基于透镜耦合的X射线成像探测器闪烁体厚度对成像质量的影响

闪烁体是同步辐射X射线成像探测器的重要组成部分,它将入射X射线转换为可见光,再由可见光成像探测器接收成像。闪烁体的厚度对成像的空间分辨率、图像衬度有较大的影响,选取合适的厚度的闪烁体,与探测器物镜(数值孔径)及X射线能量等实验条件达到最理想的匹配,将有助于获得高质量的X射线成像结果。但目前上海光源(Shanghai Synchrotron Radiation Facility,SSRF)用户在开展X射线成像实验时,基本都未考虑到闪烁体厚度对成像质量影响的这个因素,难以获得最佳图像质量的实验结果。本文先根据理论的分辨率曲线预测了探测器各个镜头的闪烁体的最佳匹配厚度,并利用上海光源成像线站(BL13W1)配备的PCO2000探测器以及不同厚度的YAG闪烁体进行了实验验证,经过对实验结果的图像衬度进行分析,获得了探测器各个物镜镜头的最佳匹配闪烁体厚度,实验结果与理论预测值基本相符,这将为上海光源成像线站基于透镜耦合的X射线成像探测器的高效使用提供指导。     

不同材料硬X射线屏蔽性能研究

以X射线荧光单能谱对金属靶材料的二次激发特征X射线作为测试光源,利用高纯锗探测器获取系列能点的实验数据,获得不同材料20～100 keV能谱范围内多能点的X射线透过率测量数据,研究了不同材料X射线屏蔽性能.理论计算的屏蔽效能与基于透过率实验测量的评估结果符合较好,该方法能较好评估材料的屏蔽效能,研究结果为屏蔽材料设计提...     

X射线光栅相衬成像中保留源光栅的探测器校正方法

本文提出了一种X射线光栅相衬成像探测器校正方法,该方法无需移除靠近光源的源光栅,而是将其与光源作为一个整体参与增益校正。在基于几何投影的光栅相衬成像系统上,开展了利用传统的探测器校正与本文提出的探测器校正方法的对比实验,两种方法获得了一致的结果。实验结果表明,本文方法大幅简化了实验操作流程,提高了系统的稳定性,对于实现X射线相衬成像的临床应用有一定的推进意义。     

X射线横向移动成像法识别土壤中物体的蒙特卡罗模拟

X射线横向移动成像是一种新的散射成像方法,直接利用大面积探测器分开探测单次和多次散射光子强度来识别被覆盖物体的组成类型、尺寸和浅表面缺陷等,法已被用于地雷探测.利用蒙特卡罗模拟软件MCNP5分别模拟了覆盖于土壤中的不同横向面积的铁、TNT以及含空气缺陷的TNT中X光子的散射过程.根据模拟结果分析了两类探测器上散射光子的...     

0.4mm像素X射线阵列探测器的设计

描述了一种像素大小为0.4mm的X射线阵列探测器系统的设计,探测器以闪烁陶瓷材料Gd2 O2S:Tb耦合光电二极管阵列构成,可应用于几十到100keV的X射线数字辐射成像系统,可作为无损检测技术研究平台中的探测器系统.介绍了探测器的信号处理方法,给出了用该系统获取的实际图像.     

高分辨率X射线探测器读出电子学系统的研制及性能测试

本文针对光锥耦合X射线探测器低噪声的设计要求,研制了一套读出电子学系统,该系统包括模拟驱动电路、前端处理电路及基于现场可编程门阵列(FPGA)的数字信号处理电路。利用X射线成像平台,对研发的探测器进行了性能测试。探测器系统绝对增益为0.168 6DN/e-,线性工作范围为0~154μGy。制冷温度为-20℃时,暗电流噪声为0.037e-/(pixel·s),读出噪声为10.9e-。探测器的本征空间分辨率达16lp/mm。测试结果表明,研制的读出电子学系统能满足高分辨率X射线探测器对低噪声特性的需求。     

20 Hz高时空分辨X射线单色光动态显微CT研究

与白光X射线动态显微CT(Micro Computed Tomography)相比,单色光X射线动态显微CT具有较低的辐射损伤和较高的密度分辨率,但是更难以平衡其空间和时间分辨率。目前,单色光X射线动态显微CT的最高时间分辨率可达到13.3 Hz,探测器有效像素尺寸为5μm。为了构建具有更高时空分辨率的单色光X射线动态显微CT系统,基于上海光源快速X光成像线站（BL16U2）的高通量密度单色光,将高速转台与三镜头大数值孔径快速X射线成像探测器相结合,构建了实验系统。以速发型聚氨酯材料为研究对象进行了验证实验,在15 keV单色光下动态显微CT的时间分辨率达到了20 Hz,探测器有效像素尺寸为2.2μm。对气泡运动进行相关定量分析,证明该系统具有高时空分辨率和高对比度分辨率,可以对复杂运动系统进行四维时空定量分析,为BL16U2线站用户进行高时空分辨率的复杂原位研究提供了强大的实验平台。     

多气隙电阻板室探测X射线研究

介绍了多气隙电阻板室(MRPC)的结构和原理,用蒙特卡罗方法计算了MRPC对X射线的灵敏度,并进行了脉冲X光机实验.实验表明,MRPC有望作为大面积的阵列探测器用于X射线成像技术研究.     

成像板对X射线的能量响应

作为X射线探测器,成像板的光激发光子信号对X射线的能量响应是非常重要的数据。利用同步辐射光源的单能X射线照射成像板,得到成像板对低能光子的能量响应曲线,并与MCNP程序计算结果进行对比分析,得到成像板响应函数的衰减模型。计算结果与实验结果一致,为进一步开展成像板在辐射测量领域的研究工作提供了参考。     

X射线面阵列探测器平移扫描分层成像

文章介绍一种先进的移动物品高速准三维成像技术，即利用锥束X射线和面阵列探测器平移扫描(PDTS)，实现移动物品的高速准三维成像。这种成像技术的优点是通过1次简单的平移扫描即可获得物体空间的准三维信息。     

强流电子束在角向磁场中产生的硬X射线测量

利用X射线吸收片以及和剂量片相结合的方法，测量了强流电子束在角向磁场中产生的硬X射线的剂量和能谱分布；采用仅对光子能量124keV以下的X射线相应灵敏的PIN半导体探测器，测量了硬X射线时间谱；研究了硬X射线的产生与靶厚、磁场电流的关系。     

数字放射摄影成像技术

简要介绍了新近的数字射线成像技术以及平面X射线探测器的基本原理及其应用。     

基于X射线探测技术的电路设计

主要研究的是基于X射线探测技术的电路.设计电路中包括了输入级、线性放大电路、脉冲幅度分析电路等.同时也研究了高压电源,高压电源为探测器提供高电压,对X射线能级探测有很大的作用.     

空间X射线成像谱仪系统及其软件研制

嫦娥工程是我国重大空间项目之一,是我国开展深空科学探测的标志性工程.空间X射线成像谱仪系统是嫦娥一号卫星的重要科学载荷之一.它包括太阳X射线监测器、X射线成像谱仪和电子学电路系统三部分.本文介绍空间X射线成像谱仪的工作原理、软件结构、主要性能和测量结果.     

曝光量在GIS设备X射线可视化无损检测中的选择应用

针对GIS设备缺乏有效检测手段且其在电网中的重要性,云南电网在全球率先将X射线数字成像DR检测技术应用到GIS设备的可视化无损检测中。目前,X射线数字成像DR检测技术在电力设备可视化检测中的应用才刚刚起步,还没有现场试验操作规程、X射线机参数选择标准、图像处理系统等理论支撑。然而,在X射线成像过程中,曝光量直接影响着X射线数字成像质量,由此基于大量的现场试验及计算,提出了曝光量在GIS设备X射线可视化图像的选择方法。     

钢的等效射线衰减系数的实验分析

利用X射线数字成像技术检测薄壁钢件时,需根据钢的等效射线衰减系数进行检测工艺参数优化。然而,多色、宽束条件下的等效射线衰减系数难于获得。为此,通过实验方法,对钢的等效射线衰减系数进行有效测量。首先,对等效射线衰减系数的测量方法及影响要素进行分析。然后采用面阵列射线探测器对0.05 mm厚的钢箔测量射线强度的变化量,得到了30～150 kVp射线管电压下的钢的等效射线衰减系数。实验结果表明:相较于单能、窄束射线条件下得到的衰减系数,实验得到的等效射线衰减系数明显偏大。假定射线探测器为理想探测器,结合不同管电压的射线能谱,经计算得到的等效射线衰减系数与实验结果趋于符合;借助于图像质量指标分析得到的等效射线衰减系数值,则与实验测量值完好符合。因此在射线成像检测实践中,有必要对等效射线衰减系数进行实际测量:此系数与通常单能、窄束射线条件下得到的衰减系数明显不同,它与图像质量指标存在直接的关联。     

激光核聚变靶的X射线相衬显微成像研究

激光核聚变在置有聚合物靶丸的金属靶室内进行,靶丸通常由碳、氢等低Z元素组成,传统的X射线成像很难诊断靶丸在靶室内的位置.X射线相衬成像在低z元素样品成像中具有独特的优越性,但很少用于强吸收介质包裹的低Z样品结构成像.针对激光核聚变靶丸位置无损检测这一难点,建立了相应的X射线相衬显微成像物理模型.数字模拟和微聚焦源X射线相衬成像初步实验研究的结果表明,通过选择合适的成像参数,如光子能量、成像距离等,可以获得靶丸位置的清晰成像.因此,可以认为X射线相衬成像技术用于激光核聚变靶室诊断是可行的.该技术还可以扩展到其他高Z介质内部低Z样品结构成像,如石油勘探中包裹体的研究等.     

基于CCD医用X射线数字成像系统设计

基于高分辨率CCD数字X射线成像系统是近年发展起来的一种越来越受医疗机构欢迎的X射线数字诊断系统,与目前传统的DR和CR相比,其具有更好的空间分辨率、动态范围和可靠性.介绍了基于CCD医用X射线数字成像系统的组成、结构、性能和实验结果.     

北京同步辐射软X射线装置与软X射线探测器标定

软X射线计量标准的建立和软X射线探测器标定是目前国内急需解决的课题，本简单介绍了两套北京同步辐射软X射线装置，它们主要用于软X射线光学元件测量和软X射线探测元、器件的标定。另外给出了近年来在软X射线测量装置上开展的计量标准和探测器标定方面的研究结果。     

CdTe探测器对EAST托卡马克中20–200keV硬X射线测量

介绍了EAST托卡马克装置硬X射线诊断系统。该系统由探测器阵列和电子线路组成,探测器采用水平七道的碲化镉(CdTe)探测器阵列。在EAST托卡马克装置上建立了一套较完善的硬X射线能谱诊断系统,用来测量等离子体在硬X射线辐射能段(20–200 keV)的能谱。实验结果表明,该系统能满足测量相应能量范围的等离子体硬X射线轫致辐射要求。文中给出了碲化镉探测器的标定结果及典型的放电结果。