[发明专利]一种平行X射线CT成像装置

说明书

本发明公开了一种平行X射线CT成像装置，包括：X射线管；X射线导管，包括一段抛物线聚焦导管和一段直线导管，直线导管内部布置有金属格栅；导管支架，固定设置在所述X射线导管的底部；用于接收X射线的高精度探测器。X射线管设置在所述抛物线聚焦导管的一侧，X射线管的光源位于抛物线聚焦导管的所在抛物线的焦点上。通过将点散射光反射为平行光，成像分辨率由探测器分辨率决定，而不由射线管的靶焦点尺寸决定，本发明采用高精度探测器即可达到高成像分辨率，因此可以采用大功率X射线管作为射线源穿透较厚的样品，缩短成像时间，大幅提高检测效率。

技术领域

本发明涉及CT成像领域，具体涉及一种X射线CT成像装置。

背景技术

为了解决如电路板、3D打印复杂构件等小型样品的检测，通常需要利用X射线来对关键部位进行高精度的CT成像，以获知其内部结构和焊接质量等状况。

传统工业CT采用X射线球管作为射线源，X射线球管所发出的X射线穿透待检测的样品后，到达射线探测器，从而实现CT成像。CT图像的质量会受到一些性能指标和参数的影响，如分辨率、噪声、对比度和图像轨迹等，而空间分辨率又会受到CT成像几何因素影响，其中一大几何因素为射线管的靶焦点尺寸。

传统工业CT原理决定了：对于发出点散射式光线的X射线球管而言，成像分辨率会直接受到球管的靶焦点尺寸大小的影响。因焦点小的球管产生较窄的X射线，可获得较高的空间分辨率，球管的靶焦点尺寸越小，成像分辨率也就越高。目前的工业CT全部是采用点散射式的X射线进行成像，分辨率由射线管的靶焦点尺寸决定，而不是由探测器的精度决定，如果不改变球管的靶焦点尺寸，成像分辨率就不能提高，就算采用高精度的探测器进行成像，也难以提高图像质量。

因此，目前要实现较高精度的CT成像，就需要选用靶焦点尺寸较小的X射线管，也就意味着要采用小功率射线管。小功率射线管的X射线能量相应会低很多，难以穿透较厚样品，由于探测器需要接收到足够的X射线能量才能实现清晰成像，所以小功率射线管的成像时间也会非常长，导致检测效率低下。

通过发射平行光形式的X射线则可以解决这个问题。对于平行光而言，探测器的分辨率是影响成像分辨率的最重要因素(与普通摄像机的成像原理类似)，因此，如果能将点散射式的X射线转为平行光形式的X射线，则可以通过选用高精度探测器来提高成像质量，而不再受X射线管靶焦点尺寸的限制。但是，受限于X射线球管本身的结构和发射原理，其无法直接发射出平行射线。目前，还没有相关的CT成像检测装置。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种平行X射线CT成像装置，其通过将X射线管发射出来的点散射光转化为平行光，同时采用高精度探测器探测器来接收X射线完成高精度CT成像。

本发明采用以下的技术方案来实现：

一种平行X射线CT成像装置，包括：作为发射源的X射线管；X射线导管，包括一段抛物线聚焦导管和一段直线导管，所述抛物线聚焦导管为中空的抛物线回转体，所述直线导管为圆柱状，内部布置有金属格栅；所述抛物线聚焦导管和所述直线导管一体成型并相互连通；导管支架，所述导管支架固定设置在所述X射线导管的底部；用于接收X射线的高精度探测器；所述X射线管设置在所述抛物线聚焦导管的一侧，所述X射线管的光源位于所述抛物线聚焦导管的所在抛物线的焦点上，待检测的样品设置在所述直线导管的一侧，所述高精度探测器设置在所述样品相对于所述直线导管的另一侧，以接收由所述X射线管发射并依次通过所述X射线导管和所述样品的X射线。

进一步地，所述平行X射线CT成像装置还包括样品回转座；所述样品可转动连接于所述样品回转座上。