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.     

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.     

三能段X射线成像数据采集系统设计

伴随着探测器技术以及电子学技术的不断发展,多能段X射线图像采集技术在安检领域特别对提高物质分辨能力起到越来越重要的作用.针对这一需求,文章基于多能量X射线成像技术的成像原理以及技术现状,介绍了利用光子计数型探测器来实现多能段X射线成像的方法.并利用YSO晶体与硅光电倍增管给出一种基于该技术的三能段X射线数据采集系统的电...     

折射型X射线组合透镜研制进展

折射型X射线聚焦组合透镜(XCRLs)是一种利用折射效应对X射线聚焦成像的新型光学元件.本文从制作材料和结构设计两方面,系统介绍了目前X射线折射聚焦组合透镜在国内外的发展状况及其主要的应用领域.     

太阳X射线成像望远镜低噪声信号采集系统

太阳X射线成像望远镜是我国正在研制的第一台观测太阳10nm以下X射线活动的空间仪器,采用背照射式全耗尽型短波敏感CCD作为成像传感器,利用低噪声信号采集系统采集X射线CCD中的电荷信号,生成图像数据.文章在详细介绍X射线CCD输出结构的基础上,分析了CCD输出信号产生的过程,复位噪声产生原因和CCD输出信号的特点,引出了对信号采集系统性能指标和电路结构的要求.继而介绍了信号采集系统的各组成部分,包括前置放大电路,相关双采样电路,主放大器和AD转换电路,重点分析了相关双采样电路的原理,文中给出了各部分的设计参考和测试结果,最后总结了空间相机低噪声信号采集系统的设计原则.测试结果表明该系统成功抑制了噪声,满足太阳X射线观测的要求.     

便携式脉冲X射线成像系统研制

便携式脉冲X射线成像系统主要由脉冲X射线源、数字化记录系统和笔记本电脑组成，介绍了系统的硬件(脉冲源和图像采集控制卡)和应用软件的设计过程。仪器剂量小、质量小、成像质量高，目前已运用到公安系统的安全检查等部门。     

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.     

用于核武器部件检查的新型X射线三维成像系统

对美国劳伦斯.利弗莫尔国家实验室研制的新型X射线层析成像系统(密闭大型光学闪烁体屏和成像系统能够用来对核武器关键部件进行高分辨率三维成像)的研发背景、系统概况、工作原理和关键技术进行了介绍,并对该系统未来的应用情况和发展前景进行了展望。     

X射线源针孔成像系统优化设计研究

为提高X射线源针孔成像系统的性能,对成像能区为10~100 keV的X射线源针孔成像系统进行了优化设计研究。综合应用了理论分析和蒙特卡罗模拟的方法,首先根据X射线波长、准直器角响应和X射线穿透效应对针孔成像的不同影响结果设计了可有效控制成像分辨率和成像面积变化的船底型准直器,随后用蒙特卡罗方法对使用该准直器的针孔成像系统进行了模拟验证。结果表明,对于100 keV以下的X射线,经船底型准直器后,成像的空间分辨率和亮斑亮度较稳定,能得到相对准确的X射线源定位、定量信息。     

X射线编码孔成像技术在近地太空核爆探测中的应用

根据X射线编码孔成像的原理,搭建了地面模拟成像系统,在此基础上建立了编码孔成像技术探测近地太空核爆当量和方位的理论计算方法,获得了系统响应（灰度）与X射线强度、重建图像质心位置与X射线入射角度之间的关系,并开展了核爆当量和方位的模拟探测实验,对实验数据和理论计算数据进行了对比和分析。结果表明,理论计算结果与实验结果吻合较好,验证了采用X射线编码孔成像技术探测近地太空核爆的可行性,同时证明X射线编码孔成像具有较多针孔成像更高的探测灵敏度、信噪比和抗干扰能力。     

上海光源X射线针孔相机控制系统设计

采用美国NI公司的PXI-7344运动控制卡对衰减片进行控制;通过RS232协议控制小孔四维移动平台和相机二维移动平台的运动,实现对小孔位置、倾角和相机位置的调节;NI公司的PXI-8252板卡用于1394相机的图像采集.所有控制功能均有机地集成于LabVIEW界面中,实现各部件的协调配合运动,并通过EPICSShar...     

聚乙烯材料自动图像处理检测软件系统研制

聚乙烯材料自动图像处理检测软件系统由电机控制．图像采集、图像拼接和图像处理与分析部分组成本文介绍了该系统的设计制作,并将其应用于试件内部缺陷的检验分析中,结果表明,该系统原理正确,结构可行,性能可靠。     

X射线工业CT散射修正

X射线工业CT（ICT）依赖准直器压低散射光子存在实际困难和不足。为解决这一问题，需采用相应的修正软件加以校正。文章从理想的模型出发，近似推导透射式ICT中散射X光子的理论计算公式，并把计算结果与实验结果进行比较。比较结果表明，两者吻合较好。据此，文章给出了散射光子软件修正的可行性方案。      

卷积反投影法重建康普顿背散射图像过程中的数据修正

CBS机是近几年才兴起的无损探测技术。它与CT技术不同之处是传统CT技术是利用射线穿过人体时,各个部位对射线吸收的衰减量的积分来重建图像,而CBS机是利用入射射线在人体各个部位中的某点产生背散射(散射角α大于90°)的光子数来重建图像。重点分析了利用经典的卷积反投影算法重建康普顿背散射扫描图像过程中的数据修正问题。     

一种基于实时数字图像处理的同步辐射微探针自动化扫描新方法

在上海光源硬X微聚焦及应用光束线站(BL15U1)上实现了一种基于实时数字图像处理的同步辐射微探针自动化扫描方法。该方法采用高灵敏度、高帧率的数字电荷耦合器件(Charge Coupled Device,CCD)显微镜实时成像,通过对显微镜系统和X光微米探针系统的坐标转换,使用户在图像空间直接点击到感兴趣的位置后,样品台就自动将该点移入光路。在设定好扫描时间、扫描步长等必要的实验参数后,只需要用鼠标在图像空间圈出需要扫描的区域,系统将自动生成XPS运动控制器的运动配置文件,并驱动电机运动,对该区域进行微束荧光扫描成像。结果表明,该方法不仅可以提高同步辐射机时的使用效率,而且可以满足微区研究人员快捷、方便的自动化操作需求。     

Improvements to conventional X-ray tube-based cone-beam computed tomography system

Conventional X-ray tube-based cone-beam computed tomography(CX-CBCT) systems have great potential in industrial applications. Such systems can rapidly obtain a three-dimensional(3D) image of an object.Conventional X-ray tubes fulfill the requirements for industrial applications, because of their high tube voltage and power. Continuous improvements have been made to CX-CBCT systems, such as imaging time shortening,acquisition strategy optimization, and imaging software development, etc. In this study, a CX-CBCT system is developed. Additionally, some improvements to the CX-CBCT system are proposed based on the hardware conditions of the X-ray tube and detector. A near-detector(ND)geometry condition is employed to obtain a sharper image and larger detection area. An improved acquisition strategy is proposed to simplify operations and reduce total imaging time. In the ND geometry condition, a simplified method called FBP slice stacking(SS-FBP) is proposed, which can be applied to 3D image reconstruction. SS-FBP is timesaving relative to traditional methods. Furthermore, imaging software for the CX-CBCT system is developed in the MATLAB environment. Several imaging experiments were performed. The results suggest that the CX-CBCT system works properly, and that the above improvements are feasible and practical.     

X射线源针孔成像方法可行性研究

为检验利用针孔成像对X射线源进行研究的可行性，对X射线针孔成像系统进行优化设计，搭建了1套X射线源针孔成像装置。从理论上对X射线源的位置和强度发生变化时图像的相应变化进行了计算和预估，并用实验加以验证。结果表明，像斑中心位置的移动和像斑灰度值的变化分别与X射线源位置和强度的变化在一定范围内存在线性关系，由此证明了利用针孔成像对X射线源进行空间定位及定量研究的可行性。本文结果对X射线源针孔成像的系统设计具有参考意义。     

基于掌上型电脑的便携式X荧光测量系统

主要介绍了基于掌上型电脑的便携式X荧光测量系统,包括测量系统的设计方案、硬件和软件等。     

The use of the Wien filter to eliminate object slit scattering in MeV ion nanobeam systems

One of the fundamental limitations in the performance of MeV ion microbeam focusing systems is the effect of ion scattering at the edges of the object aperture. As the aperture is reduced in the search for smaller spot sizes, the fraction of scattered to unscattered beam increases. The scattered beam contains lower energy particles which can be transmitted through the system to create a halo of over-focused particles surrounding the final image. Removal of this halo is critical to achieving small spot sizes, especially in single ion applications.In this paper, we discuss the use of a Wien filter (crossed magnetic and electrostatic fields) to deflect the reduced energy scattered particles and ensure that only ions with the correct energy are accepted into the lens. This paper reviews the beam optics of Wien filter systems and presents calculations of the parameters required to obtain useful energy dispersion.     

环形移位悬浮存储器体系并行处理结构快速三维CT图像重建实验系统

ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）图像重建是一种运算量很大的数据处理过程。特别是三维ＣＴ，其巨大的运算量成为该技术发展的主要障碍之一。采用并行处理技术提高运算速度被公认为是解决这一问题的最好途径。本文具体介绍了采用多处理器并行处理技术实现三维ＣＴ高速图像重建的“环形移位悬浮存储器”并行图像重建系统ＰＩＲＳ－４（４－ｐｒｅｅｅｓｓｏｒＰａｒａｌｌｅｌＩｍａｇｅＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）的体系结构和硬件、软件设计，包括系统结构与配置、交叉开关网络的设计以及控制模块的硬件细节，系统工作流程、卷积反投影图像重建算法描述、操作系统与编程语言的选择、仿ＥＭＳ方式的原理和浮点数的直接内存读写等。并给出了在ＰＩＲＳ－４上实现ＣＴ图像重建的实验结果及分析。