CN117590455A - 一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置及检测方法，包括成像单元、XYZ位移台、光源以及图像数据处理单元，XYZ位移台设置于光源与成像单元之间，图像数据处理单元与成像单元相连，XYZ位移台放置待检测微结构中子敏感闪烁屏并调整待检测微结构中子敏感闪烁屏的位置，光源发射紫外光照射在待检测微结构中子敏感闪烁屏上激发产生荧光，产生的荧光被成像单元探测并成像，图像数据处理单元根据成像单元形成的图像计算待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度。本发明中公开的检测方法，能够准确高效地进行均匀度检测，为微结构中子敏感闪烁屏的研发生产提供重要保障，为微结构中子敏感闪烁屏的质量检测提供有力支撑。
Description
技术领域
本发明属于中子探测及成像技术领域，具体涉及一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置及检测方法。
背景技术
微结构中子敏感闪烁屏具有光约束结构，具有兼顾分辨率和探测效率的优势，在中子成像领域发挥着重要作用。各个微结构间的一致性，均匀性成为制约其应用及推广的关键，准确地高效地均匀度检测方法是进行微结构中子敏感闪烁屏研发及生产的重要保障。
传统的闪烁屏均匀度检测是通过螺旋测微器或测厚仪测量样品厚度，对于厚度进行厚度均匀性评价，此方法对于内部微结构单元均匀度不能有效评价。利用扫描电子显微对于内部微结构单元进行检测的方法，只能获取到微结构闪烁屏的表面信息，对于微结构单元内部的均匀性检测不彻底，导致均匀度检测结果精度低。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置及检测方法，具有结构简单、能够扩大产品的应用范围，能够准确地高效地进行均匀度检测的技术优势。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是：
第一方面，一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，所述装置包括成像单元、XYZ位移台、光源以及图像数据处理单元，所述XYZ位移台设置于所述光源与所述成像单元之间，所述图像数据处理单元与所述成像单元相连，所述光源用于发射可见光或者紫外光，所述XYZ位移台用于放置待检测微结构中子敏感闪烁屏并调整待检测微结构中子敏感闪烁屏与所述光源以及所述成像单元之间的位置关系，所述光源发射紫外光照射在待检测微结构中子敏感闪烁屏上激发产生荧光，产生的荧光被成像单元探测并成像，所述图像数据处理单元根据所述成像单元形成的图像计算待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度。
进一步，所述成像单元中包括依次设置的相机、目镜、滤光片以及物镜，所述物镜设置于所述XYZ位移台后方。
进一步，所述滤光片用于滤除所述光源发射的紫外光。
进一步，所述相机为CMOS相机或CCD相机。
进一步，所述光源发射的紫外光的波长范围为200nm～400nm。
进一步，所述光源发射的紫外光的波长为375nm。
进一步，所述图像数据处理单元为设置于终端设备中的图像分析软件，所述终端设备包括电脑或平板。
第二方面，一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测方法，所述方法基于本发明第一方面及其任一可选实施方式所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，所述方法包括如下步骤：
S1、将待检测微结构中子敏感闪烁屏放置在XYZ位移台上，打开光源，使其发射可见光，调节XYZ位移台，使得待检测微结构中子敏感闪烁屏清晰成像在相机中；
S2、调节光源，关闭可见光，并发射预设波长的紫外光，通过调节XYZ位移台，待检测微结构中子敏感闪烁屏上激发产生的全部荧光在相机中形成白图像；
S3、关闭光源，用相机记录周围环境本底光形成的图像，获得白本底图像；
S4、利用图像分析软件对白图像和白本底图像进行做差，得到真图像，根据得到的真图像得到待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度信息。
进一步，步骤S2中所述预设波长范围为200nm～400nm。
进一步，步骤S4中对于得到的真图像进行灰度分布分析，得到待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度信息。
本发明的有益技术效果在于：通过去除环境光造成的本底干扰，提高了均匀度检测精度，有别于传统均匀度检测方法对于内部微结构单元均匀度检测存在局限，能够扩大均匀度检测方法的适用范围，能够准确地高效地进行均匀度检测，为微结构中子敏感闪烁屏的研发及生产奠定可靠基础，为微结构中子敏感闪烁屏的质量检测提供有力支撑。
附图说明
图1为采用本发明实施例一示出的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置进行均匀度检测时的应用状态示意图；
其中：1-相机、2-目镜、3-滤光片、4-物镜、5-待检测微结构中子敏感闪烁屏、6-XYZ位移台、7-光源。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，所述装置包括成像单元、XYZ位移台6、光源7以及图像数据处理单元，XYZ位移台6设置于光源7与成像单元之间，图像数据处理单元与成像单元相连。
光源7用于发射可见光或者紫外光，XYZ位移台6用于放置待检测微结构中子敏感闪烁屏5。成像单元中包含滤光片3，滤光片3用于滤除紫外光。
光源7发射紫外光照射在待检测微结构中子敏感闪烁屏5上激发产生荧光，产生的荧光被成像单元探测并成像。
XYZ位移台6用于通过调节待测量微结构中子敏感闪烁屏5的位置调整荧光在相机1上的成像效果。成像单元包括依次设置的相机1、目镜2、滤光片3以及物镜4，物镜4设置于待检测微结构中子敏感闪烁屏5后方，相机1为CMOS/CCD相机。
图像数据处理单元用于根据相机1记录的图像计算待检测微结构中子敏感闪烁屏5的均匀度，图像数据处理单元通常为设置于电脑、平板等终端设备中的图像分析软件。
实施例二
本发明实施例提供一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测方法，所述方法基于本发明实施例一提供的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，所述方法包括如下步骤：
S1、将待检测微结构中子敏感闪烁屏5放置在XYZ位移台6上，打开光源7，使其发射可见光，调节XYZ位移台6，使得待检测微结构中子敏感闪烁屏5清晰成像在CCD相机1中。
即根据光源7发射的可见光对待检测微结构中子敏感闪烁屏5的位置进行粗调。
S2、调节光源7，关闭可见光，并发射预设波长的紫外光，通过调节XYZ位移台6，获得待检测微结构中子敏感闪烁屏5全部荧光发光白图像。
发射预设波长的紫外光，照射至待检测微结构中子敏感闪烁屏5上激发产生荧光；预设波长的紫外光被滤光片3吸收，激发产生的荧光被相机1记录。
预设波长的范围为200nm～400nm，在本实施例中以预设波长为375nm进行举例说明，事实上对比不作限定。预设波长选为375nm比较经济实惠，能够降低光源7成本。
在本实施例中，光源7发射375nm紫外光，照射至待检测微结构中子敏感闪烁屏5上激发产生420nm～550nm荧光；375nm紫外光被滤光片3吸收，420nm～550nm荧光被CMOS/CCD相机1记录。
S3、关闭光源7，用相机1记录周围环境本底光图像，获得白本底图像。
S4、利用图像分析软件对于白图像和白本底图像进行做差，得到真图像，对于得到的真图像进行灰度分布分析，得到高分辨率微结构冷/热中子成像闪烁屏的均匀度信息。
通过上述实施例可以看出，本发明公开的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置及检测方法，包括成像单元、XYZ位移台、光源以及图像数据处理单元，XYZ位移台设置于光源与成像单元之间，图像数据处理单元与成像单元相连，XYZ位移台用于放置待检测微结构中子敏感闪烁屏并调整待检测微结构中子敏感闪烁屏与光源以及成像单元之间的位置关系，光源发射紫外光照射在待检测微结构中子敏感闪烁屏上激发产生荧光，产生的荧光被成像单元探测并成像，图像数据处理单元根据成像单元形成的图像计算待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度。本发明中公开的检测方法，能够准确地高效地进行均匀度检测，为微结构中子敏感闪烁屏的研发及生产提供重要保障，为微结构中子敏感闪烁屏的质量检测提供支撑。
本发明所述的装置及方法并不限于具体实施方式中所述的实施例，本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式，同样属于本发明的技术创新范围。
Claims (10)
1.一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述装置包括成像单元、XYZ位移台、光源以及图像数据处理单元，所述XYZ位移台设置于所述光源与所述成像单元之间，所述图像数据处理单元与所述成像单元相连，所述光源用于发射可见光或者紫外光，所述XYZ位移台用于放置待检测微结构中子敏感闪烁屏并调整待检测微结构中子敏感闪烁屏与所述光源以及所述成像单元之间的位置关系，所述光源发射紫外光照射在待检测微结构中子敏感闪烁屏上激发产生荧光，产生的荧光被成像单元探测并成像，所述图像数据处理单元根据所述成像单元形成的图像计算待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度。
2.如权利要求1所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述成像单元中包括依次设置的相机、目镜、滤光片以及物镜，所述物镜设置于所述XYZ位移台后方。
3.如权利要求2所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述滤光片用于滤除所述光源发射的紫外光。
4.如权利要求2所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述相机为CMOS相机或CCD相机。
5.如权利要求1所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述光源发射的紫外光的波长范围为200nm～400nm。
6.如权利要求5所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述光源发射的紫外光的波长为375nm。
7.如权利要求5所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，其特征在于：所述图像数据处理单元为设置于终端设备中的图像分析软件，所述终端设备包括电脑或平板。
8.一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测方法，所述方法基于权利要求1-7中任一权利要求所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测装置，所述方法包括如下步骤：
S1、将待检测微结构中子敏感闪烁屏放置在XYZ位移台上，打开光源，使其发射可见光，调节XYZ位移台，使得待检测微结构中子敏感闪烁屏清晰成像在相机中；
S2、调节光源，关闭可见光，并发射预设波长的紫外光，通过调节XYZ位移台，待检测微结构中子敏感闪烁屏上激发产生的全部荧光在相机中形成白图像；
S3、关闭光源，用相机记录周围环境本底光形成的图像，获得白本底图像；
S4、利用图像分析软件对白图像和白本底图像进行做差，得到真图像，根据得到的真图像得到待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度信息。
9.如权利要求8所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测方法，其特征在于：步骤S2中所述预设波长范围为200nm～400nm。
10.如权利要求8所述的一种微结构中子敏感闪烁屏均匀度的检测方法，其特征在于：步骤S4中对于得到的真图像进行灰度分布分析，得到待检测微结构中子敏感闪烁屏的均匀度信息。
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