CN107861147A - 闪烁体灵敏度测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种闪烁体灵敏度测量装置及测量方法，装置包括：射线源(11)，在预设的有效辐射区(15)中提供射线(13)；驱动机构(2)，使待检测的多个闪烁体(3)依次进入所述有效辐射区(15)；和图像采集系统(4)，采集进入所述有效辐射区(15)的被测闪烁体(3)的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体(3)的灵敏度。通过驱动机构使待检测的多个闪烁体依次进入射线源的有效辐射区，并通过图像采集系统采集进入有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，基于闪烁发光图像就能够计算出被测闪烁体的灵敏度。在这个过程中，利用驱动机构可以实现多个闪烁体的自动依次测量，使得闪烁体的灵敏度测量更加快速有效。

Description

闪烁体灵敏度测量装置及测量方法

技术领域

本公开涉及辐射探测领域，尤其涉及一种闪烁体灵敏度测量装置及测量方法。

背景技术

闪烁体是这样一种材料，当高能粒子(如X/γ射线、带电粒子、中子等)入射其体内，部分能量被闪烁体所吸收，并被转换为低能闪烁光(闪烁光波段分布于紫外到红外)。依此特性，闪烁体常用于核探测器中，作为辐射灵敏介质吸收射线能量，其产生的闪烁光由光敏器件吸收并转换为电信号，此类探测器一般称为闪烁体探测器。常见的闪烁体包括碘化钠(NaI)、碘化铯(CsI)、BGO、钨酸镉(CWO)、钨酸铅(PWO)等。由于闪烁光的发射方向为各向同性，故闪烁体表面除了与光敏器件耦合的部分，其余部分一般由反射层封装，以减少闪烁光的损失和串扰。

在辐射成像应用中(如集装箱/车辆扫描、工业CT、医用CT等)，为了实现足够的成像分辨率和扫描速度，一套辐射成像系统常需要由数百个至数百万个探测单元构成的探测器系统(类似于相机的图像传感器)，而每个探测单元均由一个闪烁体和光敏器件组成，探测单元的体积从小于1毫米至数十毫米不等。为方便生产，常用多个闪烁体固定组成线阵或面阵的闪烁体阵列，每个闪烁体为一个像素，像素之间由反射层隔离。

灵敏度是闪烁体的主要性能指标之一，在相同辐射条件下，灵敏度越高，闪烁体输出的光子数越多。在一种比较典型的相关测量技术中，通过一个射线源(主要分为同位素源和X射线源两类)照射闪烁体，通过光电倍增管将闪烁光信号的强度读出，以测量该闪烁体的灵敏度。

发明内容

发明人经过研究发现，背景技术中涉及到的相关测量技术由于一次只能测量一个闪烁体，且需要人工手动操作，因此存在着测量效率低的问题。另外，由于光电倍增管不具备位置分辨能力，因此其无法测量复杂结构(如线阵、面阵或其他多像素结构)闪烁体中每一像素的灵敏度。

有鉴于此，本公开实施例提出一种闪烁体灵敏度测量装置及测量方法，能够快速有效地实现多个闪烁体的灵敏度测量。

根据本公开的一个方面，提供一种闪烁体灵敏度测量装置，包括：

射线源，在预设的有效辐射区中提供射线；

驱动机构，使待检测的多个闪烁体依次进入所述有效辐射区；和

图像采集系统，采集进入所述有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体的灵敏度。

在一些实施例中，所述驱动机构与所述射线源可操作地连接，并驱动所述射线源相对于所述多个闪烁体运动。

在一些实施例中，所述驱动机构与所述多个闪烁体可操作地连接，并驱动所述多个闪烁体相对于所述射线源运动。

在一些实施例中，还包括闪烁体支架，所述多个闪烁体设置在所述闪烁体支架上，所述驱动机构通过驱动所述闪烁体支架的运动来实现所述多个闪烁体相对于所述射线源的运动。

在一些实施例中，所述闪烁体支架包括托盘，所述多个闪烁体放置或固定在所述托盘的表面。

在一些实施例中，所述托盘在所述驱动机构的驱动下在水平方向上运动。

在一些实施例中，所述射线源相对于所述托盘位于靠近所述多个闪烁体的一侧，所述托盘与所述多个闪烁体的接触部位的结构为光学透明的硬质薄板。

在一些实施例中，所述硬质薄板包括光纤纤维面板或靠近所述多个闪烁体一侧表面磨毛，且另一侧表面光滑的玻璃面板或石英面板。

在一些实施例中，所述射线源相对于所述托盘位于远离所述多个闪烁体的一侧，所述托盘与所述多个闪烁体的接触部位的结构为密度低于5g/cm³的硬质薄板。

在一些实施例中，所述硬质薄板包括铝板或塑料板。

在一些实施例中，所述多个闪烁体排列成至少一组与所述有效辐射区的尺寸匹配的闪烁体组，所述驱动机构使各闪烁体组沿预设运动路线依次进入所述有效辐射区。

在一些实施例中，所述预设运动路线包括直线、弧线或直线与弧线的组合。

在一些实施例中，所述图像采集系统被配置为在所述闪烁体组进入所述有效辐射区后，执行图像采集操作，所述驱动机构被配置为在所述图像采集操作后，如果当前图像采集的所述闪烁体组不是最后一组，则使下一组所述闪烁体组进入所述有效辐射区。

在一些实施例中，所述图像采集系统包括：面阵式图像传感单元和光学镜头，所述面阵式图像传感单元通过所述光学镜头采集所述射线在所述多个闪烁体内的激发的闪烁光的闪烁发光图像。

在一些实施例中，所述图像采集系统还包括至少一个反射镜，所述至少一个反射镜设置在所述多个闪烁体的闪烁光传播路径上，将所述闪烁光反射到所述光学镜头中。

在一些实施例中，还包括设置在所述图像采集系统中或者独立于所述图像采集系统，并与所述图像采集系统通信连接的图像处理单元，所述图像处理单元被配置为根据所述闪烁发光图像进行灰度统计，并根据灰度统计结果计算各个被测闪烁体的图像位置和灵敏度。

在一些实施例中，还包括控制单元，分别与所述射线源、所述驱动机构和所述图像采集系统通信连接，用于对所述射线源、所述驱动机构和所述图像采集系统进行协同控制。

在一些实施例中，还包括辐射屏蔽体，所述射线源、所述驱动机构和所述图像采集系统设置在所述辐射屏蔽体的内部。

根据本公开的另一个方面，提供一种基于前述闪烁体灵敏度测量装置的测量方法，包括：

启动所述射线源，向预设的有效辐射区提供射线；

控制所述驱动机构使待检测的多个闪烁体依次进入所述有效辐射区，并控制所述图像采集系统采集进入所述有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体的灵敏度。

在一些实施例中，所述多个闪烁体排列成至少一组与所述有效辐射区的尺寸匹配的闪烁体组，当所述闪烁体组进入所述有效辐射区后，控制所述图像采集系统执行图像采集操作，并在所述图像采集操作后，判断当前图像采集的所述闪烁体组是否是最后一组，如果不是最后一组，则控制所述驱动机构使下一组所述闪烁体组进入所述有效辐射区。

因此，根据本公开实施例，通过驱动机构使待检测的多个闪烁体依次进入射线源的有效辐射区，并通过图像采集系统采集进入有效辐射区的被测闪烁体的闪烁发光图像，基于闪烁发光图像就能够计算出被测闪烁体的灵敏度。在这个过程中，利用驱动机构可以实现多个闪烁体的自动依次测量，使得闪烁体的灵敏度测量更加快速有效。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：

图1为本公开闪烁体灵敏度测量装置的一些实施例的示意性原理图。

图2为本公开闪烁体灵敏度测量装置的另一些实施例的示意性原理图。

图3为本公开闪烁体灵敏度测量装置的又一些实施例的示意性原理图。

图4为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中辐射源形成有效辐射区的示意性结构图。

图5为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁体放置在托盘上直线运动的示意性结构图。

图6为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中托盘采用光纤纤维面板的示意性光路图。

图7为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中托盘采用单面磨毛的玻璃面板的示意性光路图。

图8为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中托盘采用铝板的示意性光路图。

图9为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁光直接经光学镜头在面阵式图像传感单元成像的示意性光路图。

图10为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁光经反射镜反射一次后经光学镜头在面阵式图像传感单元成像的示意性光路图。

图11为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中闪烁光经反射镜反射两次后经光学镜头在面阵式图像传感单元成像的示意性光路图。

图12为本公开闪烁体灵敏度测量装置实施例中图像采集系统采集的闪烁体发光图像实例的局部。

图13为图12经图像处理后的有效区域的示意图像。

图14为本公开测量方法的一实施例的示意性流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

如图1所示，为本公开闪烁体灵敏度测量装置的一些实施例的示意性原理图。闪烁体灵敏度测量装置包括：

射线源11，在预设的有效辐射区15中提供射线13；

驱动机构2，使待检测的多个闪烁体3依次进入有效辐射区15；和

图像采集系统4，采集进入有效辐射区15的被测闪烁体3的闪烁发光图像，以便基于闪烁发光图像计算出被测闪烁体3的灵敏度。

射线源11可以包括轫致辐射产生的X射线源或者放射性同位素的γ源，能够在开启后产生射线12。射线源11可以在相关控制程序的控制下实现开启或关闭，以及辐射剂量等参数的调节。为了使射线源11产生的射线12能够限制在一定的区域内，参考图4，在一些实施例中，在射线源11的一侧可以设置限束器14。该限束器14可以由铅或钨等重金属板状材质构成，在其上设置有开口。当射线源11产生的射线12发射到限束器14上时，只有一部分射线13通过该开口，而通过的这部分射线13所形成的辐射区域称为有效辐射区15。有效辐射区15的形状及尺寸由限束器14上的开口进行定义，例如图4中将开口设置成直线狭缝的形式，以获得呈扇形的有效辐射区15。根据实际需要，有效辐射区15的设计宽度可以满足单排或者多排闪烁体3的辐射。

在形成有效辐射区15之后，驱动机构2可以使待检测的多个闪烁体3依次进入该有效辐射区15，以便图像采集系统4对多个闪烁体3分批次地进行图像采集。而为了使闪烁体3依次进入有效辐射区15，可以将驱动机构2与射线源11可操作地连接，并驱动射线源11相对于多个闪烁体3运动。这个过程相当于改变有效辐射区15的物理位置，以使得有效辐射区15依次扫过多个闪烁体3。为了始终能够采集到有效的闪烁发光图像，图像采集系统4可以根据需要固定或者随射线源11运动而同步或非同步运动。

参考图1，在另一些实施例中，驱动机构2可以与多个闪烁体3可操作地连接，并驱动多个闪烁体3相对于射线源11运动。这样可以维持射线源11和图像采集系统4的相对静止，而通过驱动多个闪烁体3运动而实现闪烁体3分批次进入有效辐射区15的要求。

为了实现驱动机构2对多个闪烁体3运动的驱动，在一些实施例中，可以通过外壳挤压、粘接、捆绑等方式将多个闪烁体组成整体，再利用机械手、气缸、滑轮等各种驱动元件进行运动驱动。而在另一些实施例中，则可以采用闪烁体支架进行多个闪烁体3的承载，即在闪烁体灵敏度测量装置增加闪烁体支架，并将多个闪烁体3设置在闪烁体支架上。驱动机构2能够驱动闪烁体支架的运动来实现多个闪烁体3相对于射线源11的运动。

参考图5，闪烁体支架可以包括托盘21，托盘21可以由驱动机构2中的传动装置22连接，并在传动装置22的带动下移动。该传动装置22可以包括皮带传动装置、齿轮齿条传动装置或者滚珠丝杠传动装置等。托盘21的运动速度如果比较慢，则可以直接将多个闪烁体3放置在托盘21的表面，这样在设置和卸除闪烁体3时比较简便。在另一些实施例中，还可以在托盘21的表面设置与闪烁体3匹配的凹坑，以免闪烁体3在运动过程中发生倾倒。为了使闪烁体3运动更加稳定可靠，在另一些实施例中，也可以将闪烁体3通过粘接或者卡接等方式固定在托盘21的表面，这样能够允许更快的运动速度。

在图1和图5中，托盘21的运动平面可选为水平面，也就是说，托盘21可以在驱动机构2的驱动下在水平方向上运动。对于在托盘21上放置闪烁体3的设置方式，使托盘21保持水平运动可以使闪烁体3运动更加稳定，不易发生倾翻的问题。而如果将闪烁体3固定在托盘21的表面，则也可以通过驱动机构2来驱动托盘21在相对于水平面的倾斜方向甚至竖直方向上运动。

在图1中，发射到闪烁体3内的射线13能够在闪烁体3中激发出闪烁光5，而图像采集系统4可以接收该闪烁光5来获得进入有效辐射区15的被测闪烁体3的闪烁发光图像。该闪烁发光图像可以用于计算出被测闪烁体3的灵敏度。在一些实施例中，闪烁体灵敏度测量装置还包括图像处理单元，该单元根据灰度统计结果计算各个被测闪烁体3的图像位置和灵敏度。图像处理单元可以作为实体部件或者处理程序设置在图像采集系统4中，即作为图像采集系统的组成部分。在另一些实施例中，图像处理单元也可以独立于图像采集系统4，并与图像采集系统4通信连接。在图像采集系统4采集了闪烁发光图像后，图像处理单元可以通过计算图像中明显的灰度变化来确定闪烁体3的所在位置以及灵敏度。

如图2所示，为本公开闪烁体灵敏度测量装置的另一些实施例的示意性原理图。与前述各实施例相比，本实施例的射线源11相对于托盘21位于靠近多个闪烁体3的一侧，而图像采集系统4可以位于远离多个闪烁体3的一侧。在图2中，托盘21可以平行于水平面，并在驱动机构2的驱动下在水平方向上运动。而射线源11位于多个闪烁体3的上侧，而图像采集系统4可以位于托盘21的下侧。有效辐射区15中的射线13可以与托盘21基本垂直。

在图2所示的实施例中，还可以包括辐射屏蔽体6，射线源11、驱动机构2以及图像采集系统4均可以设置在辐射屏蔽体6的内部。辐射屏蔽体6的内壁颜色可以为黑色，并采用重金属板材(例如不锈钢、铅或者钨等)或者水泥墙体来构成辐射屏蔽体6。辐射屏蔽体6能够屏蔽外界光源，吸收内部杂散光，以及屏蔽内部电离辐射，保护操作人员。

参考图2，在另一些实施例中，闪烁体灵敏度测量装置还可以包括控制单元7。控制单元7分别与射线源11、驱动机构2和图像采集系统4通信连接，用于对射线源11、驱动机构2和图像采集系统4进行协同控制，实现自动化测量，减少人工的操作。例如，控制单元7实现射线源11、驱动机构2和图像采集系统4之间的相互通信，确保图像采集操作与闪烁体3的运动相匹配。具体来说，控制单元7可以控制图像采集系统4的采集操作的触发，实现积分时间或增益等参数的调节等，以及控制驱动机构2的启动时间，实现移动的位移量或者位移速度等参数的调节等。控制单元7还可以实现前述图像处理单元的功能，通过对被测闪烁体3的闪烁发光图像的图像处理来获得被测闪烁体3的位置信息和灰度统计数据，并进一步计算出被测闪烁体6的灵敏度。

在图2所示的布置方式下，参考图6和图7，在一些实施例中，托盘21与多个闪烁体3的接触部位的结构可以为光学透明的硬质薄板。当然，除了接触部位采用光学透明的硬质薄板，托盘21整体都采用光学透明的硬质薄板也同样可行。硬质薄板由于具备一定的硬度，因此不易发生变形，因此可以避免托盘21变形所带来的测量误差。而使用光学透明的硬质薄板可以使射线13在进入闪烁体3的内部31所激发的闪烁光5能够较少损耗的通过托盘21向外射出。在闪烁体3的外表面设有反射层32。

在图6中，硬质薄板包括光纤纤维面板211，这种面板可以将发射到表面的闪烁光沿纤维延伸方向射出。图7所示的硬质薄板则包括单边磨毛的玻璃面板212，这种玻璃面板212在靠近多个闪烁体3一侧表面磨毛，而另一侧表面光滑。这种面板能够利用磨毛的表面对光滑表面的反射光线的漫反射来避免闪烁发光图像采集时的“鬼影”现象。“鬼影”现象是指光线与光线在薄板内的反射光在图像采集系统中一起成像的效果，会影响到闪烁体3的位置确定以及灵敏度的计算。

除了使用单边磨毛的玻璃面板212之外，在另一个实施例中，也可以使用单边磨毛的石英面板，相应的也是在靠近多个闪烁体3一侧表面磨毛，而另一侧表面光滑。

如图3所示，为本公开闪烁体灵敏度测量装置的又一些实施例的示意性原理图。与图2所示的那些实施例相比，本实施例的射线源11相对于托盘21位于远离多个闪烁体3的一侧。而图像采集系统4可以位于靠近多个闪烁体3的一侧。在图3中，托盘21可以平行于水平面，并在驱动机构2的驱动下在水平方向上运动。而射线源11位于多个闪烁体3的下侧，而图像采集系统4可以位于托盘21的上侧。有效辐射区15中的射线13可以与托盘21基本垂直。

图3中的辐射屏蔽体6以及控制单元7的相关内容可参考前述图2所示的那些实施例，这里不再赘述。而在图3所示的布置方式下，参考图8，在一些实施例中，托盘21与多个闪烁体3的接触部位的结构为密度较小(例如密度低于5g/cm³)的硬质薄板。当然，除了接触部位采用密度较小的硬质薄板，托盘21整体都采用密度较小的硬质薄板也同样可行。硬质薄板由于具备一定的硬度，因此不易发生变形，因此可以避免托盘21变形所带来的测量误差。

由于射线13要先经过托盘21后进入闪烁体3，因此采用密度较小的硬质薄板可以尽量减少对射线13的损耗。该硬质薄板可以包括图8所示的铝板213，也可以采用其他材质的硬质薄板，例如塑料板等。另外，基于前面实施例中提到的将多个闪烁体3通过外壳挤压、粘接、捆绑等方式将多个闪烁体组成整体，然后通过机械手等机构抓持并驱动其运动，通过省略托盘来减少射线13或者闪烁光5的损耗。又或者，在托盘21上开设多个容纳闪烁体3的通孔，这样无论是射线13还是闪烁光5都无需经过托盘21，从而减少了射线13或者闪烁光5在经过托盘21时的损耗。

前面实施例中提到多个闪烁体3可以分批次进入有效辐射区15，为了方便图像采集，可以将多个闪烁体3排列成至少一组与有效辐射区15的尺寸匹配的闪烁体组。这样图像采集系统就可以一次采集包括至少一组中的多个闪烁体3的闪烁发光图像，提高了测量效率。该闪烁体组可以采用图5所示的a×b阵列形式，也可以采用其他形状的排列形式，例如菱形、梯形或圆形等。

驱动机构2能够使各闪烁体组沿预设运动路线依次进入有效辐射区15。这里的预设运动路线可以如图5所示的采用直线路线。在一些实施例中，也可以采用圆弧形的弧线路线，相应地驱动机构2需要驱动闪烁体3绕着预设的圆心摆动预设角度。在另一些实施例中，预设运动路线也可以是直线与弧线的组合。

为了使图像采集系统4能够配合好闪烁体组的运动，图像采集系统4可以被配置为在一组闪烁体组进入有效辐射区15后，执行图像采集操作。而驱动机构2被配置为在图像采集操作后，如果当前图像采集的闪烁体组不是最后一组，则使下一组闪烁体组进入有效辐射区15。如果已经采集完最后一组闪烁体组，则可以结束测量过程，或者根据实际情况选择反向重新采集。

参考图9-图11，图像采集系统4可以包括：面阵式图像传感单元42和光学镜头41，面阵式图像传感单元42通过光学镜头41采集射线13在多个闪烁体3内的激发的闪烁光5的闪烁发光图像。该面阵式图像传感单元42可以包括面阵式电荷耦合元件(Charge-coupledDevice，简称CCD)面板或者面阵式互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor，简称CMOS)面板。

在图9中，有效辐射区15的射线13进入闪烁体3后激发出的闪烁光5可以直接经光学镜头41进入面阵形面阵式图像传感单元42进行成像。这需要将光学镜头41和面阵形面阵式图像传感单元42与闪烁体3以及射线源11等设置在近似于一条直线上。而为了避免面阵形面阵式图像传感单元42直接受到辐射损伤，可以在图像采集系统4进一步包括至少一个反射镜43，至少一个反射镜43设置在多个闪烁体3的闪烁光传播路径上，将闪烁光5反射到光学镜头41中。例如图10和图11分别示出的经过一个反射镜43以及经过两个反射镜43进行反射的布置方式，这样不仅能够避免面阵形面阵式图像传感单元42直接受到辐射损伤，而且还可以方便闪烁体灵敏度测量装置的结构设计，并能够占用更少空间。

在未开启射线源11时，图像采集系统4所获得的闪烁体发光图像实例的局部参见图12。而图13为图12经过图像处理后识别出的有效区域(矩形框内的部分)。在图13中，箭头所指的微小斑点8能够辅助图像识别，当出现该斑点8时，表明该像素已被成功识别，在每个成功识别的像素中的斑点8下方的字符(例如“CH01”等)为像素编号。

在具体计算时，可以在图像采集完成后获得对应的灰度图像，并通过已有的模式识别算法或者人工区分算法的区分出每个闪烁体对应像素所在的图像位置。然后，得到闪烁体对应像素在成像区域的特征值，这些特征值包括平均值、中间值、最大值或最小值等。例如以平均值作为该闪烁体的灵敏度，并将中间值、最大值和最小值等特征值作为参考，以尽量规避测量中的错误。根据需要，后续还可以通过闪烁体位置修正(闪烁单元可能因所在的位置不同导致其测量值的差异)、扣除本底值(即扣除射线源未开启时的基底灰度值)等算法进行修正，最后得到闪烁体的灵敏度。

基于上述本公开闪烁体灵敏度测量装置的各实施例，本公开还提供了对应的测量方法，包括：

步骤100、启动射线源11，向预设的有效辐射区15提供射线13；

步骤200、控制驱动机构2使待检测的多个闪烁体3依次进入有效辐射区15，并控制图像采集系统4采集进入有效辐射区15的被测闪烁体3的闪烁发光图像，以便基于闪烁发光图像计算出被测闪烁体3的灵敏度。

其中，步骤100和步骤200的控制主体可以为同一个控制单元，也可以各自由不同的控制元件实施控制。对于步骤200来说，驱动机构2和图像采集系统4可以由同一个控制单元进行协调控制，也可以分别由不同的控制单元进行控制，而各自对应的控制单元之间需要进行通信，以便实现动作的配合。

在一个实施例中，多个闪烁体3排列成至少一组与有效辐射区15的尺寸匹配的闪烁体组。而当闪烁体组进入有效辐射区15后，控制图像采集系统4执行图像采集操作，并在图像采集操作后，判断当前图像采集的闪烁体组是否是最后一组，如果不是最后一组，则控制驱动机构2使下一组闪烁体组进入有效辐射区15。

本说明书中多个实施例采用递进的方式描述，各实施例的重点有所不同，而各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于方法实施例而言，由于其整体以及涉及的步骤与系统实施例中的内容存在对应关系，因此描述的比较简单，相关之处参见装置实施例的部分说明即可。

下面参考图2所示的实施例简要地描述一种闪烁体的测量过程实例。在该实例中，先将待测量的多个闪烁体3放置在托盘21的表面上，调整图像采集系统4中的光学镜头的对焦面，以得到闪烁体窗口清晰图像为准。将辐射屏蔽体6罩设在射线源11、闪烁体3、驱动机构2以及图像采集系统4等之外，然后启动控制单元7的自动化流程，最终得到被测闪烁体3的灵敏度数据。然后，打开辐射屏蔽体6，取回被测闪烁体3，如还有被测闪烁体，则重复以上过程。

在这个过程中，控制单元7的自动化过程可以包括：通过驱动机构2将托盘21移动到初始位置，然后启动射线源11，使其能量和剂量达到设定的目标值。沿着预设路线移动托盘21，使一组闪烁体组移动至有效辐射区15内，然后图像采集系统4采集该闪烁体组的闪烁发光图像。控制单元7中设置的图像处理单元可以对采集到的图像进行图像处理，以计算被测闪烁体3的灵敏度，该操作可以在采集图像后立刻进行，也可以在所有闪烁体3的闪烁发光图像均采集后再进行。

图像采集之后，控制单元7可以控制驱动机构2使托盘21沿预设路线移动，以使下一组闪烁体3移动至有效辐射区15内，并重复上述的图像采集和托盘移动动作，直至所有被测闪烁体3均完成测量。然后关闭射线源11，然后将托盘21返回初始位置。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种闪烁体灵敏度测量装置，包括：

射线源(11)，在预设的有效辐射区(15)中提供射线(13)；

驱动机构(2)，使待检测的多个闪烁体(3)依次进入所述有效辐射区(15)；和

图像采集系统(4)，采集进入所述有效辐射区(15)的被测闪烁体(3)的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体(3)的灵敏度。

2.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述驱动机构(2)与所述射线源(11)可操作地连接，并驱动所述射线源(11)相对于所述多个闪烁体(3)运动。

3.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述驱动机构(2)与所述多个闪烁体(3)可操作地连接，并驱动所述多个闪烁体(3)相对于所述射线源(11)运动。

4.根据权利要求3所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，还包括闪烁体支架，所述多个闪烁体(3)设置在所述闪烁体支架上，所述驱动机构(2)通过驱动所述闪烁体支架的运动来实现所述多个闪烁体(3)相对于所述射线源(11)的运动。

5.根据权利要求4所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述闪烁体支架包括托盘(21)，所述多个闪烁体(3)放置或固定在所述托盘(21)的表面。

6.根据权利要求5所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述托盘(21)在所述驱动机构(2)的驱动下在水平方向上运动。

7.根据权利要求5所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述射线源(11)相对于所述托盘(21)位于靠近所述多个闪烁体(3)的一侧，所述托盘(21)与所述多个闪烁体(3)的接触部位的结构为光学透明的硬质薄板。

8.根据权利要求7所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述硬质薄板包括光纤纤维面板(211)或靠近所述多个闪烁体(3)一侧表面磨毛，且另一侧表面光滑的玻璃面板(212)或石英面板。

9.根据权利要求5所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述射线源(11)相对于所述托盘(21)位于远离所述多个闪烁体(3)的一侧，所述托盘(21)与所述多个闪烁体(3)的接触部位的结构为密度低于5g/cm³的硬质薄板。

10.根据权利要求9所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述硬质薄板包括铝板(213)或塑料板。

11.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述多个闪烁体(3)排列成至少一组与所述有效辐射区(15)的尺寸匹配的闪烁体组，所述驱动机构(2)使各闪烁体组沿预设运动路线依次进入所述有效辐射区(15)。

12.根据权利要求11所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述预设运动路线包括直线、弧线或直线与弧线的组合。

13.根据权利要求11所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述图像采集系统(4)被配置为在所述闪烁体组进入所述有效辐射区(15)后，执行图像采集操作，所述驱动机构(2)被配置为在所述图像采集操作后，如果当前图像采集的所述闪烁体组不是最后一组，则使下一组所述闪烁体组进入所述有效辐射区(15)。

14.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述图像采集系统(4)包括：面阵式图像传感单元(42)和光学镜头(41)，所述面阵式图像传感单元(42)通过所述光学镜头(41)采集所述射线(13)在所述多个闪烁体(3)内的激发的闪烁光(5)的闪烁发光图像。

15.根据权利要求14所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，所述图像采集系统(4)还包括至少一个反射镜(43)，所述至少一个反射镜(43)设置在所述多个闪烁体(3)的闪烁光传播路径上，将所述闪烁光(5)反射到所述光学镜头(41)中。

16.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，还包括设置在所述图像采集系统(4)中或者独立于所述图像采集系统(4)，并与所述图像采集系统(4)通信连接的图像处理单元，所述图像处理单元被配置为根据所述闪烁发光图像进行灰度统计，并根据灰度统计结果计算各个被测闪烁体(3)的图像位置和灵敏度。

17.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，还包括控制单元(7)，分别与所述射线源(11)、所述驱动机构(2)和所述图像采集系统(4)通信连接，用于对所述射线源(11)、所述驱动机构(2)和所述图像采集系统(4)进行协同控制。

18.根据权利要求1所述的闪烁体灵敏度测量装置，其中，还包括辐射屏蔽体(6)，所述射线源(11)、所述驱动机构(2)和所述图像采集系统(4)设置在所述辐射屏蔽体(6)的内部。

19.一种基于权利要求1～18任一所述的闪烁体灵敏度测量装置的测量方法，包括：

启动所述射线源(11)，向预设的有效辐射区(15)提供射线(13)；

控制所述驱动机构(2)使待检测的多个闪烁体(3)依次进入所述有效辐射区(15)，并控制所述图像采集系统(4)采集进入所述有效辐射区(15)的被测闪烁体(3)的闪烁发光图像，以便基于所述闪烁发光图像计算出被测闪烁体(3)的灵敏度。

20.根据权利要求19所述的测量方法，其中，所述多个闪烁体(3)排列成至少一组与所述有效辐射区(15)的尺寸匹配的闪烁体组，当所述闪烁体组进入所述有效辐射区(15)后，控制所述图像采集系统(4)执行图像采集操作，并在所述图像采集操作后，判断当前图像采集的所述闪烁体组是否是最后一组，如果不是最后一组，则控制所述驱动机构(2)使下一组所述闪烁体组进入所述有效辐射区(15)。