[发明专利]量化选取滤光片及闪烁体厚度的方法

说明书

本发明提供一种量化选取滤光片及闪烁体厚度的方法，通过在制备X射线探测器之前建立一个数学模型来模拟X射线从发射到探测的整个过程，当在指定射线源以及高低能透射率阈值的条件下，建立一个高能闪烁体、低能闪烁体及滤波片的厚度数据库，然后以此数据库为依据通过改变高能闪烁体、低能闪烁体及滤波片的厚度求取分离度的离散型数据，最终对比查找出分离度达到最大值时对应的高能闪烁体、低能闪烁体及滤波片的厚度即为X射线探测器结构中高能闪烁体、低能闪烁体及滤波片的最优厚度。采用本发明的方法可以在设计探测器前对高低能闪烁体以及滤波片厚度做出预判断选择，从而增加了后期探测器设计开发的可靠性，节约了实验成本及开发周期。

技术领域

本发明涉及单源双能成像系统中的X射线探测器，特别是涉及一种量化选取滤光片及闪烁体厚度的方法。

背景技术

X射线成像系统按数据获取的射线源能量可分为单能和双能系统。单能系统也称为标准X射线扫描系统，就是指一个射线源，一套X射线探测器及数据采集传输系统，X射线成扇形透射过被检物体，由一列探测器收集X射线穿过被扫描的物体衰减后的射线强度信号，经过处理形成图像，所成的图像只有灰度信息。图像的形成依赖于被检物体的密度和被检物体与X射线的方向。由于此种设备缺乏高级计算机模式识别技术，基本上只能根据图像中物品的形状进行判别，故对操作人员的要求较高，所有操作人员必须经过特别训练。由于单能方式所得到的图像信息有限，所以目前研究主要集中在双能系统。双能系统按X射线源的数目又可以分为单源和双源方式。使用一个X射线源，两套不同响应的探测器，一套响应X射线的高能频谱，一套响应低能频谱，此种成像系统称为单源双能成像系统。

目前单源双能成像系统中两套不同响应的探测器主要由低能闪烁体，滤波片，高能闪烁体以及发光二极管(简称PD)模组组成，其中低能闪烁体主要吸收轫致辐射(bremsstrahlung)中的低能X射线，并经过相应的PD模组转化为电子信号，然后经过滤波片过滤后，高能X射线由高能闪烁体吸收并经过相应的PD模组转化为电子信号。而现有的单源双能成像系统中的X射线探测器的滤波片、低能闪烁体及高能闪烁体的厚度选择并没有一个量化的方法，一般根据实践经验值来进行制备，探测器制备完成之后，通过测试才能评估其性能，浪费财力人力，且周期较长。

因此，有必要提出一种量化选取滤光片及闪烁体厚度的方法，用于设计X射线探测器前对高低能闪烁体以及滤光片厚度做出预判断选择，以提高后期X射线探测器设计开发的可靠性，节约实验成本。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种量化选取滤光片及闪烁体厚度的方法，用于解决现有技术中X射线探测器的滤波片、低能闪烁体及高能闪烁体的厚度选择由于没有一个量化的方法，一般根据实践经验值来进行制备，探测器制备完成之后，通过测试才能评估其性能，浪费财力人力，且周期较长等的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种量化选取滤光片及闪烁体厚度的方法，用于单源双能成像系统中的X射线探测器中，其特征在于，所述方法至少包括：

1)设定被检测物体的材料有效原子序数Z_t以及被检测物体的厚度h_t的范围，满足条件{Z_t，h_t；Z_min＝Z_t＝Z_max，h_min＝h_t＝h_max}，其中Z_min为被检测物体的材料有效原子序数的最小值，Z_max为被检测物体的材料有效原子序数的最大值，h_min为被检测物体的厚度的最小值，h_max为被检测物体的厚度的最大值；

2)在步骤1)设定的范围内选取两种被检测物体Z_t1及Z_t2，其中，Z_t1及Z_t2分别为两种所述被检测物的材料有效原子序数；

3)设定射线源的最大能量E0；