專(zhuān)利名稱(chēng)：軟x射線電視顯微鏡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于檢測(cè)，特別是用在無(wú)損檢測(cè)的檢測(cè)儀。
無(wú)損檢測(cè)實(shí)際上是應(yīng)用穿透被檢測(cè)物體的殘余射線成象以達(dá)到觀察物體內(nèi)部特征的目的。目前利用殘余射線成象主要應(yīng)用X射線-電子光學(xué)成象系統(tǒng)成象。其典型系統(tǒng)如

圖1所示。這種成像系統(tǒng)主要由能量轉(zhuǎn)換單元(熒光屏/光陰極)，影像增益單元(象增強(qiáng)器/微通道板)和作為讀出單元的圖象探測(cè)器(真空攝象器件/電荷耦合器件/電荷注入器件/位敏探測(cè)器件)等串聯(lián)耦合而成。這種系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是高增益。能在低照度的情況下工作和實(shí)時(shí)成象。但不易獲得高信噪比，圖像的清晰度受到一定條件的限制，且系統(tǒng)較為復(fù)雜。
本發(fā)明的目的是使用對(duì)軟X射線敏感的光導(dǎo)攝象管，將軟X射線影象直接轉(zhuǎn)換成在電視屏幕上實(shí)時(shí)顯示放大了的可見(jiàn)圖像。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)是密封箱(1)內(nèi)的上部是輻射源(2)，在輻射源(2)的下部是樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)，在樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)的下部有一軟X射線攝象機(jī)(4)。
本發(fā)明直接把被檢測(cè)物體的軟X射線影象轉(zhuǎn)換成在電視屏幕上顯示的清晰的可見(jiàn)圖象，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和圖象的放大。本發(fā)明對(duì)X射線波長(zhǎng)適應(yīng)范圍寬，可廣泛用于無(wú)損檢測(cè)、生物診斷、質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域。
附圖1為X射線-電子光學(xué)成象系統(tǒng)示意圖。
附圖2為軟X射線電視顯微鏡結(jié)構(gòu)圖。
圖中1為密封箱、2為輻射源、3為樣品傳遞機(jī)構(gòu)、4為軟X射線攝象機(jī)、5為圖象處理單元、6為顯示器、7為打印機(jī)。
下面結(jié)合附圖論述本發(fā)明。
本發(fā)明的基本工作原理是應(yīng)用對(duì)軟X射線敏感的X射線電視攝象機(jī)把被檢測(cè)物體的軟X射線影象直接轉(zhuǎn)換成在電視屏幕上實(shí)時(shí)地顯示放大了的可見(jiàn)圖象。
軟X射線電視攝象機(jī)由對(duì)軟X射線敏感的光導(dǎo)攝象管、視頻放大器、攝象機(jī)控制電路和圖象監(jiān)視器等組成。與普通攝象機(jī)唯一不同之處是用一個(gè)對(duì)軟X射線敏感的，用電磁聚焦和偏轉(zhuǎn)方式工作的Pb0光導(dǎo)攝象管取代了普通攝象管。由于這種攝象管采用的是厚度約為0.5mm的鈹輸入窗而不是一般的玻璃窗口，軟X射線的透過(guò)率高。甚至能量對(duì)數(shù)千伏的軟X射線的光子也有相當(dāng)高的透過(guò)能力。使得這種攝象管有一個(gè)從軟X射線到硬X射線，一個(gè)相當(dāng)寬的響應(yīng)范圍，因?yàn)镻b0靶面是一種由含有吸收X射線能力較強(qiáng)的重元素組成的阻擋型光導(dǎo)靶，使得攝象管不僅有較高的量子效率和分辨能力，而且它的惰性和暗電流也極小。Pb0光導(dǎo)攝象管的這些優(yōu)良性能加上X射線攝象機(jī)無(wú)需象X射線-電子光學(xué)系統(tǒng)那樣需要一個(gè)能量轉(zhuǎn)換單元把X射線轉(zhuǎn)換成可見(jiàn)光，而是直接地把X射線影象直接轉(zhuǎn)換成在電視屏幕上顯示的可見(jiàn)圖象，大大地增加了整個(gè)系統(tǒng)的信噪比，提高了圖象的清晰度。由圖2知，工作室(1)是一個(gè)雙層金屬密封箱，外層是普通的金屬機(jī)殼。內(nèi)層是由鉛箔構(gòu)成，用來(lái)防止X射線外泄，保障操作人員的安全。在防輻射工作室(1)內(nèi)的上方是X射線輻射源(2)。根據(jù)被檢測(cè)對(duì)象的材料性質(zhì)，選用不同靶面材料如鎢、鉬和銅等X射線輻射源，可獲得最佳的檢測(cè)效果。在X射線輻射源下方是樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)。它由單片機(jī)控制的兩個(gè)步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，能在相互垂直的方向移動(dòng)。根據(jù)樣品大小或需要在XY方向作步進(jìn)(即每給個(gè)指令，樣品傳遞機(jī)構(gòu)前進(jìn)一個(gè)樣品室的長(zhǎng)度距離)或連續(xù)前進(jìn)(即對(duì)較大的被檢測(cè)物體進(jìn)行整體掃描)等動(dòng)作。樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)上的樣品架可根據(jù)需要?jiǎng)澐譃槿舾尚悠肥一虿粍澐中悠肥?。與樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)的樣品架近貼的是X射線攝象機(jī)(4)，所謂近貼指的是樣品架的下表面與X射線攝象機(jī)(4)的攝象管的輸入窗之間的距離應(yīng)盡可能的小，以獲得最佳的圖象質(zhì)量。微機(jī)圖象處理單元(5)的軟件包采用菜單式顯示，人機(jī)交互操作。它除了具備黑白圖象與偽彩色圖象處理功能外，還包括濾波，平滑，增強(qiáng)變焦，迭加貯存和拼圖等多種功能，微機(jī)圖象處理單元(5)不僅可使電視機(jī)(6)上顯示的圖象的分辨率進(jìn)一步提高，圖象顯得更加清晰;放大倍率根據(jù)要求增大到所需值，迭加，拼圖等功能的配備，擴(kuò)大了本裝置的應(yīng)用范圍。視頻打印機(jī)(7)可用來(lái)打印顯示在電視屏幕上的圖象。打印出來(lái)的圖象清晰，可長(zhǎng)期保存，而打印時(shí)間僅幾秒鐘。
權(quán)利要求
1.軟X射線電視顯微鏡有圖像處理系統(tǒng)(5)，顯示器(6)，打印機(jī)(7)，本發(fā)明的特征是密封箱(1)內(nèi)的上部里輻射源(2)，在輻射源的下部是樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)，在樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)下部是軟X射線攝象機(jī)(4)。
2.按權(quán)利要求1所述的顯微鏡其特征是輻射源靶面材料是鎢、鉬或銅。
全文摘要
軟X射線電視顯微鏡，在密封箱(1)內(nèi)的上部為輻射源(2)，在輻射源(2)的下部是樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)，在樣品傳遞機(jī)構(gòu)(3)的下方是軟X射線攝象機(jī)(4)，攝象機(jī)(4)上與圖像處理單元(5)連接，圖像處理單元(5)接有顯示器(6)和打印機(jī)(7)。本發(fā)明直接把被檢測(cè)物體的軟X射線影象轉(zhuǎn)換成在電視屏幕上顯示的清晰的可見(jiàn)圖象，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)和圖象的放大。本發(fā)明對(duì)X射線波長(zhǎng)響應(yīng)較寬，可廣泛用于無(wú)損檢測(cè)、生物診斷和質(zhì)量監(jiān)控等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01N23/083GK1105452SQ9410007
公開(kāi)日1995年7月19日 申請(qǐng)日期1994年1月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月11日
發(fā)明者談凱生 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所