CN111613361B - 准直器及具有其的射线探测装置 - Google Patents

准直器及具有其的射线探测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种准直器及具有其的射线探测装置,包括:第一准直组件,包括若干第一准直层,第一准直层开设第一准直孔;被设置为可与第一准直组件发生相对移动的第二准直组件,第二准直组件包括若干第二准直层,第二准直层开设第二准直孔,第一准直层和第二准直层的数量总和大于等于三层,第一准直层和第二准直层交替设置,每相邻的第一准直层和第二准直层中,相对应的第一准直孔和第二准直孔至少部分连通以形成有效准直孔;以及驱动结构,与第一准直组件驱动连接,以仅改变有效准直孔的宽度,并使相邻的第一准直层和第二准直层中相对应的第一准直孔和第二准直孔相互错开。本发明提供的准直器通过设置交错的准直层以实现降低散射效应。

Description

准直器及具有其的射线探测装置
技术领域
本发明的实施例涉及核辐射检测技术领域,具体涉及一种准直器及具有其的射线探测装置。
背景技术
在工业CT系统中,散射干扰是影响工业CT检测系统的重要因素,为提高系统的检测性能,后准直器被用于抑制散射干扰和提高分辨率。现有技术中,采用按一定方式排列的系列固定宽度的准直孔组成的准直器消除多方向散射干扰,为了保证准直效果,准直孔的孔径宽度需要设置得较窄。由于需要考虑到对散射干扰光子的屏蔽效果,工业制造中选用的材料通常为原子序数大的重金属。然而,重金属材料在被加工成上述较窄的准直孔时,加工难度大大增加。因此,不能同时实现屏蔽和准直的最优化。
发明内容
本发明的实施例的目的是提供一种准直器及具有其的射线探测装置,由此可以解决上述技术问题中的至少一个方面。
根据本发明的一个方面,提出一种准直器,包括:第一准直组件,包括若干第一准直层,第一准直层开设第一准直孔;被设置为可与第一准直组件发生相对移动的第二准直组件,第二准直组件包括若干第二准直层,第二准直层开设第二准直孔,第一准直层和第二准直层的数量总和大于等于三层,第一准直层和第二准直层交替设置,每相邻的第一准直层和第二准直层中,相对应的第一准直孔和第二准直孔至少部分连通以形成有效准直孔;以及驱动结构,与第一准直组件和/或所述第二准直组件驱动连接,以仅改变有效准直孔的宽度,并使相邻的第一准直层和第二准直层中相对应的第一准直孔和第二准直孔相互错开。
进一步地,第一准直层在其延伸方向上均匀开设多个第一准直孔,第二准直层在其延伸方向上均匀开设多个第二准直孔,多个第一准直孔与多个第二准直孔一一对应。
进一步地,第一准直组件的第一准直层为多个,且多个第一准直层固定连接。
进一步地,准直器包括上板,上板与多个所述第一准直层的顶部固定连接,上板与相邻的两个第一准直层之间形成用于插入第二准直层的第一容置空间。
进一步地,第二准直组件的第二准直层为多个,且多个第二准直层固定连接。
进一步地,准直器包括下板,下板与多个第二准直层的底端固定连接,下板与相邻的两个第二准直层之间形成用于插入第一准直层的第二容置空间。
进一步地,准直器包括上板,上板与多个第一准直层的顶部固定连接,上板与相邻的两个第一准直层之间形成用于插入第二准直层的第一容置空间;其中,至少一个第二准直层插入第一容置空间后与上板抵顶配合,和/或,至少一个第一准直层插入第二容置空间后与下板抵顶配合。
进一步地,第一准直层和第二准直层为具有相同曲率半径的圆弧形结构,且相邻的第一准直层和第二准直层相贴合。
进一步地,驱动结构包括:传动组件,与第一准直组件和/或第二准直组件连接;以及调节组件,与传动组件驱动连接,用于驱动传动组件以使第一准直组件和第二准直组件沿圆周方向发生相对移动。
进一步地,调节组件包括粗调单元和微调单元,粗调单元的调节幅度大于微调单元的调节幅度,传动组件选择性地与粗调单元或微调单元驱动连接。
进一步地,传动组件包括:传动主动件,传动主动件在调节组件的驱动下转动传动从动件,与传动主动件驱动连接,传动主动件带动传动从动件转动,传动主动件的转动轴与传动从动件的转动轴交错设置。
进一步地,调节组件还包括调节部,调节部与传动主动件连接,操作调节部可直接驱动传动主动件转动。
根据本发明的另一方面,提供了一种射线探测装置包括:射线源、探测器以及设置在射线源和探测器之间的准直器,准直器采用前述准直器的任意一种。
应用本发明提供的一种准直器,具有如下有益效果:
通过改变有效准直孔的宽度,来获得更窄的有效准直孔,提高本征空间分辨率,同时大大降低机械加工的难度。通过多层次准直层的交错叠加,使有效准直孔的深度方向上形成交错的锯齿状侧壁,相比于有效准直孔为平滑侧壁的准直器来说,经过有效准直孔的光束对应射线源的形成空间夹角减小,提高了准直效果。多准直层交错形成的锯齿状侧壁上的多个凹槽对进入其中的光子形成了多级散射,使光子能量降低,以至于不能穿过有效准直孔进入探测器,从而使探测器对光子的计数分布趋于理想状态,进而改善探测结果的剂量分布;另外,通过驱动结构实现对准直孔径的调节模式和调节幅度的任意选择,以使准直器可以适应对准直孔径具有不同需求的实际应用场景。
附图说明
图1为根据本发明实施例的准直器的原理示意图;
图2为图1的准直器的驱动结构的结构示意图;
图3为图1的准直器的第一准直组件的结构示意图;
图4为图1的准直器的第二准直组件的结构示意图;
图5为根据本发明实施例的射线探测装置的结构示意图。
附图标记说明:
10、第一准直组件;20、第二准直组件;30、驱动结构;100、准直器;101、有效准直孔;110、第一准直层;111、第一准直孔;120、上板;210、第二准直层;211、第二准直孔;220、下板;310、传动组件;311、传动主动件;312、传动从动件;320、调节组件;321、粗调单元;322、微调单元;323、调节部;400、射线源。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中,相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。
在下面的详细描述中,为便于解释,阐述了许多具体的细节以提供对本披露实施例的全面理解。然而明显地,一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。在其他情况下,公知的结构和装置以图示的方式体现以简化附图。
如图1至图5所示,本实施例提供了一种准直器100,准直器100包括第一准直组件10、第二准直组件20和驱动结构30。第二准直组件20被配置为可以与第一准直组件10发生相对移动。
如图1、图3以及图4所示,在本实施例中,第一准直组件10包括若干第一准直层110,第一准直层110开设第一准直孔111。第二准直组件20包括若干第二准直层210,第二准直层210开设第二准直孔211。第一准直层110和第二准直层210的数量总和大于等于三层。第一准直层110和第二准直层210交替设置,每相邻的第一准直层110和第二准直层210中,相对应的第一准直孔111和第二准直孔211至少部分连通以形成有效准直孔101。驱动结构30与第一准直组件10和第二准直组件20同时驱动连接,以仅改变有效准直孔101的宽度。本实施例的准直器为狭缝准直器,在狭缝准直器的应用中,有效准直孔101的高度与被测工件的高度一致,同一个准直器的有效准直孔101的高度一般为固定的,仅通过改变有效准直孔101的宽度,来获得更窄的有效准直孔,提高本征空间分辨率,同时大大降低机械加工的难度。
需要说明的是,本实施例中驱动结构30同时与第一准直组件10和第二准直组件20驱动连接,当然,驱动结构30的连接方式不限于此,在其他实施方式中,驱动结构30可以择一与第一准直组件10或第二准直组件20驱动连接,也就是说,在一些实施例中,驱动结构30与第一准直组件10驱动连接,使第一准直组件10的第一准直层110相对于第二准直层210移动,且仅改变有效准直孔101的宽度。在另外的实施例中,驱动结构30与第二准直组件20驱动连接,使第二准直组件20的第二准直层210相对于第一准直层110移动,且仅改变有效准直孔101的宽度。
当有效准直孔101的宽度改变完成后,相邻的第一准直层110和第二准直层210中相对应的第一准直孔111和第二准直孔211相互错开,在有效准直孔101的两侧形成锯齿状侧壁,锯齿状侧壁上的多个凹槽对进入其中的光子形成了多级散射,使光子能量降低,从而降低散射效应的影响。由第一准直组件10和第二准直组件20形成的多个准直层的错位叠加,使的射线在经过准直器100的有效准直孔101时,经过准直孔进入探测器的光子对应的空间夹角变小,从而提高了准直效果。
如图3至图5所示,在本实施例中,第一准直孔111和第二准直孔211均为具有一定深宽比的矩形通孔。在一些其他的实施方式中,第一准直孔111和第二准直孔211也可以根据应用场景的具体情况被设置成圆形、多边形等其他形状和适应实际需求的深宽比。此外,本实施例的第二准直孔211被设置成与第一准直孔111相同的孔径,在另一些实施例中,第二准直孔211也可以被设置成与第一准直孔111不同的孔径。需要说明的是,图3仅是为了示出第一准直组件中两个第一准直层110的位置关系,并不限定第一准直层110、第一准直孔111等结构的尺寸,图3示出的第一准直组件即为图5中示出的第一准直组件。图4仅是为了示出第二准直组件中两个第二准直层210的位置关系,并不限定第二准直层210、第二准直孔211等结构的尺寸,图4示出的第二准直组件即为图5中示出的第二准直组件。
如图1以及图3至图5所示,在本实施例中,第一准直组件10包括固定连接的两个第一准直层110,第二准直组件20包括固定连接的两个第二准直层210,第一准直层110第二准直层210交替设置,第一准直孔111和第二准直孔211至少部分连通。通过增加交替设置的准直层的数量,在有效准直孔101的侧壁增加准直层交错形成的凹槽,可以有效降低散射效应对探测结果的影响。此外,各第一准直层110之间固定连接,可以便于各第一准直层110同步移动。同样地,各第二准直层210之间固定连接,可以便于各第二准直层210同步移动。
当然,第一准直层110的数量和各第一准直层110之间的关系不限于此,在另外一些实施例中,第一准直组件10可以包括一个或三个以上第一准直层110,当第一准直层110为三个以上时,各第一准直层110之间可以是固定连接的,也可以是活动连接的。对应地,第二准直层210的数量和各第二准直层210之间的关系不限于此,在另外一些实施例中,第二准直组件20的第二准直层210可以是一个或三个以上,当第二准直层210为三个以上时,各第二准直层210之间可以是固定连接,也可以活动连接。需要说明的是,无论第一准直层110和第二准直层210的数量如何选择,需要保证第一准直层110和第二准直层210的数量总和大于等于三层。
此外,各第一准直层110之间也不限于同步移动,在其他实施方式中,驱动结构30与第一准直组件10驱动连接后,通过驱动结构30也可以驱动各第一准直层110以不同速度进行移动,或者,仅驱动多个第一准直层110中的一个或小于第一准直层110总数量的个数进行移动,但是需要保证能够实现改变有效准直孔101的宽度的目的。同理,各第二准直层210之间也不限于同步移动,在其他实施方式中,驱动结构30与第二准直组件20驱动连接后,通过驱动结构30也可以驱动各第二准直层210不同速度进行移动,或者,仅驱动多个第二准直层210中的一个或小于第二准直层210总数量的个数进行移动,但是需要保证能够实现改变有效准直孔101的宽度的目的。在本实施例中,第一准直层110在其延伸方向上均匀开设多个第一准直孔111,第二准直层210在其延伸方向上均匀开设多个第二准直孔211,多个第一准直孔111在准直组件的移动过程中在射线延伸方向的投影相同(即多个第一准直孔111之间一一对应),多个第二准直孔211在准直组件的移动过程中在射线延伸方向的投影相同(即多个第二准直孔211之间一一对应),且相邻设置的第一准直层110的第一准直孔111和第二准直层210的第二准直孔211在改变有效准直孔101宽度的过程中始终保持部分连通。通过系列的有效准直孔101的均匀排列可以对射线源在准直层延伸方向上的多个角度的散射光子进行屏蔽,降低散射效应对探测结果的影响。
在其他实施方式中,准直器100可以是由具有延伸结构的第一准直组件10和第二准直组件20组成,也可以是由多个开设单一孔结构的第一准直组件10和第二准直组件20的组合在射线源辐射空间夹角方向的顺序排列。此外,各第一准直层110的第一准直孔111也可以不对应,相互错开仅部分连通,各第二准直层210的第二准直孔211也可以不对应,相互错开仅部分连通。
如图5所示,在本实施例中,第一准直层110和第二准直层210为具有相同曲率半径的圆弧形结构,且相邻的第一准直层110和第二准直层210相贴合。采用具有一定曲率和均匀开设有系列准直孔径的准直层,可以更好地消除多方向散射干扰;交替设置的准直层之间形成严密的相互嵌套的结构形式,可以避免射线在有效准直孔101的传输过程中产生散射干扰。在另外的实施例中,第一准直层110和第二准直层210可以被设计成其他的可以实现相互嵌套贴合的形状,例如平板型结构,以适应不同应用场景的实际需求。
如图3至图5所示,在本实施例中,准直器100还括上板120和下板220,上板120与两个第一准直层110的顶部固定连接,上板120与相邻的两个第一准直层110之间形成用于插入第二准直层210的第一容置空间,下板220与两个第二准直层210的底端固定连接,下板220与相邻的两个第二准直层210之间形成用于插入第一准直层110的第二容置空间。
上板120与两个第一准直层110固定连接,用于实现两个第一准直层110位置的相对固定,使其可以被同步驱动,对应的第一准直孔111保持一一对应。同样地,下板220与两个第二准直层210固定连接,用于实现两个第二准直层210位置的相对固定,使其可以被同步驱动,对应的第二准直孔211保持一一对应。
在其他的实施方式中,上板120或下板可以择一的与第一准直层110或第二准直层210固定连接并形成用于插入的容置空间,则第一准直层110或第二准直层210中的另一个通过卡接或者通过定位装置被设置在上述容置空间,所述卡接或定位装置可以是开设这第一准直层110和第二准直层210相邻侧面上的相互配合的滑块和轨道,且轨道平行于第一准直层110和第二准直层210相互移动的方向。
在本实施例中,上板120和第一准直层110的固定连接形成使第二准直层210插入的第一容置空间,第二准直层210插入第一容置空间后与上板120抵顶配合,使第一准直组件10和第二准直组件20在被驱动时,仅沿其延伸的方向发生单一方向的位移,以仅改变有效准直孔101的宽度,而不改变其高度;同时上板120可以用于光子的散射屏蔽,避免环境中其他的光子进入光路产生干扰。下板220和第二准直层210的固定连接形成使第一准直层110插入的第二容置空间,第一准直层110插入第二容置空间后与下板220抵顶配合,使第一准直组件10和第二准直组件20在被驱动时,仅沿其延伸的方向发生单一方向的位移,以仅改变有效准直孔101的宽度,而不改变其高度;同时下板220可以用于光子的散射屏蔽,避免环境中其他的光子进入光路产生干扰。
如图3至图5所示,在本实施例中,第一准直层110为两个,因此第一容置空间仅为一个,两个第二准直层210中位于前侧的一个插入第一容置空间并与上板120抵顶配合。第二准直层210为两个,因此第二容置空间仅为一个,两个第一准直层110中位于后侧的一个插入第二容置空间并与下板220抵顶配合。与上板120固定连接的第一准直组件10以及与下板220固定连接的第二准直组件20相互卡接,使的有效准直孔101的周向形成密封结构以屏蔽环境中的干扰射线。
需要说明的是,第一容置空间和第二容置空间可以为其他数量,插入第一容置空间的第二准直层210也不限于与上板120抵顶配合,插入第二容置空间的第一准直层110也不限于与下板220抵顶配合。在其他实施方式中,插入第一容置空间的第二准直层210中至少一个与上板120抵顶配合即可,插入第二容置空间的第一准直层110中至少一个与下板220抵顶配合即可。例如,第一准直层110可以是三个,对应的第一容置空间为两个,第二准直层210可以是两个,对应的第二容置空间为一个,第一准直层110和第二准直层210相互卡接,两个第二准直层210分别插入两个第一容置空间内,但是仅一个第二准直层210与上板120抵顶配合,三个第一准直层110中位于中部的一个插入第二容置空间内并与下板220抵顶配合;或者,第一准直层110可以是三个,对应的第一容置空间为两个,第二准直层210可以是三个,对应的第二容置空间为两个,第一准直层110和第二准直层210相互卡接,第二准直层210中的两个分别插入两个第一容置空间内,但是仅一个第二准直层210与上板120抵顶配合,第一准直层110中的两个分别插入两个第二容置空间内,但是仅一个第一准直层110与下板220抵顶配合。
如图2所示,驱动结构30包括传动组件310和调节组件320,调节组件320与传动组件310驱动连接。
具体地,传动组件310与第一准直组件10和第二准直组件20连接;以及调节组件320,与传动组件310驱动连接,用于驱动传动组件310以使第一准直组件10和第二准直组件20沿圆周方向发生相对移动,以适应第一准直层110和第二准直层210的圆弧对应的曲率半径。驱动结构30用于实现第一准直组件10和第二准直组件20之间的相对移动,进而改变有效准直孔101的宽度。通过操作调节组件320驱动传动组件310将驱动力传输至准直组件,使准直组件在准直层的延伸方向发生相对位移,从而改变有效准直孔101的宽度。
在另外一些实施例中,传动组件310可以与第一准直组件10或第二准直组件20择一连接,能够实现驱动第一准直层110和第二准直层210发生相对移动且仅改变有效准直孔101的宽度即可。此外,在其他实施方式中,第一准直层110和第二准直层210均为平板结构,则对应的第一准直组件10和第二准直组件20的相对移动则沿直线。
如图2所示,在本实施例中,传动组件310包括传动主动件311和传动从动件312,传动主动件311在调节组件320的驱动下转动;传动从动件312与传动主动件311驱动连接,传动主动件311带动所述传动从动件312转动,传动主动件311的转动轴与传动从动件312的转动轴交错设置。通过轴交错的设置方式,可以将传动组件310设置在准直组件远离射线传播路径辐射的空间,防止传动组件310对探测装置的干扰,以及预留探测装置的设置空间。
在本实施例中,传动组件310是由相互啮合的蜗杆和蜗轮组成的传动装置,蜗轮与第一准直组件10和第二准直组件20轴连接,使蜗轮可以绕轴转动的同时带动第一准直组件10和第二准直组件20转动,并且轴线相对于连接位置不发生位移,蜗杆沿其轴线固定,例如通过设置限位结构使蜗杆仅绕轴线转动,而不发生沿轴线延伸方向或偏离轴线延伸方向的位移,通过调节组件320控制蜗杆的轴向转动,驱动蜗轮转动并带动与其轴接的第一准直组件10和第二准直组件20移动。
在另一些实施例中,传动组件310也可以是锥齿轮组件,其中锥齿轮的第一齿轮沿轴向位置固定,第二齿轮与第一准直组件10和第二准直组件20轴连接,且轴线与基圆锥的轴线垂直,在第一齿轮被驱动绕轴线转动时,第一准直组件10和第二准直组件20在第二齿轮的转动下绕第一齿轮轴线沿圆弧线移动。
如图2所示,在本实施例中,调节组件320包括粗调单元321、微调单元322和调节部323,粗调单元321的调节幅度大于微调单元322的调节幅度,传动组件310选择性地与粗调单元321或微调单元322驱动连接。调节部323与传动主动件311蜗杆连接,操作调节部323可直接驱动传动主动件311蜗杆转动。
通过粗调单元321和微调单元322选择调节模式,可以适应在实际应用环境中的不同调节需求,通过适应对准直孔径的不同需求以及精度需求,选择对应的粗调模式或者微调模式,可以高效的调节有效准直孔101的宽度以及第一准直层110相对于第二准直层210的交错幅度。通过调节部323可以实现单独驱动第一准直组件10或者第二准直组件20,使准直器100的调节模式更加多元和便利。
本申请还提供了一种射线探测装置,如图5所示,根据本申请的射线探测装置的实施例包括射线源400、探测器(图中未示出)以及设置在射线源400和探测器之间的准直器100。
如图1至图5所示,准直器100包括第一准直组件10和第二准直组件20,第一准直组件10包括两个平行设置的第一准直层110,第二准直组件20包括两个平行设置的第二准直层210,第一准直层110和第二准直层210为具有相同曲率半径的圆弧形结构,沿第一准直层110的延伸方向均匀开设有第一准直孔111和沿第二准直层210的延伸方向均匀开设的第二准直孔211具有相同的孔径宽度和深度,且准直孔以圆弧段的圆心为圆心按照固定角度均匀分布,第一准直组件10顶部固定连接上板120,上板120和相邻的第一准直层110形成用于第二准直层210插入的容置空间,第二准直组件20底部固定连接下板220,下板220和相邻的第二准直层210形成用于第一准直层110插入的容置空间,且第一准直层110和下板220以及第二准直层210和上板120抵顶配合,相邻的第一准直层110和第二准直层210侧面相互贴合。
准直器100被设置成与射线源400在同一水平面上,同时第一准直层110和第二准直层210圆弧段的圆心落在射线源400的旋转中心上,第一准直层110和第二准直层210沿弧形切面做小角度移动,使第一准直孔111和第二准直孔211相互交错,形成有效准直孔101。在本实施例中,射线源400为X射线源,X射线源通常近似为椭圆形,X射线源的轴向和径向尺寸通常略大于有效准直孔101的尺寸。
准直器100还包括驱动结构30,驱动结构30包括传动组件310和调节组件320,传动组件310的传动主动件311采用蜗杆,传动从动件312采用蜗轮,蜗杆的一端固定有限位件,使其沿轴向固定仅可绕轴线转动,蜗轮分别与第一准直组件10和第二准直组件20轴固定连接并连接于第一准直组件10和第二准直组件20的下部,使蜗轮在蜗杆的带动下发生转动时,第一准直组件10和第二准直组件20沿蜗杆的轴线发生相对位移,与第一准直组件10和第二准直组件20连接的蜗杆和蜗轮同为左旋涡轮蜗杆或者右旋涡轮蜗杆,这样在被驱动时,第一准直层110和第二准直层210沿切线向相反的方向转动,保证有效准直孔101的中心位置不发生位置变化。调节组件320包括粗调单元321和微调单元322,粗调单元321包括可以相互啮合的粗调主动齿轮和粗调从动齿轮,微调单元322包括可以相互啮合的微调主动齿轮和微调从动齿轮。粗调主动齿轮和微调主动齿轮共轴设置,以及与粗调主动齿轮和微调主动齿轮同样共轴设置的调节旋钮。通过调节旋钮使粗调主动齿轮和微调主动齿轮沿轴向移动,以选择粗调单元321对应齿轮的啮合或微调单元322对应齿轮的啮合,以及调节齿轮的旋转角度和方向。蜗杆远离蜗轮的位置形成固定轴,粗调从动齿轮和微调从动齿轮并排安装在蜗杆的固定轴上,使蜗杆随粗调从动齿轮或微调从动齿轮共轴转动。调节组件320还包括调节部323,调节部323连接在蜗杆的固定轴的端部,通过操作调节部323单独驱动调节准直组件的旋转角度和旋转方向。
对厚度均为30cm的现有的单交错式准直器和本实施例的多交错式准直器进行蒙特卡罗方法模拟计算,对比两种情况下出口散射光子通量的占比,结果表明,有效准直孔为0.1mm时,单交错式结构出口处的散射光子通量占比为54.5%,而本实施例的准直器100出口处散射光子通量占比仅为14.2%;有效准直孔为0.2mm时,单交错式结构出口处的散射光子通量占比为28.6%,而本实施例的准直器100出口处散射光子通量占比仅为11.5%;有效准直孔为0.3mm时,单交错式结构出口处的散射光子通量占比为12.9%,而本实施例中准直器100出口处散射光子通量占比仅为6.85%。由此可见,通过本发明的准直层多交错的准直方式对剂量分布的改善十分明显,光子向一侧散射的幅度明显降低,几乎接近理想情况。
以上实施方式仅用于说明本发明,而并非对本发明的限制,有关技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,还可以做出各种变化和变型,因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴,本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (9)

1.一种准直器,其特征在于,包括:
第一准直组件,包括若干第一准直层,所述第一准直层开设第一准直孔;
被设置为可与所述第一准直组件发生相对移动的第二准直组件,所述第二准直组件包括若干第二准直层,所述第二准直层开设第二准直孔,所述第一准直层和所述第二准直层的数量总和大于等于三层,所述第一准直层和所述第二准直层交替设置,每相邻的所述第一准直层和所述第二准直层中,相对应的所述第一准直孔和所述第二准直孔至少部分连通以形成有效准直孔;以及
驱动结构,与所述第一准直组件和/或所述第二准直组件驱动连接,以仅改变所述有效准直孔的宽度,并使相邻的所述第一准直层和所述第二准直层中相对应的所述第一准直孔和所述第二准直孔相互错开;
所述准直器为狭缝准直器,所述驱动结构用于调节所述第一准直层和所述第二准直层的交错幅度,以改变所述有效准直孔的宽度;
所述第一准直组件的所述第一准直层为多个,且多个所述第一准直层固定连接,所述准直器包括上板,所述上板与多个所述第一准直层的顶部固定连接,所述上板与相邻的两个所述第一准直层之间形成用于插入所述第二准直层的第一容置空间;
所述第二准直组件的所述第二准直层为多个,且多个所述第二准直层固定连接,所述准直器包括下板,所述下板与多个所述第二准直层的底端固定连接,所述下板与相邻的两个所述第二准直层之间形成用于插入所述第一准直层的第二容置空间;
相邻的所述第一准直层和所述第二准直层中相对应的所述第一准直孔和所述第二准直孔相互错开,在所述有效准直孔两侧形成锯齿状侧壁,所述锯齿状侧壁上的凹槽对进入所述凹槽的光子进行多级散射。
2.根据权利要求1所述的准直器,其特征在于,所述第一准直层在其延伸方向上均匀开设多个所述第一准直孔,所述第二准直层在其延伸方向上均匀开设多个所述第二准直孔,多个所述第一准直孔与多个所述第二准直孔一一对应。
3.根据权利要求1所述的准直器,其特征在于,所述准直器包括上板,所述上板与多个所述第一准直层的顶部固定连接,所述上板与相邻的两个所述第一准直层之间形成用于插入所述第二准直层的第一容置空间;
其中,至少一个所述第二准直层插入所述第一容置空间后与所述上板抵顶配合,和/或,至少一个所述第一准直层插入所述第二容置空间后与所述下板抵顶配合。
4.根据权利要求1所述的准直器,其特征在于,所述第一准直层和所述第二准直层为具有相同曲率半径的圆弧形结构,且相邻的所述第一准直层和所述第二准直层相贴合。
5.根据权利要求1所述的准直器,其特征在于,所述驱动结构包括:
传动组件,与所述第一准直组件和/或所述第二准直组件连接;以及
调节组件,与所述传动组件驱动连接,用于驱动所述传动组件以使所述第一准直组件和所述第二准直组件沿圆周方向发生相对移动。
6.根据权利要求5所述的准直器,其特征在于,所述调节组件包括粗调单元和微调单元,所述粗调单元的调节幅度大于所述微调单元的调节幅度,所述传动组件选择性地与所述粗调单元或所述微调单元驱动连接。
7.根据权利要求5或6所述的准直器,其特征在于,所述传动组件包括:
传动主动件,所述传动主动件在所述调节组件的驱动下转动;
传动从动件,与所述传动主动件驱动连接,所述传动主动件带动所述传动从动件转动,所述传动主动件的转动轴与所述传动从动件的转动轴交错设置。
8.根据权利要求7所述的准直器,其特征在于,所述调节组件还包括调节部,所述调节部与所述传动主动件连接,操作所述调节部可直接驱动所述传动主动件转动。
9.一种射线探测装置,包括射线源、探测器以及设置在所述射线源和所述探测器之间的准直器,其特征在于,所述准直器采用如权利要求1-8中所述准直器的任意一种。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105520741A (zh) * 2014-06-19 2016-04-27 武汉知微科技有限公司 多层错位耦合准直器、辐射器、探测装置及扫描设备
CN110993142A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 中国原子能科学研究院 用于准单能中子参考辐射场的准直器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6396902B2 (en) * 2000-07-31 2002-05-28 Analogic Corporation X-ray collimator
EP2658609B1 (en) * 2010-12-29 2015-09-09 Deutsches Krebsforschungszentrum Multi-leaf collimator with leaf drive
CN203366771U (zh) * 2013-07-17 2013-12-25 中国原子能科学研究院 一种针孔准直器
CN105581806B (zh) * 2014-10-23 2021-07-02 武汉知微科技有限公司 准直装置、辐射器、探测装置和扫描设备
CN108844972A (zh) * 2018-05-29 2018-11-20 中国原子能科学研究院 一种后准直探测装置
CN109580671A (zh) * 2018-12-29 2019-04-05 中国原子能科学研究院 一种探测成像装置及方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105520741A (zh) * 2014-06-19 2016-04-27 武汉知微科技有限公司 多层错位耦合准直器、辐射器、探测装置及扫描设备
CN110993142A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 中国原子能科学研究院 用于准单能中子参考辐射场的准直器

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