專利名稱：一種x射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種X射線無(wú)損檢測(cè)裝置，特別涉及一種使用平面陣列光電轉(zhuǎn)換器件的X射線無(wú)損檢測(cè)裝置，屬于射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一個(gè)X射線無(wú)損檢測(cè)通用設(shè)備包含了X射線源、供給X射線的高壓電源及控制系統(tǒng)，射線限束器、被檢零件和膠片(圖像記錄器)。
近百年來(lái)，在無(wú)損檢測(cè)技術(shù)中X射線成像無(wú)損檢測(cè)檢測(cè)技術(shù)一直為人們所信任、使用。使用傳統(tǒng)的膠片方法直到現(xiàn)在是國(guó)內(nèi)外一直主要沿用的辦法。其優(yōu)點(diǎn)是圖像質(zhì)量好，易于保存；其缺點(diǎn)是成本偏高，處理膠片產(chǎn)生廢水污染，不能實(shí)時(shí)觀察檢測(cè)結(jié)果。使用現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)是可以克服上述缺點(diǎn)的，但X射線成像無(wú)損檢測(cè)的數(shù)字化始終沒有一個(gè)統(tǒng)一的解決辦法，近年來(lái)GE公司開發(fā)了成像板技術(shù)又叫DR技術(shù)具有相當(dāng)高的技術(shù)指標(biāo)，能統(tǒng)一解決上述問(wèn)題無(wú)膠片、數(shù)字化高質(zhì)量圖像、無(wú)污染、立即成像等，用于無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。但是該設(shè)備價(jià)格昂貴，一般要幾百萬(wàn)人民幣購(gòu)買一套設(shè)備，這是一般工廠難以接受的。中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種“便攜式脈沖數(shù)字化X射線成像裝置”(申請(qǐng)?zhí)?7242603.0)，該專利采用了攝象機(jī)系統(tǒng)和數(shù)字化圖像卡，由于使用了攝象機(jī)系統(tǒng)拍出的圖像精度不夠，為了拍出一幅高質(zhì)量圖像，須采用多個(gè)CCD組合。但這些既不經(jīng)濟(jì)(CCD使用太多)又使設(shè)備變得更加復(fù)雜。為了改進(jìn)這種工作情況和合理使用CCD、CMOS器件，NTB公司提出了一種新型的CMOS直線掃描(線陣CMOS掃描)儀。目前是世界上較新、較好的一種，它采用了線陣CMOS、狹縫掃描等技術(shù)，具有可以測(cè)試大工件及長(zhǎng)工件的優(yōu)勢(shì)，圖像質(zhì)量也較好，但也是價(jià)格昂貴，不宜推廣應(yīng)用。最近國(guó)內(nèi)開始進(jìn)行這方面的開發(fā)，如“薄楔形X射線圖形探測(cè)器”(專利申請(qǐng)?zhí)?00320124667.z)，采用了CCD技術(shù)，但作為探傷用技術(shù)指標(biāo)太低，滿足不了無(wú)損檢測(cè)的要求。另外目前在X射線無(wú)損檢測(cè)中使用的光增感屏一般發(fā)出的光譜都比較復(fù)雜，產(chǎn)生的圖像分辨率較差，造成成像質(zhì)量都不高。
實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種X射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不僅可有效降低成本，而且分辨率高，成像清晰。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種X射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置，包括X射線源，零件支架，分別設(shè)置在零件支架前后的前準(zhǔn)直器和后前準(zhǔn)直器以及圖像記錄系統(tǒng)，所述的圖像記錄系統(tǒng)包括光轉(zhuǎn)換屏，用于改變可見光方向的反射鏡，光收集系統(tǒng)，帶有行掃描控制器和列掃描控制器的光電轉(zhuǎn)換器件，依次與該器件的輸出端相連的信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器以及含有圖像數(shù)據(jù)處理和掃描控制軟件的計(jì)算機(jī)，該計(jì)算機(jī)的輸出端與光電轉(zhuǎn)換器件的控制端相連，其特征在于所述的光轉(zhuǎn)換屏采用單色可見光轉(zhuǎn)換屏，所述的光收集系統(tǒng)采用與所述轉(zhuǎn)換屏發(fā)出的光相匹配的一組單色光凹凸透鏡組，所述的光電轉(zhuǎn)換器件采用主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件；所述的光轉(zhuǎn)換屏、反射鏡、單色光凹凸透鏡組以及主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件組合成一整體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果本實(shí)用新型解決了煩瑣的膠片處理和廢水處理問(wèn)題，對(duì)各種無(wú)損檢測(cè)X射線機(jī)均可實(shí)現(xiàn)其圖像數(shù)字化功能。由于采用了單色可見光轉(zhuǎn)換屏，該轉(zhuǎn)換屏可以把各種能量的X射線(40-300Kev)圖像轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量單色可見光，從而可使光收集系統(tǒng)得到簡(jiǎn)化，既提高了分辨率，又降低了成本。采用主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件(CMOS)，它具有靈敏度高，分辨率高，成像清晰，象素量大(幾兆-十幾兆)，噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，從而有效提高了檢測(cè)精度，減少了能耗。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)及工作原理作進(jìn)一步的說(shuō)明本發(fā)明所提供的X射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置包括X射線源1，錐形束2、零件支架4以及分別設(shè)置在該零件支架前后的前準(zhǔn)直器3和后準(zhǔn)直器14以及圖像記錄系統(tǒng)，該圖像記錄系統(tǒng)包括單色可見光轉(zhuǎn)換屏5，用于改變可見光方向的反射鏡6(反射鏡與所述的光轉(zhuǎn)換屏成45°)，與轉(zhuǎn)換屏發(fā)出的光相匹配的一組單色光凹凸透鏡組7，帶有行掃描控制器12和列掃描控制器13的光電轉(zhuǎn)換器件8，依次與該器件的輸出端相連的信號(hào)放大器9、A/D轉(zhuǎn)換器10以及含有圖像數(shù)據(jù)處理和掃描控制軟件的計(jì)算機(jī)11；單色可見光轉(zhuǎn)換屏5的發(fā)光基質(zhì)材料采用GOS(硫氧化釓)，它可以把各種能量的X射線(40-300Kev)圖像轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量單色可見光；光電轉(zhuǎn)換器件8采用主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件，它具有靈敏度高，分辨率高，成像清晰，象素量大(幾兆-十幾兆)，噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，例如可使用photobit公司的型號(hào)為MT9T001的CMOS產(chǎn)品。
運(yùn)行時(shí)，高壓發(fā)生器產(chǎn)生的高壓(40-300kV)送給X線管，產(chǎn)生X射線；從X射線源1射出的X射線經(jīng)過(guò)前準(zhǔn)直器3，形成一束錐形X射線束2，目的是使X射線集中在被檢測(cè)的機(jī)械零件4部位，以減少散射輻射干擾；從限束器3射出的X射線穿過(guò)零件支架4后，再經(jīng)后準(zhǔn)直器14準(zhǔn)直后，準(zhǔn)確地射到光轉(zhuǎn)換屏5上。X射線經(jīng)光轉(zhuǎn)換屏5轉(zhuǎn)換后發(fā)出單色可見光，經(jīng)反射鏡6和一組與光轉(zhuǎn)換屏發(fā)出的光相匹配的凹凸透鏡組7收集后，匯聚到面陣光電轉(zhuǎn)換器(CMOS)8上，并轉(zhuǎn)換成圖像電信號(hào)，受計(jì)算機(jī)控制的能將圖像數(shù)據(jù)整理、排列并進(jìn)行排序控制的行掃描控制器12和列掃描控制器13控制來(lái)自面陣光電轉(zhuǎn)換器的圖像模擬信號(hào)按順序輸出，進(jìn)入放大器9將信號(hào)放大后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器10送入含有圖像數(shù)據(jù)處理和掃描控制軟件的計(jì)算機(jī)11進(jìn)行處理后，形成可視化的零件圖像，完成檢測(cè)任務(wù)。光轉(zhuǎn)換屏、反射鏡、單色光凹凸透鏡組以及主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件組合成一整體。
本裝置可與各種無(wú)損檢測(cè)X射線機(jī)組合(或改裝)，用于對(duì)各種形狀、大小的(材料)零件進(jìn)行靈活檢測(cè)。
權(quán)利要求1.一種X射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置，包括X射線源(1)，零件支架(4)，分別設(shè)置在零件支架前后的前準(zhǔn)直器(3)和后準(zhǔn)直器(14)以及圖像記錄系統(tǒng)，所述的圖像記錄系統(tǒng)包括光轉(zhuǎn)換屏(5)，用于改變可見光方向的反射鏡(6)，光收集系統(tǒng)(7)，帶有行掃描控制器(12)和列掃描控制器(13)的光電轉(zhuǎn)換器件(8)，依次與該器件的輸出端相連的信號(hào)放大器(9)、A/D轉(zhuǎn)換器(10)以及含有圖像數(shù)據(jù)處理和掃描控制軟件的計(jì)算機(jī)(11)，該計(jì)算機(jī)的輸出端與所述的光電轉(zhuǎn)換器件的控制端相連，其特征在于所述的光轉(zhuǎn)換屏(5)采用單色可見光轉(zhuǎn)換屏，所述的光收集系統(tǒng)(7)采用與所述轉(zhuǎn)換屏發(fā)出的光相匹配的一組單色光凹凸透鏡組，所述的光電轉(zhuǎn)換器件(8)采用主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件；所述的光轉(zhuǎn)換屏、反射鏡、單色光凹凸透鏡組以及主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件組合成一整體。
2.按照權(quán)利要求1所述的X射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置，其特征在于所述的主動(dòng)式面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件采用MT9T001。
專利摘要一種X射線無(wú)損檢測(cè)數(shù)字化成像裝置，屬于射線無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括X射線源，零件支架，前、后準(zhǔn)直器和圖像記錄系統(tǒng)，該圖像記錄系統(tǒng)由單色可見光轉(zhuǎn)換屏、反射鏡、單色光凹凸透鏡組、面陣COMS光電轉(zhuǎn)換器件以及依次與該器件的輸出端相連的信號(hào)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器以及含有圖像數(shù)據(jù)處理和掃描控制軟件的計(jì)算機(jī)組成。該裝置解決了煩瑣的膠片處理和廢水處理問(wèn)題，對(duì)各種無(wú)損檢測(cè)X射線機(jī)均可實(shí)現(xiàn)其圖像數(shù)字化功能。由于采用了單色可見光轉(zhuǎn)換屏及主動(dòng)式面陣COMS，可把各種能量的X射線圖像轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量單色可見光，光收集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有分辨率高，成像清晰，檢測(cè)精度高，耗電量小，成本低以及對(duì)射線的抗輻照損傷性能比較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N23/04GK2816857SQ20052002313
公開日2006年9月13日 申請(qǐng)日期2005年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者貊大衛(wèi), 王永慶 申請(qǐng)人:貊大衛(wèi)