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第卷第期核电子学与探测技术. .
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年月.
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数字化线阵扫描射线成像系统
魏福利,邱孟通,袁媛,王培伟
西北核技术研究所,陕西西安
摘要:介绍了一种数字化线阵扫描射线成像系统的原理性样机,其主要特点是用窄柬射
线成像,从系统结构上抑制了散射对成像的影响,在满足图像质量的情况下降低了成像所需的射线剂
量。介绍了系统设计的理论基础,讨论了系统的软、硬件组成,并测量了系统的成像性能。
关键词:数字化;线阵扫描;窄束射线成像
中图分类号: 文献标识码: 文章编号: —
像区以外,影响很小。
窄束射线的消散射
宽束射线与窄束射线的衰减规律是
不同的,主要区别在于宽束射线需要考虑’
散射的影响,而“窄束”射线不考虑散射射线
、
的影响。
/
图为宽束射线成像时的散射情况。
取其中一小宽度进行研究,这个小范围内有一图窄柬射线在物质中的散射情况
部分射线会被散射到别的区域,一部分散射用程序模拟了这种情况。取有机
到这个区域以内,而外面的射线也会散射进玻璃模型的长度为,高度,对射线
来。这些散射到该区域以内的射线使图像束宽度为.、、、、、、、和的情况
的对比度降低。分别进行了模拟。模拟时,如果出射光子与出
射射线方向夹角的余弦值小于.,
则认为是散射射线,其余的是初级射线。统计
出入射射线束范围内的散射射线能量和初级射
线能量,就可以计算出散射一初级比。计算结果
如图所示。
从图看出,窄束射线成像可以有效地
图宽柬射线在物质中的散射情况
抑制散射射线的影响。宽度为时,、
图为窄束射线成像时的散射情况。
、的散射初级比分别为.、.
由于射线束很窄,散射射线大部分在有效成
和.;宽度为时,、、的散
射一初级比分别.、.和.。从图中三
收稿日期:——条曲线的位置关系可以看出,窄束射线成像
作者简介:魏福利~,男,陕西西安人,助理研
的散射一初级比随射线光子能量的变化与宽
究员,硕士,从事核技术及应用研究
束射线是不同的。对于宽束射线,随着
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狭缝宽度/
图窄柬射线对有机玻璃模型成像
的散射一初级比
射线光子能量的增加,散射一初级比变大,而对
于窄束射线,随着射线光子能量的增加, 图线阵扫描射线成像系统结构示意
散射一初级比变小。图为光子能量为~ 描的效果。这扫描方式使系统结构比较简单,
的射线对××长×宽并且射线的准直比较方便,因为如果用相机
×高的模型成像时产生的散射初级比。扫描,准直的射线束必须同步扫描,也即
射线源要同步扫描,这样使扫描同步机构大大
复杂了。工作时,旋转阳极钨靶银过滤器射
线发生器发出射线,经准直器准直后透过被
拍照物后投射到增感屏上。同时,步进电机带
. 动夹持机构使物品相对运动,线阵

能量/ 开始采集图像。只要的线频率与扫
描机构的运动速度相匹配,就可以采集到没有
图宽射线束、厚有机玻璃
产生的散射初级比畸变的图像。
当狭缝较宽时,这种计算方法只可以估计线阵
作为整体的散射初级比。由于散射的边缘效
在本系统