[发明专利]一种X射线快门控制系统及方法、控制装置和应用

权利要求书

1.一种X射线快门控制系统，其特征在于，所述X射线快门控制系统包括：

初始化模块，用于自动完成控制器和X射线源的连接操作；并设定X射线源的电压、电流和输出频率；

频率自动转换模块，用于自动将X射线输出频率转换为有孔转盘转速；

驱动信息处理模块，用于驱动控制器、驱动器和X射线源工作，调用DLL库中运动函数，向控制器发送启动、速度、停止等控制指令，控制器将控制指令转换为驱动指令给驱动器，驱动器按照指令驱动电机旋转，该驱动信息处理模块同时控制X射线源的打开关闭，联合电机带动的有孔转盘形成指定频率下的X射线周期性输出信号。

2.一种运行权利要求1所述X射线快门控制系统的X射线快门控制方法，其特征在于，所述X射线快门控制方法包括以下步骤：

第一步，打开计算机和控制软件，打开控制器、驱动器和X射线源的电源开关，控制软件界面由参数设定区和命令执行区组成；控制软件自动完成控制器和X射线源的连接操作；使用者在参数设定区设定X射线源的电压、电流和输出频率，点击命令执行区的“运行”按钮；

第二步，X射线源按照设定的电压、电流打开，控制程序自动将X线输出频率转换为有孔转盘的转速，控制程序调用DLL库中运动函数，向控制器发送运动相关控制指令；控制器根据控制指令发出驱动信号给驱动器，驱动器驱动电机旋转；

第三步，在电机的带动下，有孔转盘与其同轴匀速转动，形成指定频率下的X射线周期性输出信号；

第四步，如果需要停止X射线的输出，点击命令执行区的“停止”按钮；

第五步，如果需要改变X射线的强度和频率，先执行第四步，然后重新在参数设定区设定所需参数，点击“运行”按钮。

3.如权利要求2所述的X射线快门控制方法，其特征在于，所述频率自动转换模块的有孔转盘由两层有孔的同心圆板组成，一层铅板，一层钢板，两层板紧密固定在一起，可同时转动，钢板比铅板略大，置于下侧。两个圆板上均有N个孔，上下两层的N个孔一一对应，且N个孔的圆心位于圆板中与其圆心相同、半径为R的圆周上，且N个孔间隔相等；孔大小与X射线源的出束口相同，半径设为r；N与R的值与X射线源的输出频率、圆盘转速、开孔占空比(定义为圆周上开孔的弧度与圆周总长的比值)相关；设X射线输出频率为f，单位为Hz，圆板转速为v，单位为圈/s，圆板开孔的占空比为q，则关系为：

f＝v*N；

R＝r/2/sin(πq/2N)；

X射线周期信号的输出频率由转盘转速和开孔个数决定，当开孔个数一定时，频率仅与转盘转速相关；铅板和钢板的半径需大于R+r，即转盘的半径需大于R+r；如果占空比q和开孔数N事先给定，r也已知，求得R，由R和r得到转盘最小的半径Rmin,也可以设定q、r和R之后，反推N。

4.如权利要求2所述的X射线快门控制方法，其特征在于，所述驱动信息处理模块将调用控制器DLL库中运动函数，将运动参数传递给控制器，向控制器发送控制指令；另一方面发送控制信号给X射线源，完成射线源的打开、电压/电流设定及关闭操作。

5.一种搭载权利要求1所述X射线快门控制系统的X射线快门控制装置，其特征在于，所述X射线快门控制装置包括：安装架、连续式X射线源、有孔转盘、电机和驱动器、固定板、控制器、计算机、屏蔽箱；

安装架上安装有X射线源、固定板、电机和驱动器，X射线源的出口侧固定于安装架上，安装架上有一开孔与X射线源的出束口相匹配，有孔转盘固定于电机上，其表面与安装架上下层平面平行。有孔转盘在电机的带动下旋转，产生对X射线的周期性遮挡和透过；

电机和驱动器与有孔转盘连接，电机带动转盘旋转，电机固定于固定板上，固定板与安装架连接，有孔转盘中心通过齿轮与电机转子咬合，驱动器一端与电机相连，另一端通过控制线与控制器相连；控制器另一端与计算机相连；屏蔽箱的内部放置安装架。

6.如权利要求5所述的X射线快门控制装置，其特征在于，所述连续式X是X射线的产生装置，产生连续曝光的X射线；可选择高电压、高功率的X射线源，用于输出高强度的X射线。