[实用新型]射线发射装置和成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种射线发射装置和成像系统。

背景技术

散射成像应用通常使用调制后的射线笔束逐点扫描物体，同时探测器接收该点扫描的信号，数据处理时将扫描位置和信号一一对应即可得到反映物体信息的图像。此种应用中最关键的是将射线调制约束成笔束并实现飞点扫描的方法。

常见的飞点扫描方法是用带有一个或多个准直孔的旋转屏蔽体在射线扫描扇面内旋转，让射线从准直孔透射出来成飞点笔束，实现第一维方向的扫描；为了有效提高探测效率，需要用大面积探测器尽可能覆盖住飞点笔束在物体上所在位置的散射立体角，通常作法是使探测器随着射线扫描扇面一起相对被检测物体移动(平移或转动)，实现第二维方向的扫描。其中的相对移动，可以是射线扫描扇面和探测器移动而物体固定，也可以是射线扫描扇面和探测器固定而物体移动。在进行第一维方向的扫描时，需要有一套电机驱动装置使旋转屏蔽体旋转；在进行第二维方向的扫描时，需要另外一套电机驱动装置使射线发生装置、旋转屏蔽体和探测器一起相对物体移动。

如前所述，现有的飞点扫描方法通常采用两套机械驱动装置，来实现二维扫描，并且两者的实时运动位置(或角度)相互关联，都需要精确控制，机械结构复杂，如果采用转动射线扫描扇面的方式则更多出了一个要克服旋转屏蔽体的转动惯量的问题。

第二维方向扫描的持续运动会造成第一维方向的实际扫描线与第一维方向的运动方向不平行，两者之间有倾斜角，最终造成扫描图像的几何变形，劣化图像质量。第二维方向扫描运动速度越快，前述的变形就越厉害；而另一方面，第二维方向扫描运动速度越慢，系统的整体扫描时间就越长。

因此，需要一种改进的飞点扫描方法，能有效地解决上述缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种射线发射装置以及成像系统，由此提高图像质量。

根据本实用新型的一方面，本实用新型提供了一种射线发射装置，该射线发射装置包括：筒；发出射线的射线源，所述射线源设置在该筒中；以及准直件，所述准直件设置在该筒中，该准直件使射线源发出的射线能够在筒的轴向的多个位置形成扇形射线束，其中该筒具有在筒的、与所述多个位置对应的轴向长度上布置的笔束形成部分，当该筒绕旋转轴线转动时，所述扇形射线束通过笔束形成部分形成笔束。

根据本实用新型的一方面，所述笔束形成部分是穿过所述筒的筒壁形成的多个离散的孔，或者穿过所述筒的筒壁形成的狭缝。

根据本实用新型的一方面，所述准直件包括多个沿筒的轴向排列的直线状的缝隙，通过所述缝隙使射线源发出的射线大致成扇形射线束。

根据本实用新型的一方面，所述射线源包括多个沿筒的轴向排列的靶点，所述多个靶点与所述多个直线状的缝隙相对应。

根据本实用新型的一方面，所述准直件具有板状形状并且与所述射线源邻接。

根据本实用新型的一方面，当该筒转动时，通过笔束形成部分沿该筒的轴向方向依次形成笔束。

根据本实用新型的一方面，所形成的扇形射线束大致在该筒的轴向方向上对齐。

根据本实用新型的一方面，所述多个靶点在该筒的旋转轴线上。

根据本实用新型的一方面，所述筒是空心圆柱体。

根据本实用新型的一方面，所述扇形射线束大致与该筒的旋转轴线垂直。

根据本实用新型的一方面，所述多个靶点是可单独控制的。

根据本实用新型的一方面，所形成的笔束可对物体进行二维扫描。

根据本实用新型的一方面，所述准直件由能够屏蔽射线的材料制成。

根据本实用新型的一方面，所述筒由能够屏蔽射线的材料制成。

根据本实用新型的一方面，本实用新型提供了一种成像系统，该成像系统包括：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探测器。

本实用新型的射线发射装置和系统可以实现对被检测物体的散射扫描。本实用新型中，只用到了第一维方向的扫描移动，用分布式X射线源的靶点切换代替了传统的第二维方向的扫描移动，靶点切换只需加以特定时序的数字控制信号即可实现，大大简化了电机驱动的复杂机械结构，且扫描速度易于控制。由于没有了第二维方向的扫描移动，旋转屏蔽体只有自身旋转一个维度，也就没有了克服转动惯量的问题。由此，从原理上保证了第一维方向的实际扫描线与第一维的运动方向始终一致，扫描图像不会出现几何变形。

附图说明

图1是根据本实用新型的实施例的射线发射装置；