[发明专利]一种射线源与探测器的对准机构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及物品检测技术领域，特别是一种射线源与探测器的对准机构及其方法。

背景技术

X(γ)射线透射成像，是将被检测物放置在X(γ)射线源与探测器之间，通过测量被检测物对X(γ)射线在不同空间位置的衰减程度来了解被检测物内部的信息。该技术在无损检测、医疗等领域已广泛使用。为了保证上述检测过程的良好进行，一般要求X(γ)射线源与探测器之间要相互对准。当X(γ)射线源与探测器相互静止时，对准问题很好解决；但是，当X(γ)射线源与探测器相互运动时，对准问题就会变得比较复杂。例如，X(γ)射线CT技术是基于X(γ)射线透射成像的，其运行中某个过程可以是如下描述的：

在初始位置采集一个X(γ)射线透射数据(也称投影)，平移一段距离后再采集下一个X(γ)射线透射数据，直至各个探测器与X(γ)射线源点的连线覆盖被检测物的全部。当平移到被检测物的边缘时，必然导致只有少数探测器与X(γ)射线源点的连线通过被检测物体，而其他(占多数)探测器实际没有有用信息(见附图1)。这些无用信息的采集，导致了采集时间长、运动距离远、设备尺寸大。上述缺点是由于X(γ)射线源与探测器相互静止所造成。如果在移动X(γ)射线源时，保持探测器不动，在不损失数据的前提下可减小设备尺寸(见附图2)。简单地用移动X(γ)射线源并保持探测器静止，不能消除上述缺点，因为通常为降低X(γ)射线散射对成像的影响，在探测器入口处加装了准直器，而且准直器是要对准X(γ)射线源方向的，因此，简单移动X(γ)射线源会导致装有准直器的探测器接收不到信号。当探测器对来自不同方向的射线响应不同时，仅移动X(γ)射线源会造成数据损失。本发明通过探测器相对X(γ)射线源点的运动，在保证X(γ)射线源与探测器相互对准的情况下，减少了无用信息的采集，使得采集时间短、运动距离近、设备尺寸小。

设备尺寸的减小，在大型物体检测时会有很大好处，例如，减少了占地面积，降低了设备造价等。

发明内容

为克服现有技术中，射线源与探测器相互运动时，射线源与探测器难于对准的缺点。本发明的目的提供一种射线源与探测器的对准机构及其方法。

本发明通过探测器相对x(γ)射线源点的运动，在保证x(γ)射线源与探测器相互对准的情况下，减少了无用信息的采集，使得采集时间短、运动距离近、设备尺寸小。

一般首先会想到使整个探测器部件围绕X(γ)射线源旋转的方法解决对准问题，但是，在实现大型货物检测过程中，一般不允许建造一个大直径的旋转机构，这使得旋转对准办法不易实现。

机械上最容易实现的运动是旋转和直线运动，所以，在大直径旋转难于实现的时候，本专利考虑用直线运动来实现对准。

参考附图3，X(γ)射线源与探测器在平行线上相对运动，当源的位置由S移到S’时，依据相似三角形原理得到：

HX=H1X1=H2X2]]>

上述比例关系不受运动的起始位置的影响，就是说：当H、H2一定时，L3上任意位置的探测器要保持对准在L2上移动了距离X的X(γ)射线源，都仅需要使X(γ)射线源-探测器连线保持在L4上相同的截距X2。

同样，当H、H1一定时，在L2上移动了距离X的X(γ)射线源要对准L3上原来已对准的那个探测器，仅需要使X(γ)射线源-探测器连线保持在L1上的截距为X1。

一种射线源与探测器的对准方法，通过连杆上的滑槽与平行导轨杆上的圆柱的配合，导轨杆上的圆柱沿连杆上滑槽运动；连杆通过轴连接导轨杆做绕轴的转动，当导轨杆沿导轨直线平移时，另一导轨杆沿另一导轨直线的平移运动，利用相似三角形的比例关系，使射线源与探测器的中心始终对准。