形射線束8,該扁扇形射線束穿過(guò)受檢物體,通過(guò)只允許直接從受檢物體透射過(guò)來(lái)的X射線通過(guò)的后準(zhǔn)直器,進(jìn)入探測(cè)器,探測(cè)器將其獲得的反映受檢物體結(jié)構(gòu)的信息發(fā)送給信號(hào)處理與成像系統(tǒng),在該系統(tǒng)中最終生成受檢物體的精細(xì)結(jié)構(gòu)圖像。CT模式下,無(wú)需放置X光感光裝置。
附圖2表示了本發(fā)明準(zhǔn)直器的一種準(zhǔn)直塊實(shí)現(xiàn)方式。準(zhǔn)直器4主要由四個(gè)準(zhǔn)直塊 401a、401b、401c、401d組成,其中的401a和401b能夠上下活動(dòng),401c和401d能夠水平活動(dòng),準(zhǔn)直塊的材料主要為鎢、鉛等重金屬或者重金屬合金構(gòu)成。在上下活動(dòng)的準(zhǔn)直塊401a、 401b上銑一條水平的小凹槽402。當(dāng)401a向下運(yùn)動(dòng),401b向上運(yùn)動(dòng)時(shí),到兩個(gè)準(zhǔn)直塊運(yùn)動(dòng)至相對(duì)上下合攏時(shí),兩小槽合成一條水平細(xì)縫,用于工業(yè)CT模式??梢愿鶕?jù)系統(tǒng)對(duì)水平細(xì)縫寬度的要求設(shè)計(jì)小凹槽402的深度。本方式只能形成一個(gè)確定寬度的水平細(xì)縫,如2mm。 小凹槽也可以只銑在一個(gè)準(zhǔn)直塊上。
此外,401c和401d的作用主要是用于輻射照相中,在CT模式下他們通常開到最大寬度,當(dāng)然也可以說(shuō)它們?cè)贑T模式下可以對(duì)縫的長(zhǎng)度進(jìn)行界定,但很少這樣使用。
附圖3表示了本發(fā)明準(zhǔn)直器的另一種準(zhǔn)直塊實(shí)現(xiàn)方式。準(zhǔn)直塊401a、401b相對(duì)一端的兩角設(shè)計(jì)有一對(duì)活動(dòng)的L型厚度墊片403a、403b,L型厚度墊片403通過(guò)固定裝置 404(如螺釘)固定在準(zhǔn)直塊401a、401b上。其中圖3具體表示的是401b設(shè)計(jì)有L型厚度墊片的情形,401a上的L型厚度墊片應(yīng)當(dāng)相應(yīng)的設(shè)置在準(zhǔn)直塊401a的下方。當(dāng)一對(duì)這種結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),由于L型厚度墊片403的作用,準(zhǔn)直塊之間形成一個(gè)固定寬度的水平細(xì)縫,可用于工業(yè)CT模式。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有一系列不同厚度的L型厚度墊片403 (A)、 403 (B)、403 (C)、403 (D),可以更多,通過(guò)更換L型厚度墊片403,可在準(zhǔn)直器4上實(shí)現(xiàn)不同寬度的水平細(xì)縫,以滿足不同使用條件的要求。L型厚度墊片403可以在上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊401a、401b上安裝,也可以只在其中一個(gè)準(zhǔn)直塊上安裝。
附圖4表示了本發(fā)明準(zhǔn)直器的又一種準(zhǔn)直塊實(shí)現(xiàn)方式。準(zhǔn)直塊401a、401b相對(duì)一端的兩角設(shè)計(jì)有一個(gè)小臺(tái)階,在臺(tái)階上安裝有一對(duì)活動(dòng)的矩形厚度墊片40fe、405b,矩形厚度墊片405通過(guò)沉頭固定裝置406固定在準(zhǔn)直塊401a、401b上,也可以通過(guò)其它側(cè)面固定的方式固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上。其中圖4具體表示的是401b設(shè)計(jì)有矩形厚度墊片的情形, 401a上的矩形厚度墊片應(yīng)當(dāng)相應(yīng)的設(shè)置在準(zhǔn)直塊401a的下方。矩形厚度墊片405的高度略高于小臺(tái)階的高度。當(dāng)一對(duì)這種結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),由于矩形厚度墊片405 的作用,準(zhǔn)直塊之間形成一個(gè)固定寬度的水平細(xì)縫,可用于工業(yè)CT模式。系統(tǒng)中設(shè)計(jì)有一系列不同厚度的矩形厚度墊片405 (A)、405 (B)、405 (C)、405 (D),可以更多,通過(guò)更換矩形厚度墊片405,可在準(zhǔn)直器4上實(shí)現(xiàn)不同寬度的水平細(xì)縫,以滿足不同使用條件的要求。矩形厚度墊片405可以在上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊401a、401b上安裝,也可以只在其中一個(gè)準(zhǔn)直塊上安裝。
本發(fā)明典型的工作流程如下
帶小凹槽的準(zhǔn)直塊構(gòu)成的準(zhǔn)直器一種由帶小凹槽的準(zhǔn)直塊構(gòu)成細(xì)縫的兩用準(zhǔn)直器可以方便地用于輻射照相和工業(yè)CT系統(tǒng)。在用于輻射照相時(shí),四個(gè)準(zhǔn)直塊通過(guò)運(yùn)動(dòng)形成不同的位置組合,可以形成各種矩形照射野。通常在矩形照射野最大時(shí),四個(gè)準(zhǔn)直塊之間也留有搭接余量,帶小凹槽的準(zhǔn)直塊上兩端的小凸臺(tái)體積很小,在照射野范圍外,因此不會(huì)影響到照射野。在用于工業(yè)CT時(shí),水平運(yùn)動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊401c、401d運(yùn)動(dòng)到距離最大的位置,帶小凹槽的一對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)直塊401a、401b相對(duì)運(yùn)動(dòng)到小凹槽兩頭的凸臺(tái)緊密接觸的位置,此時(shí)射線束被準(zhǔn)直成厚度由小凹槽深度決定的扇形束。扇形束流的厚度可以非常精確,且重復(fù)性好,有利于提高CT系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。
帶L型厚度墊片的準(zhǔn)直塊構(gòu)成的準(zhǔn)直器一種由L型厚度墊片的準(zhǔn)直塊構(gòu)成細(xì)縫的兩用準(zhǔn)直器可以方便地用于輻射照相和工業(yè)CT系統(tǒng)。在用于輻射照相時(shí),四個(gè)準(zhǔn)直塊通過(guò)運(yùn)動(dòng)形成不同的位置組合,可以形成各種矩形照射野。通常在矩形照射野最大時(shí),四個(gè)準(zhǔn)直塊之間也留有搭接余量,帶L型厚度墊片的準(zhǔn)直塊上兩端的小臺(tái)階體積很小,在照射野范圍外,因此不會(huì)影響到照射野。在用于工業(yè)CT時(shí),水平運(yùn)動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊401c、401d運(yùn)動(dòng)到距離最大的位置,帶L型厚度墊片的一對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)直塊401a、401b相對(duì)運(yùn)動(dòng)到準(zhǔn)直塊兩頭小臺(tái)階緊密接觸的位置,此時(shí)射線束被準(zhǔn)直成厚度由L型厚度墊片決定的扇形束。扇形束流的厚度還可以通過(guò)更換不同的L型厚度墊片進(jìn)行調(diào)整,扇形束流的厚度可以非常精確,且重復(fù)性好,有利于提高CT系統(tǒng)的圖像質(zhì)量。
帶矩形厚度墊片的準(zhǔn)直塊構(gòu)成的準(zhǔn)直器工作方式同上。
雖然本發(fā)明是具體結(jié)合個(gè)別優(yōu)選實(shí)施例示出和說(shuō)明的,但熟悉該技術(shù)領(lǐng)域:
的人員可以理解,其中無(wú)論在形式上還是在細(xì)節(jié)上都可以作出各種改變,這并不背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)和專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶縫兩用準(zhǔn)直器,包括分別能夠水平活動(dòng)和上下活動(dòng)兩對(duì)準(zhǔn)直塊,其特征在于上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊在運(yùn)動(dòng)至相對(duì)上下合攏時(shí),該上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成一條水平細(xì)縫;在所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊相接觸一端的兩角分別設(shè)有一對(duì)活動(dòng)的L型厚度墊片,兩個(gè)準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),L型厚度墊片使得所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成所述水平細(xì)縫;或在所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊的任一準(zhǔn)直塊上、兩上下活動(dòng)的準(zhǔn)直塊相接觸一端的兩角設(shè)有一對(duì)活動(dòng)的L型厚度墊片,兩個(gè)準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),L型厚度墊片使得所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成所述水平細(xì)縫;或在所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊的任一準(zhǔn)直塊上、兩上下活動(dòng)的準(zhǔn)直塊相接觸一端的兩角分別設(shè)有一個(gè)小臺(tái)階,將一對(duì)活動(dòng)的矩形厚度墊片中的兩個(gè)活動(dòng)的矩形厚度墊片分別安裝在兩個(gè)小臺(tái)階上,所述矩形厚度墊片的高度略高于小臺(tái)階的高度,兩個(gè)準(zhǔn)直塊相對(duì)上下合攏時(shí),矩形厚度墊片使得所述上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成所述水平細(xì)縫。
2.如權(quán)利要求
1所述的帶縫兩用準(zhǔn)直器,其特征在于所述L型厚度墊片通過(guò)固定裝置固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上。
3.如權(quán)利要求
1所述的帶縫兩用準(zhǔn)直器,其特征在于通過(guò)更換不同厚度的L型厚度墊片,能夠在準(zhǔn)直器上實(shí)現(xiàn)不同寬度的水平細(xì)縫。
4.如權(quán)利要求
1所述的帶縫兩用準(zhǔn)直器,其特征在于所述矩形厚度墊片通過(guò)沉頭固定裝置固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上,或通過(guò)其它側(cè)面固定的方式固定在相應(yīng)的準(zhǔn)直塊上。
5.如權(quán)利要求
1所述的帶縫兩用準(zhǔn)直器,其特征在于通過(guò)更換不同厚度的矩形厚度墊片,能夠在準(zhǔn)直器上實(shí)現(xiàn)不同寬度的水平細(xì)縫。
專利摘要
本發(fā)明涉及輻射照相、工業(yè)CT等高能無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域:
,本發(fā)明公開的帶縫兩用準(zhǔn)直器包括分別能夠水平活動(dòng)和垂直活動(dòng)兩對(duì)準(zhǔn)直塊,其中上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊在運(yùn)動(dòng)至相對(duì)上下合攏時(shí),該上下活動(dòng)的一對(duì)準(zhǔn)直塊之間形成一條水平細(xì)縫,其中的水平細(xì)縫可以由銑在上下活動(dòng)準(zhǔn)直塊上的小凹槽或者設(shè)置在上下活動(dòng)準(zhǔn)直塊兩角的具有一定厚度的墊片形成。本發(fā)明通過(guò)在具有簡(jiǎn)單二維界定輻射場(chǎng)功能的普通準(zhǔn)直器的準(zhǔn)直塊上設(shè)計(jì)固定的水平縫,基本不影響生產(chǎn)成本的情況下,達(dá)到準(zhǔn)直器在用于工業(yè)CT時(shí)可精確地實(shí)現(xiàn)小尺寸水平縫,精度高,重復(fù)性好,同時(shí)對(duì)準(zhǔn)直器在輻射照相中的應(yīng)用無(wú)影響。
文檔編號(hào)G21K1/04GKCN101329923SQ200710117690
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2007年6月21日
發(fā)明者劉耀紅, 唐華平, 閻忻水, 高建軍 申請(qǐng)人:同方威視技術(shù)股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1), 非專利引用 (1),