CN107731332A - 一种x射线防护器及放射性装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种X射线防护器及放射性装置,所述X射线防护器包括第一阻挡层,与X射线源相对设置,以过滤所述X射线源所发出的无用波长X射线;所述第一阻挡层的材质为铅玻璃、铁、铝、碳纤维、石墨、塑料、硅片中任一种或者多种组合;所述第一阻挡层的面积大于或等于所述X射线源的实际发光区域面积;所述第一阻挡层的厚度与所述X射线源发出的所述X射线的强度正相关。通过上述方式,本发明能够降低X射线对人体的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及X射线防护领域,特别是涉及一种X射线防护器及放射性装置。
背景技术
X射线是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁辐射,具有很强的穿透能力,因此经常被用于医学成像诊断。X射线在使用过程中会产生大量对人体危害的电离辐射,因此,防护措施变得十分必要。目前防护措施主要是通过改善外部环境实现,例如在操作前,医护人员穿戴铅衣、铅帽等防护用品,病人与拍摄无关的部位用防护用品遮挡。上述防护装置是局部防护,使用不便。而且上述防护装置没有考虑到对病人需拍摄部位的防护,有一些波长范围的X射线对医学成像作用不大,但此时仍会作用于病人拍摄部位,对病人身体产生危害。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种X射线防护器及放射性装置,能够降低X射线对人体的伤害。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种X射线防护器,包括:第一阻挡层,与X射线源相对设置,以过滤所述X射线源所发出的无用波长X射线。
其中,所述第一阻挡层的材质为铅玻璃、铁、铝、碳纤维、石墨、塑料、硅片中任一种或者多种组合。
其中,所述第一阻挡层的面积大于或等于所述X射线源的实际发光区域面积。
其中,所述第一阻挡层的厚度与所述X射线源发出的所述X射线的强度正相关。
其中,所述X射线防护器进一步包括第二阻挡层,所述第二阻挡层包裹所述第一阻挡层,用于保护所述第一阻挡层。
其中,所述X射线防护器还包括第一固定结构,所述第一固定结构固定所述第一阻挡层和/或第二阻挡层,并用于将所述X射线防护器与所述X射线源固定。
其中,所述第一固定结构为螺孔或卡槽。
其中,所述第一阻挡层包括第一上表面,所述X射线源包括第一下表面,所述第一上表面与所述第一下表面耦接。
其中,所述X射线防护器为X射线成像防护器,所述第一阻挡层阻挡和/或吸收波长为0.031nm-8nm的X射线。
为解决上述技术问题,本发明采用的另一个技术方案是:提供一种放射性装置,包括:放射源和上述任一所述的X射线防护器。
本发明的有益效果是:区别于现有技术的情况,本发明所提供的X射线防护器包括第一阻挡层,与X射线源相对固定,能够从X射线源头上过滤无用波长的X射线,进而降低无用X射线对人体的伤害。
附图说明
图1是本发明X射线防护器一实施方式的结构示意图;
图2是本发明X射线防护器另一实施方式的结构示意图;
图3是本发明X射线防护器又一实施方式的结构示意图;
图4是本发明放射性装置一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1,图1为本发明X射线防护器一实施方式的结构示意图,X射线防护器10包括:第一阻挡层101,与X射线源12相对设置,即放置在X射线源12出射X射线的一侧,以过滤X射线源12所发出的无用波长X射线。在一个应用场景中,X射线防护器10为X射线成像防护器,X射线源12产生的X射线的波长为0.001nm-8nm,而对成像实际有用的X射线波长范围为0.001nm-0.031nm,也就是说0.031-8nm是对成像无用的X射线,因此,第一阻挡层101阻挡和/或吸收波长为0.031nm-8nm的X射线。在其他应用场景中,可根据实际需要成像的对象,如软组织成像、骨骼成像等,第一阻挡层101阻挡和/或吸收X射线的波长上限可以调高(即可以阻挡超过8nm波长的X射线),下限还可以调低(即可以阻挡低于0.031nm波长的X射线),以不影响实际成像质量为准。
具体地,第一阻挡层101对X射线的阻挡和/或吸收作用主要是通过X射线与第一阻挡层101的能量传递。第一阻挡层101对X射线能量的吸收主要通过“康普顿散射”和“光电效应”。通过选择合适的材质,来选择性吸收一定波长范围的X射线。在本实施例中,第一阻挡层101的材质为铅玻璃、铁、铝、碳纤维、石墨、塑料、硅片中任一种或者多种组合。在一个应用场景中,请参阅图1,X射线源12包括球管121和外壳122,球管121用于产生X射线,外壳122为玻璃或者金属,用于将球管121保护和整合到一起。第一阻挡层101的面积大于或等于X射线源12的实际发光区域面积,即第一阻挡层101的面积大于或等于球管121的发光区域面积,进而使得球管121所发出的X射线能够全部通过第一阻挡层101,进而被第一阻挡层101进行选择性波长范围吸收。
X射线穿过物质时,能量会产生一定衰减,且一般呈指数衰减规律,例如,对于窄束X射线的衰减规律为:I=I0e-ud,对于宽束X射线的衰减规律为:I=BI0e-ud,其中,I0为X射线到达第一阻挡层101面向X射线入射方向一面的强度;I为X射线通过厚度为d的第一阻挡层101的强度;u为第一阻挡层101的衰减系数,d为第一阻挡层101的厚度,B为考虑到散射X射线的影响所引入的修正因子。因此,从上述规律可以得出,第一阻挡层101的厚度d=(ln(I0/I))/u或者d=(ln(BI0/I))/u,厚度d与X射线源12发出的X射线的强度I0正相关。在一个应用场景中,对于第一阻挡层101材质为铅玻璃和碳纤维的复合材料,当X射线源12的强度为100KeV时,第一阻挡层的厚度为35mm时,此时透过X射线防护器10的X射线波长为0.031nm-8nm占比小于等于5%;当X射线源12的强度为50KeV时,第一阻挡层的厚度为30mm时,此时透过X射线防护器10的X射线波长为0.031nm-8nm占比小于等于5%。
请继续参阅图1,X射线防护器10进一步包括第二阻挡层102,第二阻挡层102包裹第一阻挡层101,用于保护第一阻挡层101。第二阻挡层102的材质与第一阻挡层101的材质相同或者不同,在一个应用场景中,第二阻挡层102的材质为铅玻璃、铁、铝、碳纤维、石墨、塑料、硅片中任一种或者多种组合,第二阻挡层102除可保护第一阻挡层外,还可与第一阻挡层101起到共同过滤无用波长的X射线的作用。对于第二阻挡层102的厚度本发明对此不作限定,可根据实际需要进行设定,如5mm、8mm、10mm等。在其他实施例中,第二阻挡层102还可部分包裹第一阻挡层101,例如,在X射线通过的区域外设置第二阻挡层102;在另外的实施例中,也可省去第二阻挡层102的设置。
请进一步参阅图1,X射线防护器10还包括第一固定结构103、104,第一固定结构103、104固定第一阻挡层101和/或第二阻挡层102,并用于将X射线防护器10与X射线源12固定。在一个应用场景中,X射线源12出厂时预先设置有第二螺孔123、124或者第二卡位,因此,在本实施例中,可在X射线防护器10上对应上述第一螺孔123、124或者第二卡位的位置设置螺孔103、104或者卡槽。在其他实施例中,当X射线源12的外壳为金属材质时,第一固定结构可为强磁模块,通过磁力作用将X射线防护器与X射线源12固定。
请参阅图2,图2为本发明X射线防护器另一实施方式的结构示意图。第一阻挡层101包括第一上表面1010,X射线源包括第一下表面1200,第一上表面1010与第一下表面1200耦接;在一个应用场景中,可利用强力胶将第一阻挡层101的第一上表面1010与X射线源12的第一下表面1200固定,在其他应用场景中,也可采用其他固定方式;另外第一阻挡层101的材质与厚度设置方法与上述实施例中相同,在此不再赘述。在其他实施例中,请参阅图3,还可将第一阻挡层101直接紧贴球管121设置,然后利用外壳122将球管121和第一阻挡层101包裹固定。
请参阅图4,图4为本发明放射性装置一实施方式的结构示意图,该放射性装置30包括放射源301和上述任一实施例中的X射线防护器302。在一个应用场景中,如图3所示,放射性装置为C型臂X射线机。当未安装X射线防护器302时,测得X射线剂量为198.7微西弗/小时;当如图3所示,在放射源301下方设置X射线防护器302时,测得X射线剂量为39.23微西弗/小时,且通过波长测试分析得出,此时透过X射线防护器302的X射线波长为0.031nm-8nm占比小于等于5%。
综上所述,区别于现有技术的情况,本发明所提供的X射线防护器包括第一阻挡层,与X射线源相对固定,能够从X射线源头上过滤无用波长的X射线,进而降低无用X射线对人体的伤害。
以上所述仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种X射线防护器,其特征在于,包括:
第一阻挡层,与X射线源相对设置,以过滤所述X射线源所发出的无用波长X射线。
2.根据权利要求1所述的X射线防护器,其特征在于,所述第一阻挡层的材质为铅玻璃、铁、铝、碳纤维、石墨、塑料、硅片中任一种或者多种组合。
3.根据权利要求1所述的X射线防护器,其特征在于,所述第一阻挡层的面积大于或等于所述X射线源的实际发光区域面积。
4.根据权利要求1所述的X射线防护器,其特征在于,所述第一阻挡层的厚度与所述X射线源发出的所述X射线的强度正相关。
5.根据权利要求1所述的X射线防护器,其特征在于,所述X射线防护器进一步包括第二阻挡层,所述第二阻挡层包裹所述第一阻挡层,用于保护所述第一阻挡层。
6.根据权利要求5所述的X射线防护器,其特征在于,所述X射线防护器还包括第一固定结构,所述第一固定结构固定所述第一阻挡层和/或第二阻挡层,并用于将所述X射线防护器与所述X射线源固定。
7.根据权利要求6所述的X射线防护器,其特征在于,所述第一固定结构为螺孔或卡槽。
8.根据权利要求1所述的X射线防护器,其特征在于,所述第一阻挡层包括第一上表面,所述X射线源包括第一下表面,所述第一上表面与所述第一下表面耦接。
9.根据权利要求1-8任一项所述的X射线防护器,其特征在于,所述X射线防护器为X射线成像防护器,所述第一阻挡层阻挡和/或吸收波长为0.031nm-8nm的X射线。
10.一种放射性装置,其特征在于,包括:放射源和权利要求1-9任一项所述的X射线防护器。
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CN111657989A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-09-15 | 汕头市超声仪器研究所有限公司 | 一种从接收端降低x射线检测环境辐射的方法 |
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2017
- 2017-08-31 CN CN201710777787.6A patent/CN107731332A/zh active Pending
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