CN208188006U - 射线能量标定装置和射线成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种射线能量标定装置和射线成像系统。射线能量标定装置包括多个轮，多个轮配置成能够围绕共同的轴线转动，并且每个轮外圆周上的各自的特定位置处配置一个或多个凸块；以及多个标定部件；其中，每个标定部件配置成通过轮的转动，轮的外圆周上特定位置处的凸块能够将标定部件移动至标定位置。

Description

射线能量标定装置和射线成像系统

技术领域

本实用新型涉及射线无损检查领域，具体地，涉及高能X射线成像检查系统的射线能量标定装置和射线成像系统。

背景技术

射线成像过程中，需要经常对射线穿透物质性能进行标定，以进行适当调整，得到合理的检测图像。标定装置放置在射线源和探测器之间，并且现有的标定部件包含准直板以及多个标定部件，其体积、重量由于其构造特点一般比较大。

随着车载集装箱检测系统的普遍应用，以及多种物质标定的要求，希望把标定装置做小，并与加速器集成在一起。这就需要能量标定装置结构紧凑，占用空间和总重量都要小。

实用新型内容

本实用新型提供一种射线能量标定装置和射线能量标定方法，至少能够解决现有技术中设备体积大的问题，并且能够实现检查系统的射线束与探测器模块的快速对准。

本实用新型的第一方面，提供一种射线能量标定装置，包括一个或多个轮，所述一个或多个轮配置成能够围绕共同的轴线转动，并且每个轮外圆周上的各自的特定位置处配置一个或多个凸块，并且在一个或多个轮的每个轮转动一周的过程中，一个或多个轮的每个轮上的一个或多个凸块将一次或多次驱动标定部件，其中至少一个轮的外圆周上配置多个凸块；以及

多个标定部件，用于进入射线通过的射线区以便标定射线的能量；

其中，每个标定部件配置成对应所述一个或多个轮的每一个，以便通过转动，所述一个或多个轮的每一个的外圆周上特定位置处的凸块能够从不与标定部件接触的位置移动至与标定部件接触的位置，并推动标定部件从初始位置沿该轮的径向方向朝向远离轮的外圆周的方向移动至标定位置；并且一个或多个轮的每一个能够转动使得其上的凸块离开与标定部件接触的位置而不接触标定部件，以便所述标定部件从标定位置回到初始位置。

在本实用新型的一个实施例中，其中一个或多个轮通过共同的轴驱动以便同步地转动。

在本实用新型的一个实施例中，其中所述一个或多个轮上的一个或多个凸块配置成，在轴的转动一圈的过程中，一个或多个轮的各自的凸块移动对应的一个或多个标定部件，被移动的标定部件形成多种标定部件的组合，标定多种预定的射线能量。

在本实用新型的一个实施例中，其中凸块形状配置为适于随着安装该凸块的轮的转动逐渐推动对应的标定部件。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括多个复位部件，每个复位部件配置成向对应的标定部件提供回复力，以便使得标定部件能够从标定位置回到初始位置。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括标定部件座，标定部件安装在所述标定部件座的一侧，并且标定部件座的另一侧设置接触部，所述接触部与对应的凸块接触，以便凸块随着轮的圆周运动时与所述接触部接触进而推动标定部件座移动。

在本实用新型的一个实施例中，其中所述接触部具有接触滑轮，以便凸块与接触部接触时所述接触滑轮转动。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括第一支架，所述轴安装在所述第一支架，并且第一支架包括第一屏蔽件，用于阻隔射线能量标定装置内的射线泄漏到射线能量标定装置外部。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括第二支架，所述一个或多个标定部件安装在第二支架，所述第二支架包括一个或多个滑动槽，所述标定部件的标定块通过滑动槽引导进入射线区。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括第二屏蔽件，配置在第二支架上以阻隔射线区的射线泄漏进入射线能量标定装置。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括马达，配置成驱动所述轴转动。

在本实用新型的一个实施例中，其中马达通过皮带、链条或齿轮传动机构驱动所述轴转动。

一方面，提供一种射线成像系统，包括上述射线能量标定装置。

本实用新型的射线能量标定装置可以将多个标定部件集成在一起，并且每个轮包括多个凸块，实现以少数个轮标定多级能量，并且可以实现紧凑结构，适于在车载检查系统中使用，具有良好的商业价值。

附图说明

图1示出根据本实用新型的实施例的射线能量标定装置的侧面示意图；

图2是根据本实用新型的实施例的射线能量标定装置的正面示意图；

图3是根据本实用新型的实施例的射线能量标定装置的分解示意图，其中各个轮以及对应的标定部件从射线能量标定装置拆分出来。

具体实施方式

现在对本实用新型的实施例提供详细参考，其范例在附图中说明，图中相同的数字全部代表相同的元件。为解释本实用新型下述实施例将参考附图被描述。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供一种射线能量标定装置，可以包括：一个或多个轮11、12、13、14、15，所述一个或多个轮配置成能够围绕共同的轴线转动，并且每个轮外圆周上的各自的特定位置处配置一个或多个凸块，例如轮11上的凸块21，轮12上的凸块22，轮13上的凸块23，轮14上的凸块24，轮15上的凸块25，其中至少一个轮的外圆周上配置多个凸块。在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置包括如图1所示的5个轮11、12、13、14、15，每个轮上配置多个凸块，例如轮11上具有多个凸块。凸块的个数以及每个凸块在轮的外圆周上的位置可以根据需要设置，本申请的附图中凸块的数量是为了示意凸块的可能的设置位置，并不是为了限制凸块的安装的数量和位置。

射线能量标定装置还包括多个标定部件。在如图3所示的装置中，标定部件分别包括标定块31、32、33、34、35。在本实用新型的其他实施例中，标定部件指的是用于标定的相关部件，包括标定块31、32、33、 34、35以及安装标定块的标定部件座、复位部件等部件。在描述凸块驱动标定部件的时候，指的是移动整个标定部件，从而使得标定部件的标定块进入射线区中。然而，凸块可以不直接接触标定块，而是通过接触标定部件的其他部件来移动标定部件。标定部件也可以是一体的部件，因而可以将标定部件看作标定块。标定块31、32、33、34、35用于进入射线通过的射线区200以便标定射线的能量。每个轮对应一个标定部件，例如轮11对应标定块31，在如图1所示的实施例中，射线能量标定装置具有五个标定部件31、32、33、34、35。每个标定块31、32、33、34、35 的尺寸和材料可以根据需要预先设定。

一个轮的外圆周设置多个凸块是有利的，这样在一个轮旋转一周的过程中，可以让凸块多次推动标定部件。换句话说，通过设置在多个位置的多个凸块，在轮的一次转动周期内，可以在多个预定转动位置处实施标定。也就是一个轮实施多次标定。这样的结构大大减少了用于承载凸块的轮的个数，因而减小了整个装置的体积和机械复杂度。

通过转动，每一个轮的外圆周上特定位置处的凸块能够从不与标定部件接触的位置移动至与标定部件接触的位置，并推动标定部件从初始位置沿该轮的径向方向朝向远离轮的外圆周的方向移动至标定位置。在本实用新型的附图中，凸块沿向下的方向压下标定部件。随着轮的转动，每个轮能够转动使得其上的凸块离开标定部件，以便所述标定部件从标定位置回到初始位置。

在本实用新型的一个实施例中，射线能量标定装置还包括多个复位部件，每个复位部件对应一个标定部件。每个复位部件配置成向对应的标定部件提供回复力，以便使得标定部件能够从标定位置回到初始位置。例如，在如图1-3所示的结构中，复位部件可以是复位弹簧41、42、43、44、45，并且每个复位部件连接对应的一个标定部件。图2中示出轮11对应标定部件(51示出标定部件的与复位弹簧接触的一部分)，标定部件对应复位弹簧41；类似地，轮13对应标定部件(53示出标定部件的与复位弹簧接触的一部分)，标定部件对应复位弹簧43。当与标定部件对应的轮的外圆周上的凸块驱动标定部件，向下压标定部件，复位弹簧 41被压缩；当凸块离开，被压缩的复位弹簧41驱使标定部件向上回到初始位置。

在本实用新型的一个实施例中，一个或多个轮11、12、13、14、15 通过共同的轴O驱动以便同步地转动。射线能量标定装置还可以包括马达60，如图3所示，配置成驱动所述轴O转动。这样的配置允许使用一个马达60驱动多个轮11、12、13、14、15，使得整个装置的结构更加简单。同时在这样的配置中，通过配置每个轮的外圆周上的凸块的个数和位置，仍然能够实现标定想要的标定厚度。

在本实施例中，马达60可以通过皮带、链条61或齿轮传动机构驱动所述轴O转动。例如，在轴O上设置有驱动轮，马达60通过皮带或链条61驱动驱动轮转动，从而使得所述轴O转动，这样所有安装在所述轴O上的轮11、12、13、14、15随着一起转动。

在一个实施例中，一个或多个轮上的一个或多个凸块配置成，在所述轴O的转动一圈的过程中，一个或多个轮11、12、13、14、15的各自的凸块移动对应的标定部件，被移动的标定部件形成多种标定部件的组合，标定多种预定的射线能量。下面以五个轮11、12、13、14、15 和对应的五个标定部件的标定块31、32、33、34、35为示例介绍标定过程。

应该知道，理论上的，一个标定部件可实现种厚度标定；二个标定部件通过组合可实现种厚度标定；三个标定部件通过组合可实现种厚度标定；四个标定部件通过组合可实现种厚度标定，以此类推。然而，在实际应用中，并不需要所有的组合。因而根据实际情况，可以选定一些需要的组合。下表给出了五个标定部件及其尺寸，通过这五个标定部件在实际应用中至少可以标定的标定厚度。

上表画√表示标定实际需要的标定厚度时使用的标定部件。可以看到，五个标定部件可以标定至少十个常用的标定厚度。

具体地，在一种应用中，五个轮11、12、13、14、15对应的标定部件厚度分别为5mm、12.7mm、25.4mm、45.8mm、50.8mm。当标定厚度为5mm时，转动五个轮11、12、13、14、15，此时第一轮11上的凸块开始将对应的标定块移动至射线区200，而其他四个轮12、13、14、15 上的凸块并没有移动到可以推动对应的标定部件的位置，因而第一轮11 对应的标定部件实施了标定功能。

类似地，当轮继续转动，例如仅第二轮12和第三轮13上的凸块分别推动对应的标定部件时，同时其他轮11、14、15的外圆周上的凸块并没有接触标定部件。此时，第二轮12和第三轮13对应的标定块一起实现了12.7mm+25.4mm＝38.1mm的标定厚度。当轮继续转动，第二轮12和第三轮13上的凸块再次离开，从而对应的标定部件从标定位置回到初始位置。

实现其他标定厚度的情形类似，这里不再一一赘述。

由此，在每个轮转动一周的过程中，轮上的一个或多个凸块将一次或多次驱动标定部件。例如如图1-3的结构，轮11的外圆周上具有6 个凸块，在轮11转动一周的过程中，6个凸块将分别与标定部件接触一次，从而让标定部件6次被压下。由图3可以看到，五个轮11、12、13、 14、15上的所有的凸块大小接近，也就是说，凸块沿轮的径向方向上的厚度相同，同时凸块的外圆周弧长类似。这样，当轮转动一定的角度的时候，所有与标定部件接触的凸块将同时离开标定部件。在图3中，轮 11上的外圆周上有三个凸块紧靠一起，这样，当轮转动后第一个凸块离开标定部件后，第二个凸块接触标定部件；进一步，当轮继续转动相同的角度后，第二个凸块离开标定部件，第三个凸块接触标定部件；轮继续转动相同的角度，第三个凸块离开标定部件。

根据本实用新型的实施例，五个轮11、12、13、14、15的外圆周上凸块的位置是固定的，并且该位置被设置成使得，在轮11、12、13、 14、15转动过程中通过各个轮11、12、13、14、15上的凸块将对应的标定部件送入标定位置获得所需的标定厚度，一个标定厚度由一个或多个凸块压下的标定块共同获得。上面的表给出一种实际应用中需要的标定厚度。由此可见，通过本实用新型的实施例，通过五个标定部件可以实现十种标定厚度，因而可以在实现相同数量的标定厚度的情况下减少对应的轮的数量，从而减小标定装置的复杂度和体积。

根据本实用新型的实施例，凸块形状配置为适于随着安装该凸块的轮的转动逐渐推动对应的标定部件。例如，凸块的侧面可以是斜面或弧面，当轮转动时，凸块随着轮一起作圆周运动，凸块的侧面首先接触标定部件的顶部，斜面或弧面有利于减小凸块的侧面与标定部件的顶部的摩擦力，使得凸块能够更容易继续转动知道凸块的外圆周接触标定部件的顶部。这样，标定部件被压下。

在一个实施例中，标定部件可以包括标定部件座51、52、53、54、 55，标定部件的标定块安装在所述标定部件座的一侧，并且标定部件座的另一侧设置接触部，所述接触部与对应的凸块接触，以便凸块随着轮的转动作圆周运动时与所述接触部的顶部接触进而推动标定部件座移动。

所述接触部可以具有或者说可以是接触滑轮81、82、83、84、85，接触滑轮81、82、83、84、85便于接触凸块时所述接触滑轮81、82、 83、84、85通过转动减小接触摩擦力。接触滑轮81、82、83、84、85 的设计是有利的。在标定部件座的顶部设有能够转动的接触滑轮81、82、 83、84、85，能够通过与凸块的接触将凸块的圆周运动通过接触滑轮的转动平滑地转换为标定部件座整体的线性移动，即标定部件的线性移动 (如图3向下的移动)。接触滑轮由于减小摩擦，并且滑动平滑稳定，因而提高装置运行的稳定性，并且提高了标定部件座和凸块的使用寿命。

在如图3所示的实施例中，每个标定部件可以包括对应的标定部件座，在标定部件座的(如图所示)顶部设置接触部，接触部可以是接触滑轮81、82、83、84、85。在标定部件座的(如图所示)底部是标定块。在如图3所示的实施例中，标定块厚度可以分别为5mm、12.7mm、25.4mm、 45.8mm、50.8mm。然而，标定块的厚度可以是其他值，这可以根据需要设置。

标定部件座可以看作射线能量标定装置的部件，也可以看作标定部件的部件，这仅是描述的不同。例如，在一个实施例中，标定部件座可以是不需要的，标定部件的形状形成为上部设置有接触滑轮81、82、83、 84、85，下部为一体形成的标定块。或者，换句话说，在一个实施例中，标定部件是一体部件。本实用新型提到标定部件用于标定或用于组合形成标定厚度的时候可以理解为标定块或标定块的组合形成标定厚度。

在如图3所示的实施例中，可以看到射线能量标定装置还可以包括第一支架101，轴O安装在第一支架101上，五个轮11、12、13、14、15安装在轴O上。轴O上还设置有驱动轮，驱动轮通过皮带或链条与马达连接，以便通过马达60带动带动驱动轮，因而驱动所述轴O转动。

在根据本实用新型的另一实施例中，射线能量标定装置不包括马达，而是通过手动驱动所述轴O转动。

在本实用新型的一个实施例中，还设置有第二支架102，与一个或多个轮对应的标定部件安装在第二支架102上，在第二支架102上设置一个或多个滑动槽(未示出)，每个标定部件对应一个滑动槽，标定部件或标定部件的标定块在凸块的推动下可以通过滑动槽穿过第二支架102 进入射线区200实施标定，当凸块移动离开时在复位弹簧41、42、43、 44、45的作用下标定部件或标定部件的标定块通过滑动槽中回到初始位置。滑动槽可以设置为引导标定部件或标定部件的标定块。第二支架102 还包括第二屏蔽件302，用于屏蔽射线区200的射线，将射线与射线能量标定装置隔离分开。一个或多个滑动槽设置在第二屏蔽件302中，此时第二屏蔽件302构成第二支架102的一部分。第二支架102的其他部件没有详细描述，本领域技术人员可以根据需要进行设置。在本实用新型的另一实施例中，第二屏蔽件302可以是单独配置的部件，其安装在第二支架102的面对射线区的侧面上。

第二支架102可以与第一支架101连接。然而，在本实用新型的另一实施例中，第二支架102与第一支架101是一体的，或者，在该实施例中，射线标定装置包括一体的支架，该支架的第一部分101用于安装所述轴0；该支架的第二部分102用于安装标定部件。

在本实用新型的一个实施例中，可以包括多个屏蔽件。例如，在支架的第二部分102，或者第二支架102设置第二屏蔽件302，阻挡射线区 200的射线进入射线能量标定装置。同时，在支架的第一部分101或第一支架设置第一屏蔽件301，其将射线能量标定装置与使用者隔离，以防止泄漏进入射线能量标定装置的射线泄漏到装置外部。例如，第一屏蔽件301设置在图3的马达与轮之间。第一屏蔽件301与皮带或链条的设置是有利的，本实用新型的实施例使用链条的传动设置可以减小第一屏蔽件301的开口面积，这样第一屏蔽件301基本上没有开口，使得可以基本上完全密封射线能量标定装置，至少可以隔离射线能量标定装置的一个侧面，这样射线泄漏的量被大大减小。有利地，第一屏蔽件301 和第二屏蔽件302配合设置，第一屏蔽件301沿第一方向延伸，第二屏蔽件302沿第二方向延伸。在如图3所示的结构中，第二屏蔽件302沿水平方向X延伸，第一屏蔽件301沿竖直方向Y延伸，从而使得射线区 200的射线被第二屏蔽件302首先屏蔽，仅极少量的射线泄漏进入到射线能量标定装置中，通过第一屏蔽件301可以将泄漏到射线能量标定装置中的少量射线基本上完全阻挡。

本实用新型的射线能量标定装置设置多个屏蔽件(第一屏蔽件301、第二屏蔽件302)大大提高了装置的安全性。

在本实用新型的一个实施例中，提供一种射线能量标定方法，使用上述的射线能量标定装置标定射线。射线能量标定方法包括：首先根据需要确定标定厚度；转动所述轴一定角度，使得一个或多个标定部件进入射线区200；以及，根据标定厚度调节射线能量。在一个实施例中，根据实际需要确定多种标定厚度，例如上述表中列出了10种需要的标定厚度，而此时标定块共5种。通过排列组合已有的多个标定块，实现标定所述多种标定厚度。例如，5个标定块可以标定10种标定厚度。每种组合的标定块在轴转动时，被各自对应的轮上的凸块压入射线区，同时其他的标定块未与对应的轮上的凸块接触。例如，在轮的圆周上布置凸块，沿轴的长度方向，在5个轮的圆周上对齐的位置设置凸块，使得当轮转动时，其中的几个轮上的凸块压下一种排列组合的标定块组合。当轮继续转动时，该组凸块离开标定块，标定块回复到初始位置；然后另一种组合的凸块压下相应组合的标定块，标定另一种标定厚度。依次类推，在轮转动一周的过程中，5个标定块被5个凸块的10种组合方式压下，提供了10个标定厚度。

在实际应用中，例如，五个轮对应的标定部件厚度分别为5mm、 12.7mm、25.4mm、45.8mm、50.8mm。当标定厚度为76.2mm时，转动五个轮11、12、13、14、15，此时第三轮13上的凸块将对应的标定部件或标定块压入射线区200，同时第五轮15将对应的标定部件或标定块压入射线区200，此时组成的标定块组合厚度为76.2mm；在标定厚度76.2mm 的条件下调节射线能量；完成射线能量标定后，转动所述轴，凸块离开标定部件，标定块退回其各自的初始位置；完成标定。

其他标定厚度类似地操作。以较少的标定块标定更多的标定厚度，使得设备的体积大大减小。

在以上的实施例中，可以将轮的圆心角360度分成10份，也就是每转动36度，射线能量标定装置可以标定一种标定厚度。通过圆心角的度数可以标记标定厚度，使得操作简单。

本实用新型的一个实施例还提供一种射线成像系统，包括上述的射线能量标定装置。由于射线能量标定装置可以形成为与射线成像系统一体，因而使得射线成像系统的体积大大减小。

尽管已经参考本实用新型的典型实施例，具体示出和描述了本实用新型，但本领域普通技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些实施例进行形式和细节上的多种改变。

Claims (13)

1.一种射线能量标定装置，包括：

一个或多个轮，所述一个或多个轮配置成能够围绕共同的轴线转动，并且每个轮外圆周上的各自的特定位置处配置一个或多个凸块，并且在每个轮转动一周的过程中，轮上的一个或多个凸块将一次或多次驱动标定部件，其中至少一个轮的外圆周上配置多个凸块；以及

多个标定部件，用于进入射线通过的射线区以便标定射线的能量；

其中，每个标定部件配置成对应所述一个或多个轮的每一个，以便通过所述一个或多个轮的对应的一个转动，所述一个或多个轮的每一个的外圆周上特定位置处的凸块能够从不与标定部件接触的位置移动至与标定部件接触的位置，并推动标定部件从初始位置沿该轮的径向方向朝向远离轮的外圆周的方向移动至标定位置；并且，一个或多个轮的每一个能够转动使得其上的凸块离开与标定部件接触的位置而不接触标定部件，以便所述标定部件从标定位置回到初始位置。

2.根据权利要求1所述的射线能量标定装置，其中一个或多个轮通过共同的轴驱动以便同步地转动。

3.根据权利要求2所述的射线能量标定装置，其中所述一个或多个轮上的一个或多个凸块配置成，在轴的转动一圈的过程中，一个或多个轮的各自的凸块移动对应的一个或多个标定部件，被移动的标定部件形成多种标定部件的组合，标定多种预定的射线能量。

4.根据权利要求1所述的射线能量标定装置，其中凸块形状配置为适于随着安装该凸块的轮的转动逐渐推动对应的标定部件。

5.根据权利要求1所述的射线能量标定装置，还包括多个复位部件，每个复位部件配置成向对应的标定部件提供回复力，以便使得标定部件能够从标定位置回到初始位置。

6.根据权利要求1所述的射线能量标定装置，还包括标定部件座，标定部件安装在所述标定部件座的一侧，并且标定部件座的另一侧设置接触部，所述接触部与对应的凸块接触，以便凸块随着轮的圆周运动时与所述接触部接触而推动标定部件座移动。

7.根据权利要求6所述的射线能量标定装置，其中所述接触部具有接触滑轮，以便凸块与接触部接触时所述接触滑轮转动。

8.根据权利要求1所述的射线能量标定装置，还包括第一支架，所述轴安装在所述第一支架，并且第一支架包括第一屏蔽件，用于阻隔射线能量标定装置内的射线泄漏到射线能量标定装置外部。

9.根据权利要求1所述的射线能量标定装置，还包括第二支架，所述一个或多个标定部件安装在第二支架，所述第二支架包括一个或多个滑动槽，所述标定部件的标定块通过滑动槽引导进入射线区。

10.根据权利要求9所述的射线能量标定装置，还包括第二屏蔽件，配置在第二支架上以阻隔射线区的射线泄漏进入射线能量标定装置。

11.根据权利要求2所述的射线能量标定装置，还包括马达，配置成驱动所述轴转动。

12.根据权利要求11所述的射线能量标定装置，其中马达通过皮带、链条或齿轮传动机构驱动所述轴转动。

13.一种射线成像系统，包括如权利要求1-12任一项所述的射线能量标定装置。