CN209249426U - 一种平板倍增影像增强器 - Google Patents

Abstract

一种平板倍增影像增强器，包括圆柱状外壳体，外壳体的一端密封安装有前盖，前盖上开设有输入窗，外壳体的另一端密封安装有后盖，后盖上开设有输出窗；外壳体内设置有真空腔室，从输入窗至输出窗侧的真空腔室内依次设置有若干层影像倍增层，每层影像倍增层均包括依次设置的荧光层、光电阴极层和绝缘导线层，绝缘导线层包括若干根垂直与光电阴极层设置的导线，导线之间设置有绝缘层；从输入窗至输出窗侧的外壳体外依次设置有若干与绝缘导线层配合的电极，电极伸入外壳体与对应的荧光层导通。该增强器密封性好、安全可靠、有效防止X射线的泄露，并且能够通过影像倍增层对X射线的成像效果进行几何倍增，实现小量X射线形成高亮度可见光图像。

Description

一种平板倍增影像增强器

技术领域

本实用新型涉及一种X射线影像增强器，特别是一种平板倍增影像增强器。

背景技术

X射线是波长介于紫外线和γ射线之间的电磁波。

目前X射线广泛用于医疗影像诊断及工业探伤等领域，在X射线检测系统中的影像增强器是必不可少的组件，先通过影像增强器接收和加强影像，再通过相机将影像增强器上的图像信息提取交由计算机处理。

虽然X射线能够穿透许多对可见光不透明物质进行成像，但是X射线本身对人体有害的，因而实际应用中既要保证实现图像清晰可见、可数字存储，又要尽可能的减少X射线的量，因而对影像增强器的要求越来越高，急需能够实现小量X射线进行清晰成像的影像增强器。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理、密封性好、能够实现小量X射线进行清晰成像的平板倍增影像增强器。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本实用新型是一种平板倍增影像增强器，该增强器包括圆柱状外壳体，外壳体的一端密封安装有前盖，前盖上开设有输入窗，外壳体的另一端密封安装有后盖，后盖上开设有输出窗；外壳体内设置有真空腔室，从输入窗至输出窗侧的真空腔室内依次设置有若干层影像倍增层，每层影像倍增层均包括依次设置的荧光层、光电阴极层和绝缘导线层，绝缘导线层包括若干根垂直与光电阴极层设置的导线，导线之间设置有绝缘层；从输入窗至输出窗侧的外壳体外依次设置有若干与绝缘导线层配合的电极，电极伸入外壳体与对应的荧光层导通。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的平板倍增影像增强器，所述输出窗与距离输出窗最近的绝缘导线层之间还设置有输出层，输出层包括依次设置的荧光输出层和采用平板透光玻璃制成的平板输出屏。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的平板倍增影像增强器，所述距离输出窗最近的绝缘导线层的导线的长度从中部至四周依次增大形成中部内凹的圆弧状，输出窗的中部对应内凹形成圆弧状。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的平板倍增影像增强器，所述真空腔室内的输出窗的一侧还设置有采用平板透光玻璃制成的弧形输出屏。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的平板倍增影像增强器，所述影像倍增层设置有3层或4层，3层或4层的影像倍增层等间距平行设置。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的平板倍增影像增强器，所述从输入窗至输出窗侧的外壳体外施加的电极的电压依次增大。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来进一步实现，对于以上所述的平板倍增影像增强器，所述输入窗采用对X射线吸收率低的材料制成，输出窗采用透明材料制成，外壳体采用绝缘不透光材料制成。

与现有技术相比，本实用新型在真空腔室内设置若干层影像倍增层，从输入窗进入的X射线，先通过第一层影像倍增层的荧光层，转换成荧光，对第一层影像倍增层的光电阴极进行照射，激发电子，在外壳体外电极施加的高压电场作用下，激发的电子沿第一层影像倍增层的导线的一端加速移向导线的另一端，并继续移向下一层影像倍增层的荧光层一端，该层荧光层因电子撞击速度增加，产生亮度更大的荧光，进而使该层光电阴极层激发的电子数量更多，经过若干层影像倍增层的倍增，电子数量大大增多，便于形成高亮度可见光图像，供录制、拍照及图像存储；其次，还可以将最后一层的绝缘导线层制成圆弧形，以形成缩小高亮度可见光图像，便于更好的供录制、拍照及图像存储。该增强器密封性好、安全可靠、有效防止X射线的泄露，并且能够通过影像倍增层对X射线的成像效果进行几何倍增，实现小量X射线形成高亮度可见光图像。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图；

图2为本实用新型的另一种结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1，一种平板倍增影像增强器，该增强器包括圆柱状外壳体1，外壳体1的一端密封安装有前盖2，前盖2上开设有输入窗，外壳体1的另一端密封安装有后盖3，后盖3上开设有输出窗；外壳体1内设置有真空腔室，从输入窗至输出窗侧的真空腔室内依次设置有若干层影像倍增层，每层影像倍增层均包括依次设置的荧光层5、光电阴极层6和绝缘导线8层7，绝缘导线8层7包括若干根垂直与光电阴极层6设置的导线8，导线8之间设置有绝缘层；从输入窗至输出窗侧的外壳体1外依次设置有若干与绝缘导线8层7配合的电极4，电极4伸入外壳体1与对应的荧光层5导通。绝缘层处设置绝缘材料，如塑料、陶瓷等，用于将导线8分隔开；输入窗与输出窗均中部向内下凹形成圆弧状；荧光层5处设置有荧光材料，该荧光材料既可以在X射线照射产生荧光，也可以在电子照射时产生荧光；如采用碘化铯材料；或者第一层荧光层5的荧光材料为能使X射线照射产生可见光的材料，后续荧光层5采用能够在电子照射时产生可见光的材料，如第一层采用碘化铯材料，后续荧光层5采用硫化锌镉材料；光电阴极层6设置有光电阴极；X射线由输入窗进入外壳体1内后，先在第一层影像倍增层的荧光层5产生荧光，荧光照射到光电阴极层6，激发产生电子，产生的电子在外部施加的电压下从导线8的一端加速移向导线8的另一端，并继续向下一层影像倍增层高速移动，速度增加的电子对下一层影像倍增层的荧光层5撞击，产生更强的光，使该层光电阴极激发产生更多数量的电子，在该层对应的电压作用下速度再次增强，经过若干层影像倍增层后，电子数量得到几何倍增，便于最终高速运动撞击到设置在输出窗处荧光层5，形成高亮度可见光图像，供录制、拍照及图像存储。

所述输出窗与距离输出窗最近的绝缘导线8层7之间还设置有输出层，输出层包括依次设置的荧光输出层9和采用平板透光玻璃制成的平板输出屏10。荧光输出层9采用荧光物质制成，如异硫氰酸荧光素，荧光输出层9与输出屏平行设置，输出屏设置在靠近输出窗的一侧，便于高速运动电子撞击到荧光输出层9，再透过输出屏形成高亮度可见光图像；此处输出屏便于透光和承载荧光输出层9，便于荧光输出层9的设置。

参照图2，所述距离输出窗最近的绝缘导线8层7的导线8的长度从中部至四周依次增大形成中部内凹的圆弧状，输出窗的中部对应内凹形成圆弧状，该处绝缘导线8层7的导线8远端制成圆弧形，输出窗的圆弧与绝缘导线8层7的圆弧所在圆的圆心相同，便于形成平行设置，使得最终高速运动电子能够更好的集中汇聚一起，形成缩小高亮度可见光图像，供录制、拍照及图像存储。

所述真空腔室内的输出窗的一侧还设置有采用平板透光玻璃制成的弧形输出屏11，此处的弧形输出屏11起到透光、封闭作用，既便于最终高速运动电子撞击穿过，在后续外部设置的接收屏上形成可见光图像，也起到对外壳体1封闭作用；设置弧形输出屏11时，可不设置输出窗，利用弧形输出屏11替代后盖3。

所述影像倍增层设置有3层或4层，3层或4层影像倍增层等间距平行设置，每层影像倍增层之间的间距为3m-200mm，优选间距为50mm。

所述从输入窗至输出窗侧的外壳体1外施加的电极4的电压依次增大，从输入窗至输出窗侧的外壳体1外施加的电极4的电压依次为0V至数千伏、数十千伏，常采用的电压为0-30kV，如在输入窗侧的第一处与绝缘导线8层7对应的电极4的电压为0V，第二处电压为8kV，第二处电压为16kV，如此依次递增。

所述输入窗采用对X射线吸收率低的材料制成，输出窗采用透明材料制成，外壳体1采用绝缘不透光材料制成。输入窗采用玻璃或铝板制成，便于X射线投射；输出屏采用玻璃制成，转换成的电子向外输出；外壳体1采用玻璃或石英制成，绝缘不透光。

一种X射线影像倍增的方法，步骤为，先将照射的X射线转换成可见光，再通过获得的可见光获得电子，然后对电子进行加速，并利用加速后的电子产生更强的可见光，再通过获得的可见光得到更多的电子，如此往复，获得数量更多的电子，最后形成高亮度可见光图像，实现X射线影像的倍增；

具体实施过程为，先通过荧光层将X射线转换成荧光，荧光的光子照射光电阴极层产生电子，电子在电极施加的电场作用下加速，沿着导线加速移动，对下一层荧光层撞击，产生更强的荧光，再照射该层的光电阴极层，产生更多的电子，并继续加速撞击下一层荧光层，如此往复，获得数量更多的电子，最后形成高亮度可见光图像。

Claims (7)

1.一种平板倍增影像增强器，其特征在于：该增强器包括圆柱状外壳体，外壳体的一端密封安装有前盖，前盖上开设有输入窗，外壳体的另一端密封安装有后盖，后盖上开设有输出窗；外壳体内设置有真空腔室，从输入窗至输出窗侧的真空腔室内依次设置有若干层影像倍增层，每层影像倍增层均包括依次设置的荧光层、光电阴极层和绝缘导线层，绝缘导线层包括若干根垂直与光电阴极层设置的导线，导线之间设置有绝缘层；从输入窗至输出窗侧的外壳体外依次设置有若干与绝缘导线层配合的电极，电极伸入外壳体与对应的荧光层导通。

2.根据权利要求1所述的平板倍增影像增强器，其特征在于：所述输出窗与距离输出窗最近的绝缘导线层之间还设置有输出层，输出层包括依次设置的荧光输出层和采用平板透光玻璃制成的平板输出屏。

3.根据权利要求1所述的平板倍增影像增强器，其特征在于：所述距离输出窗最近的绝缘导线层的导线的长度从中部至四周依次增大形成中部内凹的圆弧状，输出窗的中部对应内凹形成圆弧状。

4.根据权利要求3所述的平板倍增影像增强器，其特征在于：所述真空腔室内的输出窗的一侧还设置有采用平板透光玻璃制成的弧形输出屏。

5.根据权利要求1所述的平板倍增影像增强器，其特征在于：所述影像倍增层设置有3层或4层，3层或4层的影像倍增层等间距平行设置。

6.根据权利要求1所述的平板倍增影像增强器，其特征在于：所述从输入窗至输出窗侧的外壳体外施加的电极的电压依次增大。

7.根据权利要求1所述的平板倍增影像增强器，其特征在于：所述输入窗采用对X射线吸收率低的材料制成，输出窗采用透明材料制成，外壳体采用绝缘不透光材料制成。