[发明专利]一种针对X射线闪烁屏的性能测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及射线成像设备技术领域，尤其涉及一种针对X射线闪烁屏的性能测试装置。

背景技术

目前，在射线成像设备中，闪烁屏是X射线成像系统的重要部件之一，广泛应用于医疗诊断、工业无损检测、安全检测等领域。其原理是由X射线源产生的X射线经被测物体后强度衰减并入射到闪烁屏，X射线的能量被闪烁屏内的光敏材料吸收并在吸收能量处发射出一定数量的低能光子（主要为可见光波段），低能光子的数量与X射线的强度成正比，故低能光子穿透闪烁屏后输出的强度空间分布与入射X射线的强度空间分布相关，进而反映了被测物体的结构信息。

闪烁屏除发光强度（或光产额）、发光不均匀性等基本参数外，调制传递函数全面反映了成像系统的空间分辨能力，是表征系统分辨能力的关键参数，其定义为成像系统的输入图像的对比度与输出图像对比度的比值，表示成像系统对不同空间频率信号的传递效率，低空间频率处的调制传递函数的值表示成像系统对轮廓的还原能力，高空间频率处的调制传递函数的值表示成像系统对细节的还原能力。

现有技术中调制传递函数的测量方法如下：获取刀口或者狭缝在成像系统中的图像数据，对图像数据做处理后得到线扩展函数，线扩展函数经过傅里叶变换和归一化处理后得到该成像系统的调制传递函数。而影响闪烁屏调制传递函数的因素包括晶体结构、材料厚度和封装结构等，这些因素导致不同的闪烁屏之间的调制传递函数的特性差异很大。具体来说，对于调制传递函数值较低的闪烁屏，测量时得到的线扩展函数的有效数据的空间分布范围广，必须使用探测面积大的光电转换器件以保证有效数据的空间分布范围小于光电转换器件的探测面积，否则会造成有效数据的损失从而使测量精度降低；对于调制传递函数值较高的闪烁屏，测量时得到的线扩展函数的有效数据的空间分布范围窄，必须使用像素密度高的光电转换器件以保证在有效数据的空间分布内有足够高的采样频率使得采样点之间的数据变化平滑，否则会造成采样频率的降低从而使测量精度降低。

现有技术方案针对闪烁屏调制传递函数的测量装置中光电转换器件的结构多为探测面积固定或像素密度固定的类型，这样具有探测面积大且像素密度高的光电转换器件的测量装置其成本过高，而具有探测面积小且像素密度低的光电转换器件的测量装置其测量精度低。

发明内容

本发明的目的是提供一种针对X射线闪烁屏的性能测试装置，能够在不同探测面积和像素密度的成像条件之间灵活调整，同时测量闪烁屏的调制传递函数、发光不均匀性和发光强度等参数，对成像特性不同的闪烁屏均能达到较高的测量精度，具有测量精度高、适用范围广、使用灵活方便和成本低廉的优点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种针对X射线闪烁屏的性能测试装置，所述装置包括X射线源、限束器、测试器件、闪烁屏、光学组件和光电转换器件，其中：

所述X射线源用于产生具有特定能谱和发散角的X射线；

所述限束器固定在所述X射线源的出口处，用于控制X射线的辐射区域；

所述测试器件固定在所述限束器和所述闪烁屏之间，用于屏蔽部分X射线以在所述闪烁屏上形成刀口边缘图像；

所述光学组件用于将所述闪烁屏输出的可见光成像在所述光电转换器件上；该光学组件包括可调式透镜组，所述可调式透镜组将所述闪烁屏输出的可见光对焦至所述光电转换器件的成像面，且该可调式透镜组与所述光电转换器件的相对距离能在一定范围内调节；

所述光电转换器件用于探测所述闪烁屏的输出光，并将其转换为电信号。

所述可调式透镜组由单一或若干透镜，以及位移机构组成，其中：

所述位移机构用于固定透镜并在一定范围内调节透镜与所述光电转换器件的相对距离。

所述限束器进一步包括限束板和支架，其中：

所述限束板内部开孔且孔径可调整，用于约束所述X射线源发出的X射线的辐射区域；

所述支架用于固定所述限束板且位置可调整，用于将X射线的辐射区域限制在所述闪烁屏上。

所述光学组件进一步包括反射镜，所述反射镜固定在所述闪烁屏和所述可调式透镜组之间，用于反射所述闪烁屏的输出光以改变光路使得所述光电转换器件处于X射线辐射范围之外。

所述闪烁屏、光学组件和光电转换器件固定在同一盒体中，用于屏蔽所述闪烁屏以外的光源干扰；

且所述闪烁屏、光学组件和光电转换器件处于同轴状态，所述光学组件和闪烁屏进行位置调节时的移动方向为该同轴系统的轴向方向。