X射線源有效焦點(diǎn)尺寸測量裝置研制.pdf

1、X射線源是工業(yè)CT/DR等輻射成像系統(tǒng)的核心部件。X射線源的有效焦點(diǎn)尺寸、劑量率、劑量穩(wěn)定性等參數(shù)影響輻射成像系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)，尤其是射線源的有效焦點(diǎn)尺寸是決定工業(yè)CT/DR輻射成像的幾何不清晰度、空間分辨率等關(guān)鍵指標(biāo)的主要因素之一。
　　目前常用于工業(yè)CT/DR的X射線源有兩類，一類是低能X射線機(jī)，能量范圍10~450kV；另一類是高能電子直線加速器，能量為2~15MeV。低能X射線機(jī)有效焦點(diǎn)傳統(tǒng)的測量方法法有“掃描法”、“針

2、孔法”等。高能電子直線加速器有效焦點(diǎn)測量方法有“三明治法”、“調(diào)制傳遞函數(shù)法”等，但是這些傳統(tǒng)方法存在測試過程復(fù)雜、精度低、可靠性差、人為因素影響大等不足。特別是對(duì)于高能電子直線加速器，由于射線能量高、穿透力強(qiáng)、焦斑小，精確測量其 X射線有效焦點(diǎn)存在許多困難。因此，進(jìn)行射線源有效焦點(diǎn)尺寸測量方法研究，對(duì)提高射線源焦點(diǎn)尺寸的測量精度，研究工業(yè) CT/DR輻射成像中射線源焦點(diǎn)尺寸對(duì)幾何不清晰度、空間分辨率的影響，從而進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、提高

3、系統(tǒng)性能指標(biāo)具有重要意義。
　　本文在分析研究國內(nèi)外有關(guān)射線源有效焦點(diǎn)尺寸測量方法及研究狀況的基礎(chǔ)上，提出了一種新的測量方法夾角平移法，完成了基于此方法的測量裝置設(shè)計(jì)，并實(shí)現(xiàn)用此方法對(duì)射線源有效焦點(diǎn)尺寸的測量實(shí)驗(yàn)。其主要研究工作內(nèi)容如下：
　　1、提出一種X射線源有效焦點(diǎn)尺寸測量新方法夾角平移法。深入研究和分析夾角平移法的測量原理，并根據(jù)此方法完成有效焦點(diǎn)尺寸測量裝置的搭建。
　　2、完成射線源有效焦點(diǎn)尺寸測量裝置的設(shè)

4、計(jì)與器件選型。完成系統(tǒng)信號(hào)采集電路、電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制電路、射線源觸發(fā)與同步控制電路和RS-485總線接口電路等設(shè)計(jì)；完成了準(zhǔn)直器、探測器、線性滑塊、步進(jìn)電機(jī)等元件器的選型。測量裝置主控芯片 FPGA選用 Cyclone系列型號(hào)為 EP1C3T144C8；步進(jìn)電機(jī)選用57BYG250-76并配合DV245電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；線性滑塊選用型號(hào)為HTB65-P05C5-Z200的模組。
　　3、完成測量裝置上位機(jī)軟件的通信、數(shù)據(jù)處理及顯示的編程。采