CN107561101A - 一种真空飞行管道的软x射线成像装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种真空飞行管道的软X射线成像装置，属于X射线成像技术领域，它包括：X射线管、样品台、真空飞行管道及X射线相机；所述真空飞行管道的两相对端面加工有同轴通孔，通过在两个所述通孔上分别安装入射铍窗和出射铍窗将其封闭，真空飞行管道内部为真空状态；真空飞行管道位于X射线管和X射线相机之间，用于固定样品的样品台位于X射线管和真空飞行管道之间，且真空飞行管道的入射铍窗与样品台紧贴，出射铍窗与X射线相机的记录面紧贴；X射线管的X射线发射源点、样品的中心、入射铍窗和出射铍窗的中心及X射线相机的记录面中心位于同一条直线上；该装置能够对大气环境下的样品进行软X射线成像。
Description
技术领域
本发明属于X射线成像技术领域，具体涉及一种真空飞行管道的软X射线成像装置。
背景技术
X射线成像是科学研究和工业生产领域广泛使用的一种技术。X射线具有很强的透射能力，能够穿透样品，在记录设备上形成物体的透射图像，可以在不破坏样品形貌的条件下对样品进行透视成像。X射线成像通常是利用样品内部不同部位对X射线吸收不同形成透视图像。对于质量较轻，厚度很薄的样品，由于硬X射线成像产生的吸收差别不大，需要利用软X射线进行成像以提高成像的对比度和分辨能力。然而软X射线在大气中传播会被空气强烈吸收，使得软X射线图像信号强度变弱，成像质量下降。因此使用软X射线成像时候，通常将样品放置在真空测试环境下，以避免空气吸收对软X射线信号造成影响。由于将整套成像装置放置在真空测试环境中会明显增加样品检测的成本，并且降低测试的效率，这限制了软X射线成像在制造业产品检测中普及应用。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种真空飞行管道的软X射线成像装置，能够对大气环境下的样品进行软X射线成像。
本发明是通过下述技术方案实现的：
一种真空飞行管道的软X射线成像装置，包括：X射线管、样品台、真空飞行管道及X射线相机；
所述X射线管用于通过内部的X射线发射源点向外发射软X射线；
所述真空飞行管道的两相对端面加工有能够使软X射线通过的同轴通孔，通过在两个所述通孔上分别安装入射铍窗和出射铍窗将其封闭，真空飞行管道内部为真空状态；
整体连接关系如下：真空飞行管道位于X射线管和X射线相机之间，用于固定样品的样品台位于X射线管和真空飞行管道之间，且真空飞行管道的入射铍窗与样品台紧贴，出射铍窗与X射线相机的记录面紧贴；X射线管的X射线发射源点、样品的中心、入射铍窗和出射铍窗的中心及X射线相机的记录面中心位于同一条直线上。
进一步的，所述X射线发射源到X射线相机的记录面之间的距离与X射线发射源点到样品之间的距离的比值与样品设定的成像放大倍率相同。
进一步的，所述真空飞行管道的长度根据设定的成像放大倍率来确定。
进一步的，所述真空飞行管道采用金属材料。
进一步的，所述样品台采用塑料、聚乙烯或尼龙薄片材料。
有益效果：(1)本发明能够对大气环境下的样品进行软X射线成像，通过真空飞行管道使软X射线在透射样品后在真空飞行管道中传播，大幅减少了软X射线在空气中的传播距离，有效降低了空气对软X射线强烈吸收，提高了成像图像的质量，提高了软X射线成像的信号强度和信噪比，降低了软X射线成像技术在制造业产品检测中应用成本，提高了检测效率。
(2)本发明的软X射线通过入射铍窗和出射铍窗穿过真空飞行管道，减少了软X射线从大气进入真空飞行管道及从真空飞行管道出射到X射线相机时经过窗口材料造成的衰减。
(3)本发明的X射线发射源点和样品之间的距离小于样品和X射线相机之间的距离，可以获得样品的放大的透射图像。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1-X射线管，2-样品台，3-真空飞行管道，4-X射线相机，5-X射线发射源点，6-X射线管出光口，7-入射铍窗，8-出射铍窗，9-样品。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
本发明提供了一种真空飞行管道的软X射线成像装置，参见附图1，包括：X射线管1、样品台2、真空飞行管道3及X射线相机4；
所述X射线管1用于发射软X射线，其内部设有X射线发射源点5，端面加工有X射线管出光口6；
所述真空飞行管道3为两端封闭的柱形壳体，其两端面分别加工有轴向通孔，所述轴向通孔上分别安装有入射铍窗7和出射铍窗8将其封闭，真空飞行管道3内部为真空状态；真空飞行管道3的长度根据设定的成像放大倍率来确定，其外形为方形或圆形，其轴向通孔的大小能够保证圆锥形的软X射线束通过，其材料采用金属；
所述样品台2采用对X射线吸收较少的塑料、聚乙烯或者尼龙薄片；
整体连接关系如下：真空飞行管道3位于X射线管1和X射线相机4之间，用于固定样品9的样品台2位于X射线管1和真空飞行管道3之间，且真空飞行管道3的入射铍窗与样品台2紧贴，出射铍窗8与X射线相机4的记录面紧贴；X射线管1的X射线发射源点5、样品9的中心、真空飞行管道3的轴线及X射线相机4的记录面中心位于同一条直线上；所述X射线发射源5到X射线相机4的记录面之间的距离与X射线发射源点5到样品9之间的距离的比值与样品9设定的成像放大倍率相同。
工作原理：将样品9安装在大气环境下的样品台2上，从X射线管1的X射线发射源点5发射出来的软X射线穿过X射线管出光口6后，依次透射样品9、样品台2及入射铍窗7后进入真空飞行管道3，并从出射铍窗8入射到X射线相机4的记录面进行放大成像，并记录下样品9的X射线透射图像。
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种真空飞行管道的软X射线成像装置，其特征在于，包括：X射线管(1)、样品台(2)、真空飞行管道(3)及X射线相机(4)；
所述X射线管(1)用于通过内部的X射线发射源点(5)向外发射软X射线；
所述真空飞行管道(3)的两相对端面加工有能够使软X射线通过的同轴通孔，通过在两个所述通孔上分别安装入射铍窗(7)和出射铍窗(8)将其封闭，真空飞行管道(3)内部为真空状态；
整体连接关系如下：真空飞行管道(3)位于X射线管(1)和X射线相机(4)之间，用于固定样品(9)的样品台(2)位于X射线管(1)和真空飞行管道(3)之间，且真空飞行管道(3)的入射铍窗与样品台(2)紧贴，出射铍窗(8)与X射线相机(4)的记录面紧贴；X射线管(1)的X射线发射源点(5)、样品(9)的中心、入射铍窗(7)和出射铍窗(8)的中心及X射线相机(4)的记录面中心位于同一条直线上。
2.如权利要求1所述的一种真空飞行管道的软X射线成像装置，其特征在于，所述X射线发射源(5)到X射线相机(4)的记录面之间的距离与X射线发射源点(5)到样品(9)之间的距离的比值与样品(9)设定的成像放大倍率相同。
3.如权利要求1所述的一种真空飞行管道的软X射线成像装置，其特征在于，所述真空飞行管道(3)的长度根据设定的成像放大倍率来确定。
4.如权利要求1所述的一种真空飞行管道的软X射线成像装置，其特征在于，所述真空飞行管道(3)采用金属材料。
5.如权利要求1所述的一种真空飞行管道的软X射线成像装置，其特征在于，所述样品台(2)采用塑料、聚乙烯或尼龙薄片材料。
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