CN1309292A - 辐射检测系统及其用法 - Google Patents

Abstract

辐射检测系统及其用法。该系统包括:用于控制辐射的电子管产生辐射;图象增强器,用于将控制辐射的电子管的辐射投射于待检物体上所形成的多个图象转换成可视图象。本系统还包括可视图象部件,所述可视图象被投射于其上;电子闸门,它具有可视图象发送部件,用以依序传送所述图象增强器的可视图象部件上的可视图象;一个摄像机,用于依序拍照来自电子闸门之可视图象发送部件的可视图象。采用这种结构,电子闸门依序传送可视图象。

Description

辐射检测系统及其用法

一般地说，本发明涉及辐射检测系统及其用法，具体地说，涉及一种辐射检测系统及其使用方法，能用电子闸门连续传送目视图象。

辐射包括α射线、β射线、γ射线、X射线、中子线等，它们引起与物质的电离作用。X射线是波长在10-0.001nm的电波，具有辐射和衍射等光学特性。可用衍射光栅精确地测量各种波长。

X射线具有透过或穿过物体的能力。透射的比率随物体的材料、密度及厚度而改变。利用X射线这种性质的X射线探测方法，由X射线照相底片的光敏强度方面的差异，检测物体内暇点部分的厚度和位置。

当X射线射入物体中时，表现衍射现象。测量X射线作用的方法利用X射线的此种性质计算X射线透入物体的强度，并由衍射的射线测量按某些受到作用的晶格表面之间距离的空间变化。

辐射检测系统是典型的非破坏性测试(NDT)系统，它采用并使X射线检测方法及X射线作用检测方法系统化。X射线的透射特性随待测物体的材料、密度和厚度而变化，以致X射线被反射成X射线投射图象。辐射检测系统将X射线投射图象转换成可视图象。辐射检测系统根据被转换的可视图象，在从外面为不可见的部分物体上实行非破坏性测试。

图4是示意地表示普通辐射检测系统的透视图，图5从不同角度特别表示图4系统的某些部件的透视图。正如所表示的那样，普通辐射检测系统包括一个X-Y台57，拟用NDT待测之物体53被置于其上；X射线电子管51用于产生X射线，并将X射线投射于物体53中；图象增强器55用以由透过物体53的X射线形成可见的图象。所述辐射检测系统还包括图象选择单元60，用于在由图象增强器55所形成的可视图象中间选择所要的图象，还包括电荷耦合器件(CCD)摄像机65，用于给选择的图象照相，并将其输出至图象传感器(未示出)。

X射线电子管51与图象增强器55之间设置X-Y台57，物体53置于其上，该台可沿X-Y方向移动。将图象增强器55置于X射线电子管51所产生的X射线传输路径上。可视图象部件56设在图象增强器55的下表面上，通过图象增强器55的可视图象被投射于其上。

图象选择单元60沿X射线的传输路径设置在可视图象部件56下面，并包括主静电计61和副静电计62。主静电计61的旋转轴与可视图象部件56的平面平行，而副静电计62的旋转轴垂直于可视图象部件56的平面。主静电计61的旋转轴的一端装有主反射器63，用于以选择的方式反射可视图象部件56的可视图象。副静电计62的旋转轴的一端装有副反射器64，用于以选择的方式将主反射器63反射的可视图象向着CCD摄像机65反射。

图象选择单元60还包括静电计控制器67，用以控制主静电计61和副静电计62的转角，以便通过主反射器63和副反射器64以光学方式形成的反射路径，以选择的方式给CCD摄像机65提供投射在可视图象部件56上的可视图象。

主、副静电计61和62的惯量非常小，因而能在高速条件下精确地伺服控制。因此，主、副静电计61和62能够精确地高速转动主、副反射器63和64，从而将可视图象反射于可视图象部件56的各个部分。

普通辐射检测系统按以下方式工作。

X射线电子管51向物体53上待检测的区域发射X射线，同时以恒定的速度沿圆周方向旋转。由X射线形成的射入的图象通过物体53，沿着圆周投射在图象增强器55的上表面。投射在图象增强器55上表面的图象通过图象增强器55内部转换成可视图象。这种可视图象投射在位于图象增强器55下端的可视图象部件56上。投射在可视图象部件56上的可视图象经图象选择单元60选择，由CCD摄像机65照相。由计算机(未示出)合成和分析被CCD摄像机65拍照的可视图象。

然而，由于静电计61和62比用于选择可视图象的图象选择单元60昂贵，所以造成普通辐射检测系统的生产成本高。另外，在将可视图象传送到CCD摄像机65的过程中，可能会由主、副反射器63和64引起可视图象的畸变，因此造成检测结果的准确性降低。

为解决上述问题，提出一种辐射检测系统，它设有与X射线所形成的投射图象数目对应的多个图象增强器和多个CCD摄像机，从而使通过图象增强器55形成的可视图象能够直接传送到各个CCD摄像机中。这种辐射检测系统有利于即时地准确地拍照可视图象，不过它仍然需要较高的制造成本。

于是，鉴于上述问题提出本发明，本发明的目的在于提供一种辐射检测系统及其用法，它能即时地、准确地拍照可视图象，而且生产成本较低。

按照本发明，通过提供一种辐射检测系统，可以实现上述目的及其它目的。所述系统包括：控制辐射的电子管，用于将辐射投射于待检测的物体上；图象增强器，用于将所述控制辐射的电子管的辐射所形成的多个图象转换成可视图象，所述图象增强器具有可视图象部件，所述可视图象被投射于其上；电子闸门，它具有可视图象发送部件，用以依序传送投射于所述图象增强器的可视图象部件上的可视图象；以及一个摄像机，用于依序拍照来自电子闸门之可视图象发送部件的可视图象。

最好使电信号与可视图象的形成同步地加给可视图象发送部件，从而造成可视图象的顺序传送。

所述可视图象发送部件最好包括多个偏振滤光器，用以根据所接收的电信号透过或屏蔽可视图象。

由液晶显示器(LCD)或等离子显示板(PDP)制成所述偏振滤光器是行之有效的。

最好使可视图象沿可视图象部件的圆周方向依次形成，并沿可视图象发送部件的圆周方向设置所述偏振滤光器，以与所述可视图象对应。

所述辐射最好为X射线。

按照本发明的另一方面，可由一种使用辐射检测系统的辐射检测方法实现所述目的，它包括如下步骤：将来自控制辐射的电子管的辐射投射到待检测之物体上；由图象增强器将来自所述控制辐射的电子管的辐射所形成的多个投射图象转换成可视图象；所述转换步骤包括：将可视图象投射于可视图象部件上；设置电子闸门，该闸门具有靠近可视图象部件、与所述可视图象对应的可视图象发送部件；通过所述可视图象发送部件顺序传送可视图象部件的可视图象；依序拍照通过所述电子闸门的可视图象。

所述传送步骤最好包括使电信号与可视图象的形成同步地加给所述可视图象发送部件。

所述可视图象发送部件最好包括多个偏振滤光器，用以透过或屏蔽可视图象，并且所述传送步骤最好包括把电信号加给所述偏振滤光器。

由液晶显示器(LCD)或等离子显示板(PDP)制成所述偏振滤光器是行之有效的。

所述转换步骤最好包括使可视图象沿可视图象部件的圆周方向依次形成，并沿可视图象发送部件的圆周方向设置所述偏振滤光器，以与所述可视图象对应。

从控制辐射的电子管投射的辐射最好为X射线。

从以下结合附图的详细描述将能更清楚地理解本发明的上述以及其它目的、特点及其它优点，其中：

图1以示意的方式表示本发明辐射检测系统的透视图；

图2表示图1所示电子闸门的偏振滤光器的俯视图；

图3表示由图1所示摄像机拍照的图象的俯视图；

图4以示意的方式表示普通辐射检测系统的透视图；

图5以不同的角度表示图4某些元件的透视图。

以下将参照附图详细描述本发明实施例的辐射检测系统及其用法。

图1以示意的方式表示本发明一种实施例辐射检测系统的透视图；图2表示图1所示电子闸门的偏振滤光器的俯视图。有如其中所描述者，所述辐射检测系统包括：X-Y台7，拟由NDT检测的物体3置于其上；向物体3的检测区域产生X射线的控制X射线的电子管1；图象增强器5，其用于由透过物体3的X射线形成可视图象，它有可视图象部件6，所述可视图象即投射于其上；电子闸门10，其具有可视图象发送部件11，用于顺次传送来自图象增强器5的可视图象；以及一个CCD摄像机15，用于顺序拍照来自电子闸门10可视图象，并将它们输出至图象传感器(未示出)。

所述控制X射线的电子管1与图象增强器5之间设置其上放置物体3的所述X-Y台，该台可沿X-Y方向移动。

控制X射线的电子管1在以恒定速度转动的同时，多次将X射线辐射在物体3的检测区域。由于控制X射线的电子管1沿图象增强器5的圆周转动，由透过物体3的X射线形成的多个投射图象沿圆周定位于图象增强器5的上表面。在图象增强器5的上表面上形成的投射图象是不可见的，在通过图象增强器5内部的同时被转换成可视的图象。将可视图象沿其圆周方向投射于可视图象部件6上。

如图2所示，电子闸门10由包括多个偏振滤光器13的可视图象发送部件11组成，用于根据由控制器(未示出)所加给的电信号透过或屏蔽可视图象，所述控制器用于与所述可视图象之形成同步地控制辐射检测系统。所述可视图象发送部件11还包括解码器12，用以使外部电能能够根据来自控制所述辐射检测系统之控制器的电信号提供给每个偏振滤光器13。由LCD或PDP形成的每个偏振滤光器13沿可视图象发送部件11的圆周按各投射于可视图象部件6上的可视图象的相应位置放置。各偏振滤光器13分别与相应的电缆17相连。如果通过与每个偏振滤光器13相连的每个电线17加给电能，则可将光传送到每个偏振滤光器13中，并且每个可视图象相应地被投射到所述CCD摄像机15。

本发明的辐射检测系统以下述方式工作：

对于待检位于3的NDT而言，控制X射线的电子管1在转动过程中产生X射线，并将X射线投射到物体3的检测区域。通过物体3的X射线在通过图象增强器5的同时形成可视图象。可视图象被顺序投射于设在图象增强器5下表面上的可视图象部件6上。所述控制器把电信号与可视图象之形成同步地加给解码器12，从而相应于投射在可视图象部件6上的可视图象把电能提供给每个偏振滤光器13。

继而，如图3所示，在通过所述电子闸门10的各偏振滤光器13之后，由所述CCD摄像机15拍照各可视图象。按照本实施例，控制X射线的电子管1沿其转动方向8次将X射线辐射于物体3上，并由通过物体3的X射线在可视图象部件6上依序形成8个可视图象。各偏振滤光器13与相应的可视图象之形成同步地被加给电能。因此，在形成各可视图象的时候依序将电能加给各偏振滤光器13。每个可视图象顺序8次通过所述偏振滤光器13。已通过所述偏振滤光器13的可视图象被所述CCD摄像机拍照8次。

如上所述，按照本发明，由于使用多个由LCD或PDP形成的偏振滤光器13，在加给电能的时候能够透光，使得投射于可视图象部件6上的可视图象直接被所述CCD摄像机拍照。因此，可以防止由普通静电计所经常引发的可视图象畸变或时间延迟。另外，与使用多个图象增强器和与之相应的多个CCD摄像机的普通系统相比，可降低生产成本。

如上所述，按照本发明，通过使用依序发送可视图象的电子闸门，可以得到即时且准确的检测结果，还可使生产成本降低。

虽然已就说明的目的描述了本发明的优选实施例，但那些熟悉本领域的人员将能理解，有如所附各权利要求所揭示的那样，各种改型、增加和替换都是可能的，不致脱离本发明的范围和精髓。

Claims (12)

1．一种辐射检测系统，它包括：

控制辐射的电子管，用于将辐射投射于待检测的物体上；

图象增强器，用于将所述控制辐射的电子管的辐射所形成的多个图象转换成可视图象，所述图象增强器具有可视图象部件，所述可视图象被投射于其上；

电子闸门，它具有可视图象发送部件，用以依序传送投射于所述图象增强器的可视图象部件上的可视图象；

一个摄像机，用于依序拍照来自电子闸门之可视图象发送部件的可视图象。

2．如权利要求1所述的系统，其特征在于，随着所述可视图象的形成，将电信号同步地加给可视图象发送部件，使可视图象顺序传送。

3．如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述可视图象发送部件包括多个偏振滤光器，用以根据所接收的电信号透过或屏蔽可视图象。

4．如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述偏振滤光器由液晶显示器或等离子显示板之一制成。

5．如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述可视图象沿可视图象部件的圆周方向依次形成，并沿可视图象发送部件的圆周方向设置所述偏振滤光器，以与所述可视图象对应。

6．如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辐射为X射线。

7．一种使用辐射检测系统的辐射检测方法，包括如下步骤：

将来自控制辐射的电子管的辐射投射到待检测之物体上；

用图像增强器将来自所述控制辐射的电子管的辐射所形成的多个投射图象转换成可视图象；所述转换步骤包括将可视图象投射于可视图象部件上；

设置电子闸门，该闸门具有靠近可视图象部件、与所述可视图象对应的可视图象发送部件；

通过所述可视图象发送部件顺序传送可视图象部件的可视图象；

依序拍照通过所述电子闸门的可视图象。

8．如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述传送步骤包括使电信号与可视图象的形成同步地加给所述可视图象发送部件。

9．如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述可视图象发送部件包括多个偏振滤光器，用以透过或屏蔽可视图象，并且所述传送步骤包括把电信号加给各偏振滤光器。

10．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述偏振滤光器由液晶显示器或等离子显示板制成。

11．如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述转换步骤包括使可视图象沿所述可视图象部件的圆周方向依次形成，而所述设置电子闸门的步骤包括沿所述可视图象发送部件的圆周方向设置所述偏振滤光器，以至与所述可视图象对应。

12．如权利要求7所述的方法，其特征在于，从所述控制辐射的电子管投射的辐射为X射线。

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