CN105078491A - 一种ccd探测器及x射线摄影系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CCD探测器及X射线摄影系统，包括：光学箱体；设置在所述光学箱体上的、用于接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光的CsI屏；设置在所述光学箱体内的、且位于所述CsI屏下方的、用于接收CsI屏所转化的可见光、并将其反射至设置在所述光学箱体内的光学镜头的光学反射镜；可见光经过所述光学镜头后投射至设置在所述光学箱体内的CCD相机。本发明采用模块化结构，每个组成模块均可拆卸，易于箱体内除尘，方便安全地安装组件；使用碳纤维板材光学箱体，更轻便、耐腐蚀、抗震、抗冲击；使用价格低的CsI碘化铯闪烁屏实现医用探测器的低成本化；CCD相机作为光电信号转换装置，极大地提高了转换效率。

Description

一种CCD探测器及X射线摄影系统

技术领域

本发明涉及CCD探测器技术领域，尤其涉及的是一种CCD探测器及X射线摄影系统。

背景技术

目前，常用的数字X射线摄影系统通常采用平板探测器或者CCD探测器来实现图像的采集，但是平板探测器由于技术垄断，价位居高不下，并且作为黑盒设备，维修极为不便；而目前市面上的CCD探测器大多设计过于笨重，操作不便。

因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种CCD探测器及X射线摄影系统，旨在解决现有技术中用于数字X射线摄影图像采集的探测器价位高、设计笨重、操作不便的缺陷。

本发明的技术方案如下：

一种CCD探测器，其中，包括：

光学箱体；

设置在所述光学箱体上的、用于接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光的CsI屏；

设置在所述光学箱体内的、且位于所述CsI屏下方的、用于接收CsI屏所转化的可见光、并将其反射至设置在所述光学箱体内的光学镜头的光学反射镜；

可见光经过所述光学镜头后投射至设置在所述光学箱体内的CCD相机。

所述CCD探测器，其中，所述CsI屏为平板式的碘化铯闪烁屏。

所述CCD探测器，其中，所述光学箱体上设置有与所述CsI屏相适配的安装槽，所述CsI屏安装在所述安装槽中。

所述CCD探测器，其中，所述光学反射镜与所述CsI屏的夹角为30-60度。

所述CCD探测器，其中，所述光学反射镜将所述可见光反射后投射至光学镜头的接收端，并由光学镜头的投射端投射至CCD相机。

所述CCD探测器，其中，所述CCD相机正对所述光学镜头的投射端。

所述CCD探测器，其中，所述光学箱体的材料为碳纤维板材。

一种数字X射线摄影系统，其中，包括如上所述CCD探测器。

所述数字X射线摄影系统，其中，还包括：

正对所述CsI屏的、用于发出X射线的X射线管；

与所述CCD相机通讯连接的、用于将CCD相机输出的图像进行图像重建和图像处理得到有效影像并显示的图像工作站。

本发明所述的一种CCD探测器及X射线摄影系统，其中，所述CCD探测器包括：光学箱体；设置在所述光学箱体上的、用于接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光的CsI屏；设置在所述光学箱体内的、且位于所述CsI屏下方的、用于接收CsI屏所转化的可见光、并将其反射至设置在所述光学箱体内的光学镜头的光学反射镜；可见光经过所述光学镜头后投射至设置在所述光学箱体内的CCD相机。本发明采用模块化结构，每个组成模块均可拆卸，极大地提高了探测器的可生产性和可维修性；使用碳纤维板材光学箱体，更轻便、耐腐蚀、抗震、抗冲击；使用价格低的CsI碘化铯闪烁屏实现医用探测器的低成本化；CCD相机作为光电信号转换装置，极大地提高了转换效率。

附图说明

图1为本发明所述CCD探测器较佳实施例的剖视图。

图2为本发明所述CCD探测器较佳实施例的立体图。

图3为本发明所述CCD探测器较佳实施例的原理示意图。

具体实施方式

本发明提供一种CCD探测器及X射线摄影系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参见图1和图2，其中图1是本发明所述CCD探测器较佳实施例的剖视图，图2是本发明所述CCD探测器较佳实施例的立体图。

如图1所示，其包括：

光学箱体1；

设置在所述光学箱体1上的、用于接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光的CsI屏2；

设置在所述光学箱体1内的、且位于所述CsI屏2下方的、用于接收CsI屏所转化的可见光、并将其反射至设置在所述光学箱体1内的光学镜头4的光学反射镜3；

可见光经过所述光学镜头4后投射至设置在所述光学箱体1内的CCD相机5。

目前，国内医用探测器使用的箱体材料多为钣金加工的全钢箱体，在经过长途运输或者使用时间久后，箱体内各部件松动，箱体形状畸变，尤其在潮湿、温度高的环境中，探测器箱体经常被腐蚀，对箱体内部件的取用造成不便。本发明中所述光学箱体1的材料为碳纤维板材，采用优质碳纤维原料与良好基本树脂，碳纤维板材具有拉伸强度高、耐腐蚀性、抗震性、抗冲击性等良好性能，且碳纤维质量仅为钢的1/5，因此，使用碳纤维板材制作成的所述光学箱体1相比目前国内多使用的探测器箱体具有更轻、耐腐蚀、抗震、抗冲击的有益效果。

如图2所示，所述光学箱体1为整体式结构，设置在所述光学箱体1上的CsI屏2、光学反射镜3、光学镜头4和CCD相机5采用模块化设计。换而言之，所述光学箱体1由适配所述CsI屏2、所述光学反射镜3、所述光学镜头4和所述CCD相机5大小、形状以及放置角度的4个模块组合而成，每个模块均可拆卸，易于箱体内除尘，方便安全地安装所述CsI屏2、所述光学反射镜3、所述光学镜头4和所述CCD相机5，避免取用所述CsI屏2、所述光学反射镜3、所述光学镜头4和所述CCD相机5时的接触性损伤和污染，极大地提高了探测器的可生产性和可维修性。

所述光学箱体1上设置有与所述CsI屏2相适配的安装槽（图1中未标出），所述CsI屏2安装在所述安装槽中。常用的闪烁屏晶体有CdWO4（钨酸铬）、BGO（Bi4Ge3O12锗酸铋），而本发明中所述CsI屏2为平板式的碘化铯闪烁屏。其中，BGO闪烁晶体抗辐射能力极差，且价格昂贵；CdWO4闪烁晶体余辉长，加工性能不好，价格也很昂贵；而CsI（碘化铯）闪烁晶体发光效率高，其光谱与光电二极管匹配好，且价格低，因此本发明中采用平板式的CsI碘化铯闪烁屏，实现医用探测器的低成本化。所述CsI屏2用于接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光。

所述CsI屏2接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光后，将所述可见光投射至所述光学反射镜3，所述光学反射镜3设置在所述光学箱体1内，位于所述CsI屏2的下方，且与所述CsI屏2的夹角为30-60度。

所述光学反射镜3接收到所述CsI屏2投射的可见光后，将可见光反射后投射至所述光学镜头4的接收端。所述光学镜头4将接收到可见光后由其投射端投射至所述CCD相机5，所述CCD相机正对所述光学镜头的投射端。所述光学镜头4的焦距可以人工调节，经过人工调节使得所述CCD相机5的CCD芯片处于所述光学镜头4的焦距上。

所述CCD相机5接收由所述光学镜头4投射的可见光后，所述CCD相机5内的CCD芯片在外围电路的驱动下，将包含有生物学信息的可见光转换成电信号，形成图像。采用本发明中提供的所述CCD相机5作为光电信号转换装置，极大地提高了转换效率。

基于上述实施例，本发明还提供一种数字X射线摄影系统的实施例，所述数字X射线摄影系统，包括所述CCD探测器，还包括：正对所述CsI屏2的、用于发出X射线的X射线管；与所述CCD相机通讯连接的、用于将所述CCD相机5输出的图像进行图像重建和图像处理得到有效影像并显示的图像工作站。

请参见图3，图3是所述数字X射线摄影系统的原理示意图，所述数字X射线摄影系统在工作时，所述X射线管的球管发出人眼不可见的X射线，投射至所述CCD探测器；设置在所述CCD探测器上的所述CsI屏接收所述X射线，并将所述X射线转换成可见光后，将所述可见光投射至设置在所述光学箱体内，位于所述CsI屏的下方，且与所述CsI屏的夹角为30-60度的所述光学反射镜上；所述光学反射镜接收所述可见光并将所述可见光反射后投射至所述光学镜头的接收端；所述光学镜头将接收到的所述可见光由其投射端投射至正对所述光学镜头投射端的所述CCD相机；将所述可见光经过所述CCD相机的采集和处理，输出图像信号给工作站进行图像重建和图像处理后，显示有效影像到显示器上供医生进行诊断。

综上所述，本发明所述的一种CCD探测器及X射线摄影系统，采用模块化结构，每个组成模块均可拆卸，易于箱体内除尘，方便安全地安装组件；使用碳纤维板材光学箱体，更轻便、耐腐蚀、抗震、抗冲击；使用价格低的CsI碘化铯闪烁屏实现医用探测器的低成本化；CCD相机作为光电信号转换装置，极大地提高了转换效率。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种CCD探测器，其特征在于，包括：

光学箱体；

设置在所述光学箱体上的、用于接收X射线管的球管发出的X射线并将其转化为可见光的CsI屏；

设置在所述光学箱体内的、且位于所述CsI屏下方的、用于接收CsI屏所转化的可见光、并将其反射至设置在所述光学箱体内的光学镜头的光学反射镜；

可见光经过所述光学镜头后投射至设置在所述光学箱体内的CCD相机。

2.根据权利要求1所述CCD探测器，其特征在于，所述CsI屏为平板式的碘化铯闪烁屏。

3.根据权利要求1所述CCD探测器，其特征在于，所述光学箱体上设置有与所述CsI屏相适配的安装槽，所述CsI屏安装在所述安装槽中。

4.根据权利要求2所述CCD探测器，其特征在于，所述光学反射镜与所述CsI屏的夹角为30-60度。

5.根据权利要求1所述CCD探测器，其特征在于，所述光学反射镜将所述可见光反射后投射至光学镜头的接收端，并由光学镜头的投射端投射至CCD相机。

6.根据权利要求5所述CCD探测器，其特征在于，所述CCD相机正对所述光学镜头的投射端。

7.根据权利要求1所述CCD探测器，其特征在于，所述光学箱体的材料为碳纤维板材。

8.一种数字X射线摄影系统，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述CCD探测器。

9.根据权利要求8所述数字X射线摄影系统，其特征在于，还包括：

正对所述CsI屏的、用于发出X射线的X射线管；

与所述CCD相机通讯连接的、用于将CCD相机输出的图像进行图像重建和图像处理得到有效影像并显示的图像工作站。