[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

核技术成像应用中，可以用调制后的射线笔束逐点扫描物体，同时探测器接收扫描后的信号，数据处理时将扫描位置和信号对应即可得到反映物体信息的图像。此种类型的应用中最关键的部件就是实现将射线调制约束并能实现扫描的飞点扫描机构。

现有的一种飞点扫描机构是带有多准直孔的旋转屏蔽体在射线扫描扇面内旋转实现第一维的扫描，通过旋转或者平移射线扫描扇面实现第二维的扫描。对于第一维扫描，射线在垂直平面物体上是非匀速扫描，扫描线在扫描的起始端和末端加速，会在几何变形基础上进一步纵向扩大扫描光斑，导致成像除几何变形之外的由于扫描速度变化而带来的纵向压缩变形。在进行第二维的扫描时，选择平移射线扫描扇面则需要平移射线发生装置、旋转屏蔽体，机械结构会很复杂；选择旋转射线扫描扇面则需要克服旋转屏蔽体的转动惯量，对旋转的驱动装置和旋转屏蔽体的轴承是个巨大考验。还有，由于在此种技术中，辐射源例如X光机一般设置在旋转辐射体的内部，从而其扫描机构难于与现有X光机形成匹配接口，从而需要重新设计X光机的屏蔽体，增加了背散射扫描成像装置的成本。

现有的另一种飞点扫描机构由位于射线源前方的固定屏蔽板和旋转屏蔽体组成。固定屏蔽板相对于射线源是固定的，旋转屏蔽体相对于固定屏蔽板是可旋转的。旋转屏蔽体通常是圆盘状。固定屏蔽板和旋转屏蔽体分别设置有直线状的缝隙和螺旋线缝隙，在旋转屏蔽体旋转扫描过程中，直线状的缝隙与螺旋线缝隙连续相交以构成扫描准直孔，扫描准直孔始终相对于射线源保持预定形状，以使穿过扫描准直孔的射线束的截面形状保持不变。在该种方案中，旋转屏蔽体除了要精准加工螺旋线缝隙，还要考虑提供足够的射线屏蔽能力以及机构重量和转动惯量的问题，在现有加工工艺基础上很难实现。

还存在另一种产生飞点的思路是利用能出多射线束的射线源(分布式射线源)。此种射线源具有多个出射靶点，通过控制电路能使这些靶点依次单独出束。在射线源出束口处布置有准直件，使每个靶点都有对应的一个准直孔来约束射线成笔束。控制电路使靶点依次出束，便能实现类似前述的扫描飞点。在此种方案中，对射线源的靶点数量有很高的要求，一列扫描线包含的点数，就是需要的靶点数量，对辐射成像图像来说，一列扫描的点数至少在百点以上，如果要求图像质量更高，一列扫描需要的点数就更多，需要的出射靶点数量也就更多，这对整套装置来说是很高的成本。

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，由此能够调制射线形成均匀飞点束。

本实用新型的另一目的是提供一种射线发射装置以及成像系统，由此能够形成连续匀速直线运动的飞点。

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：旋转体，旋转体具有轴向方向，该轴向方向平行于预定方向；射线源，所述射线源能够在所述预定方向上的多个位置发出射线；以及准直件，该准直件使射线源发出的射线能够在所述预定方向的多个位置形成扇形射线束，其中该旋转体具有在旋转体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，当该旋转体绕旋转轴线转动时，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旋转体形成的多个离散的孔。

根据本实用新型的一方面，所述旋转体是筒，所述笔束形成部分是穿过所述筒的筒壁形成的狭缝。

根据本实用新型的一方面，所述准直件包括沿所述预定方向设置的直线状的缝隙，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预定方向排列的靶点。，例如所述射线源的多个靶点等间隔排列。

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，当该旋转体转动时，通过笔束形成部分沿所述预定方向依次形成笔束。

根据本实用新型的一方面，所述多个靶点、所述缝隙和该旋转体的旋转轴线大致在同一个平面内。

根据本实用新型的一方面，所述旋转体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，本实用新型提供了一种成像系统，所述成像系统包括：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散射探测器。