CN101398609A - 一种放射摄影探测器光路系统 - Google Patents

Abstract

一种放射摄影探测器光路系统，包括X光转换可见光模块、90°光转向模块、光学镜头模块、电荷耦合器件模块，所述X光转换可见光模块设为柱状碘化铯和碳纤维板，所述90°光转向模块设为梯形光学玻璃镜片，所述光学镜头模块由大口径光学镜头组成。由于本发明放射摄影探测器光路系统使用大口径光学镜头并在CCD模块中增加固态电子冷却器，因此提高了图象对比度，减小了图像畸变，提高了图像的极限空间分辨率，有效降低了暗电流。

Description

一种放射摄影探测器光路系统

技术领域

本发明涉及放射摄影探测器技术领域，具体涉及一种放射摄影探测器光路系统。

背景技术

在X射线DDR(DirectDigit Radiography，直接数字放射摄影)系统中，X射线穿过被照体时，形成强弱不同的X射线束。该X射线束入射到探测器荧光屏，产生与入射X射线束相对应的荧光。由光学系统将这些荧光耦合到CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)芯片上，再由CCD芯片将光信号转换成电信号，并将这些电信号储存起来，从而捕捉到所需要的图像信息。

如图1所示，目前X射线DDR系统主要为影像增强器-电视链数字成像系统，影像增强器II由输入屏、光阴极和输出屏组成，输入屏为荧光屏或闪烁屏，闪烁屏为C_SI。输入屏吸收X射线光子后产生可见光光子，这些可见光光子撞击与输入屏临近或直接接触的光阴极使之释放光电子。光阴极释放的光电子被影像器的阳极高压电场加速朝向输出屏高速撞击，其动能被输出屏转换成比输入屏强度大许多倍的可见光。输出屏上的可见光图象经光学镜头耦合到电视摄像管转换成视频信号，经A/D转换后送入计算机。

现有影像增强器-电视链数字成像系统有以下缺点：

a.影像增强器II的输入屏不易做得很大，目前最大只能做到16英寸，输出屏为50mm左右；

b.由于影像增强器II是玻璃真空器件，易碎，寿命不长，价格昂贵；

c.由于影像增强器II和TV摄像管中的可见光和电子散射，会引起图象对比度下降；

d.动态范围小；

e.影像增强器II中心与边缘的放大倍数不一致，并且影像增强器II的输出屏只有50mm左右，使图像有畸变；

f.TV摄像管像素最多只有一百万，所以图像的极限空间分辨率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种放射摄影探测器光路系统，克服现有技术放射摄影探测器光路系统图象对比度低、图像有畸变、图像的极限空间分辨率低的缺陷。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种放射摄影探测器光路系统，包括X光转换可见光模块、90°光转向模块、光学镜头模块、电荷耦合器件模块，所述X光转换可见光模块设为柱状碘化铯和碳纤维板。

所述90°光转向模块设为梯形光学玻璃镜片。

所述梯形光学玻璃镜片的光洁度设为12级。

所述梯形光学玻璃镜片表面镀540nm窄带高反射膜。所述光学镜头模块由大口径光学镜头组成，其通光率F值为0。95，镜头焦距f值为50mm。

所述大口径光学镜头表面镀540nm增透膜。

所述电荷耦合器件模块由4096×4096像素矩阵和固态电子冷却器组成。

本发明的有益效果为：由于本发明放射摄影探测器光路系统使用大口径光学镜头并在CCD模块中增加固态电子冷却器，因此提高了图象对比度，减小了图像畸变，提高了图像的极限空间分辨率，有效降低了暗电流。

附图说明

图1为现有技术放射摄影探测器光路系统示意图；

图2为本发明放射摄影探测器光路系统示意图；

图3为本发明放射摄影探测器光路系统CCD模块示意图。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

如图2所示，本发明DDR探测器光路系统由以下四个模块组成：X光转换可见光模块，90°光转向模块，光学镜头模块，CCD模块。

X光转换可见光模块由转换效率比较高的柱状碘化铯和碳纤维板组成。碘化铯为滨松公司产的ALSJ9857，碳纤维板型号不限，只要对X射线衰减不超过1个AL当量。

90°光转向模块由梯形光学玻璃组成，光学玻璃基板为K9光学玻璃，光洁度12级，镀540nm窄带高反射膜，为的是提高有用光的反射效率，滤掉其它波段的光，减少漫反射。

光学镜头模块由大口径光学镜头组成，其F(F表示通光率，即镜头焦距f与直经D的比值)值为0。95，提高光通量，f(f为镜头的焦距)为50mm，这样使整个光路紧凑，其镜头由多片镜片组组成，镀540nm增透膜。

CCD模块由4096×4096像素矩阵总1600万像素的CCD感应器和固态电子冷却器及密封外壳组成。该固态电子冷却器能将温度冷却到-10℃，降低暗电流，其CCD感应器和固态电子冷却器的位置示意图如下：1为CCD感应器，2为固态电子冷却器。3为密封外壳。

CCD模块由4096×4096像素矩阵，1600万像素CCD和固态电子冷却器组成。该固态电子冷却器能将温度冷却到-10℃，降低暗电流。

采用90°光转向设计，使DDR探测器核心部件不会在高能X射线的长期照射下，保持整个系统长寿命；采用大口径光学镜头，提高光路效率，使病人减少X剂量辐射；高像素CCD矩阵，1600万像素，像素尺寸为108μm，极限空间分辨率4。6线对/mm；固态电子冷却器，使光路稳定可靠，避免使用氮气制冷必须有气路连接及充气的烦恼。

本领域技术人员不脱离本发明的实质和精神，可以有多种变形方案实现本发明，以上所述仅为本发明较佳可行的实施例而已，并非因此局限本发明的权利范围，凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含于本发明的权利范围之内。

Claims (7)

1、一种放射摄影探测器光路系统，包括X光转换可见光模块、90°光转向模块、光学镜头模块、电荷耦合器件模块，其特征在于：所述X光转换可见光模块设为柱状碘化铯和碳纤维板。

2、根据权利要求1所述的放射摄影探测器光路系统，其特征在于：所述90°光转向模块设为梯形光学玻璃镜片。

3、根据权利要求2所述的放射摄影探测器光路系统，其特征在于：所述梯形光学玻璃镜片的光洁度设为12级。

4、根据权利要求3所述的放射摄影探测器光路系统，其特征在于：所述梯形光学玻璃镜片表面镀540nm窄带高反射膜。

5、根据权利要求4所述的放射摄影探测器光路系统，其特征在于：所述光学镜头模块由大口径光学镜头组成，其通光率F值为0。95，镜头焦距f值为50mm。

6、根据权利要求5所述的放射摄影探测器光路系统，其特征在于：所述大口径光学镜头表面镀540nm增透膜。

7、根据权利要求6所述的放射摄影探测器光路系统，其特征在于：所述电荷耦合器件模块由4096×4096像素矩阵和固态电子冷却器组成。

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