CN209559153U - 一种x射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及X射线测量系统领域，具体涉及一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，依次包括X射点光源、半椭圆形平行聚焦透镜和CDD相机；X射点光源、半椭圆形平行聚焦透镜、CDD相机均在同一光轴上；待测毛细管位于半椭圆形平行聚焦透镜的透镜出口和CDD相机之间。本实用新型提出的一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，方法简便，使用的设备很常见，而且易于分析和计算，是一种实用性很强的测量工具。
Description
技术领域
本实用新型涉及X射线测量系统领域，具体涉及一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置。
背景技术
X射线波长短、穿透能力强、折射率近似为1，故不能像可见光一样利用普通光学透镜折射聚焦，需要使用特定的光学元件对其进行聚焦。X射线聚焦元件主要有：波带片、复合折射透镜、K-B镜等。另一种是利用全反射原理制成的重要光学元件是毛细管。
用于X射线聚焦的毛细管使用玻璃制成，内径很小。但毛细管的内径和轮廓又是衡量毛细管质量品质的一个重要的指标。
以椭球镜X射线聚焦毛细管玻璃为例，设计的内半径在100μm到500μm之，长为10cm左右，毛细管的内外径很小，而且玻璃很厚，目前还没有一种被普遍采用的方法来测量玻璃管的内径。
实用新型内容
本实用新型提供一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，以解决现有技术中至少一个问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，依次包括X射点光源、半椭圆形平行聚焦透镜和CDD相机；X射点光源、半椭圆形平行聚焦透镜、CDD相机均在同一光轴上；待测毛细管位于半椭圆形平行聚焦透镜的透镜出口和CDD相机之间。
所述的待测毛细管中间填充有BaSO4溶液。
使用X射线电子计算机断层扫描(X-CT)的螺旋技术，对毛细管进行断层扫描，得到每一层的横截面。不同部位的X射线的吸收系数不同，使用CDD相机探测到得到由一定数目由黑到白不同灰度的像素按矩阵排列所构成的图像，图像还原出毛细管每一层的横截面，对图像的黑白的灰度进行分析，分辨出内径和轮廓，对所成的图形进行分析和测量，得到毛细管的内径的大小。
本实用新型提出的一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，方法简便，使用的设备很常见，而且易于分析和计算，是一种实用性很强的测量工具。
附图说明
参照以下附图，将更好地理解本实用新型的许多方面。
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型使用的X射线光源及其形成的示意图。
图3为本实用新型的理想的成像图形的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
附图1所示，一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，依次包括X射点光源5、半椭圆形平行聚焦透镜3和CDD相机6；X射点光源5、半椭圆形平行聚焦透镜3、CDD相机6均在同一光轴上；待测毛细管7位于半椭圆形平行聚焦透镜3的透镜出口2和CDD相机6之间。
所述的待测毛细管7中间填充有BaSO4溶液8。
通过X射点光源5产生的点源出射的X射线4通过半椭圆形平行聚焦透镜3变为准平行的X射线光束1，照射待测的粘附有BaSO4溶液8的毛细管玻璃在CDD相机6上成像。使用半椭圆形平行聚焦透镜3把点源出射的X射线4变为准平行的X射线光束1的形成过程见图2。
在图2中，有一个半椭圆形平行聚焦透镜3，点源出射的X射线4在半椭圆形平行聚焦透镜3中发生全反射，在透镜出口2处形成准平行的X射线光束1，在准平行的X射线光束1照射的待测毛细管7的成像。
为了得到更好的截面图像，本实用新型选用了电子计算机断层扫描(X-CT)的螺旋技术，扫描过程是快速、连续性的薄层扫描，得到的图形质量高，可以看到毛细管每一个位置的形状，也就是可以通过分析和测量图像可以得到每一个位置的内外径的大小。为了使得到的图像轮廓更为清晰，在进行照射前，毛细管首先在BaSO4溶液中浸泡过一段时间。另选的可以使用其他对环境无害、对毛细管无腐蚀作用的溶液。
本实用新型使用平行光源照射，虽然X射点光源5、待测毛细管7和CDD相机6三者之间存在一定的距离，但是所得到的毛细管的图像与实际的大小相比是一致。对所得到的图像进行分析和测量便可以直接得到待测毛细管7的轮廓和内径的大小。
在图3中待测毛细管7玻璃的不同位置理想的成像图。使用平行的X射线束的电子计算机断层扫描(X-CT)扫描可以得到每个位置的横截面图像，如图上的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为不同位置的内外径和轮廓。在不同的位置毛细管玻璃的内外径和轮廓是不同的，通过X射线照射和CDD相机成像可以测定其大小和形状。使用CDD相机得到的横截面的每个位置的灰度不同，依据不同位置的灰度首先判断哪里是内径哪里是外径。确定出内径的位置后，根据像素块测量毛细管的内径的大小。
以上所述仅是本实用新型的优先实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润色，这些改进和润色也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，其特征在于，依次包括X射点光源、半椭圆形平行聚焦透镜和CDD相机；X射点光源、半椭圆形平行聚焦透镜、CDD相机均在同一光轴上；待测毛细管位于半椭圆形平行聚焦透镜的透镜出口和CDD相机之间。
2.根据权利要求1所述的一种X射线测量毛细管玻璃内径和轮廓的装置，其特征在于，所述的待测毛细管中间填充有BaSO4溶液。
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| CN (1) | CN209559153U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111473749A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-07-31 | 中国科学院上海应用物理研究所 | 一种单毛细管内面形在线表征方法 |
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