[发明专利]基于龙虾眼透镜的X射线无损探伤装置

说明书

本发明公开了一种基于龙虾眼透镜的X射线无损探伤系统和装置，主要包括：X射线光源、龙虾眼透镜、待检测物体、X射线成像探测器以及信号处理系统等部分，可应用于无损探伤检测。所述X射线光源发出的X射线束，照射到龙虾眼透镜表面聚焦形成高强度的十字焦斑，进而与放置焦距处所述的待测物体进行探伤，探伤信号被X射线探测器接收集，最终通过矩阵重心法和Canny边界算法获取所述待测物体内、外的缺陷重心位置和边界形貌。本发明的优点是，可快速实现对待测物体内外部结构、杂质、击穿通道和形状畸变等情况进行无损检测，准确获取物体高清晰的缺陷信息和结果，结构简单，在检测领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及基于龙虾眼透镜的X射线无损探伤装置，属于无损探伤领域，尤其是X射线无损探伤领域。

背景技术

目前，常用的无损检测主要有五种：超声检测UT(Ultrasonic Testing)、磁粉检测MT(Magnetic particle Testing)、渗透检测PT(Penetrant Testing)、涡流检测ET(Eddycurrent Testing)，X射线检测RT(Radiographic Testing)。其中磁粉检测、渗透检测和涡流检测主要是针对被检测物的表面及近表面缺陷，不适用于物体内部缺陷检测。超声检测对工作表面要求平滑、且缺陷成像没有直观性辨识难度大，受人为因素波动较大。X射线无损检测实用范围广、缺陷投影图像直观，这是其他检测手段无法达到企及的。

龙虾眼透镜(Micro-pore optic，简称MPO)源于龙虾的视觉系统 (lobster-eye，LE)，由大量规则正方形空心通道阵列紧密排列而成。MPO 具有视野大、焦距短、体积小、重量轻、灵敏度高、装调简单、聚焦效率高等优点，在X射线聚焦检测领域拥有巨大的应用前景。目前现有的X射线无损探伤设备存在结构复杂，成本昂贵，检测物体的厚度有限，图像分辨率较差等缺点。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于龙虾眼透镜的X 射线无损探伤装置，该系统和装置采用龙虾眼透镜能聚焦X射线，提高图像分辨率，简化结构设计，降低成本。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于龙虾眼透镜的X射线无损探伤装置，包括沿光路依次设置的 X射线光源、龙虾眼透镜以及X射线成像探测器；

所述X射线光源，用于向待检测物体发射X射线；

所述龙虾眼透镜设置于发射光路中，用于汇聚X射线光源所发出的X 射线；

所述待检测物体，设置于龙虾眼透镜的焦距处；

所述X射线成像探测器，用于收集穿透待检测物体的X射线并成像；

所述X射线无损探伤装置还包括信号处理系统，所述信号处理系统与 X射线成像探测器电连接，用于分析X射线成像探测器所成图像，获取待检测物体的探伤结果。

利用本发明的基于龙虾眼透镜的X射线无损探伤装置，所述X射线光源发出的X射线束，照射到所述龙虾眼透镜表面聚焦形成高强度的十字焦斑，进而对放置焦距处的待测物体进行探伤，探伤信号被X射线探测器收集，最终通过信号处理系统获取所述待测物体内、外的缺陷种类和位置。

进一步的，在本发明中，所述X射线光源的出射X射线光子的能量为 10keV～50keV。由于X射线的穿透能力有限，在传统的X射线探伤过程中，若待测物体厚度较大，则需要大能量的X射线才能完成，使得光源成本高，且限制了探测物体的厚度。利用本发明中龙虾眼透镜的聚焦性能，使得低能量的X射线能够聚焦成高强度的十字焦斑，投入成本大为降低，可以适应于探测较厚的待测物体。