CN210775283U - 一种辐射成像指标测试设备及检查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种辐射成像指标测试设备，包括：调整机构；测试体，测试体安置在调整机构上，调整机构带动测试体移动；探测区，探测区设置有多个探测器，多个探测器覆盖整个射线束能到达的位置；检查装置，检查装置包括标志物，标志物中心线所在直线与测试体沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，且位于辐射源源点和探测区之间。本实用新型的技术方案提高了对辐射成像指标测试装置中测试角度调整的精确度，更加直观、便捷，操作性强。

Description

一种辐射成像指标测试设备及检查装置

技术领域

本实用新型涉及辐射成像技术领域，尤其是一种辐射成像指标测试设备及检查装置。

背景技术

辐射成像技术领域中，例如辐射型货物/车辆检查系统，为了评估成像设备的成像性能指标，需要采用合适的测试装置对成像指标进行测试。例如，依据国家标准GB/T19211-2015《辐射型货物和(或)车辆检查系统》，透射型X射线或伽玛射线检查系统常用的成像指标包括穿透力、穿透丝分辨力、反差灵敏度、物质分辨力等。

为了保证测试成像效果和测试的一致性，通常要求试验装置布置在检查范围内并与入射束流垂直。例如，穿透力指标定义为检查系统能分辨出置于钢板后全吸收体时的最大钢板厚度，并且要求在测试时射线束垂直于试验装置。

现有的检测装置可以使背侧基板在360度范围内任意旋转，适应于不同位置加速器的入射角度，以保证检测装置基板垂直于射线主束方向；或通过升降部件将标定件升至标定位置，转动部件选取标定件至相应角度，以便射线源发射的射线束垂直穿过所述标定块的中心。

无论是成像指标检测还是标定均要求检测装置中测试体垂直于射线束方向，现有技术均没有公开如何检测或判断测试体垂直于射线束方向，可采用角度尺等手段测量，但由于测试体定位上的误差，采用角度尺方法只能进行粗调(与最佳角度存在一定的误差)，目前尚未有公开的技术手段指导调试人员如何判断是否垂直或进行进一步的精确调整。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种辐射成像指标测试设备及检查装置，以便于更加直观的观察，并指导进行进一步的调整。本实用新型提供的检查装置可以用于测试图像指标，也可以用于对辐射成像设备使用前的标定。

基于上述目的，本实用新型提供一种辐射成像指标测试设备，包括：

调整机构；

测试体，测试体安置在调整机构上，调整机构带动测试体移动；

探测区，探测区设置有多个探测器，多个探测器覆盖整个射线束能到达的位置；

检查装置，检查装置包括标志物，标志物中心线所在直线与测试体沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，且标志物位于辐射源源点和探测区之间；

调整过程中，标志物与测试体的相对位置保持不变。

进一步地，调整机构包括支撑架，支撑架包括底座、转轴和载物台，转轴安装在底座上，转轴带动载物台旋转；测试体固定在载物台上。

进一步地，调整机构还包括位置调节装置，底座安置在位置调节装置上，使支撑架可进行水平或竖直移动。

进一步地，标志物包括近源点标志和远源点标志，近源点标志与远源点标志分别位于测试体两侧，近源点标志安置在靠近辐射源源点一侧，远源点标志安置在远离辐射源源点一侧。

进一步地，近源点标志和远源点标志之间具有第一距离，第一距离使近源点标志和远源点标志在随着测试体旋转时，以辐射源源点为发射源，在探测区形成的图像产生可识别的变化。

在一些实施例中，近源点标志为有孔钢板，远源点标志为十字型钢条，且十字型钢条的中心点与有孔钢板的孔心的形成第一连线，第一连线即为标志物中心线，其所在直线与测试体所在平面垂直。

在一些实施例中，近源点标志为有孔钢板，远源点标志为具有一定长度的空心柱状体，空心柱状体的中心线与有孔钢板的孔心形成第二连线，第二连线即为标志物中心线，其所在直线与测试体所在平面垂直。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种辐射成像指标测试设备的检查装置，包括标志物，标志物上设置有刻度凹槽和中心线标志；在检查时，标志物中心线所在直线与测试体沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，且标志物位于辐射源源点和探测区之间。

进一步地，标志物包括近源点标志和远源点标志，近源点标志与远源点标志分别位于测试体两侧，近源点标志安置在靠近辐射源源点一侧，远源点标志安置在远离辐射源源点一侧。

进一步地，利用上述装置的检查装置误差范围的计算方法，通过近源点标志和远源点标志之间的距离D、源点距转轴距离L、源点距探测器投影距离N，得到旋转角度θ与对应投影移动距离P的关系，设备测量精确度已知的最小P值对应求出的θ即为所述检查装置的误差范围。

本实用新型具有以下有益技术效果：本实用新型提供的辐射成像指标测试设备的检查装置以及偏转角度检出限的计算方法，借助检测装置的辐射扫描图像直接判断测试体角度是否处于最佳位置，提高了对辐射成像指标测试装置使用中测试体角度调整的精确度，更加直观、便捷，操作性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本实用新型一实施例辐射成像指标测试设备及检查装置侧视示意图；

图2A-2E为本实用新型一实施例辐射成像指标测试设备的检查装置扫描图像示意图；

图3为本实用新型一实施例辐射成像指标测试设备的检查装置误差范围的计算过程图。

其中：1-支撑架；11-底座；12-转轴；13-载物台；2-测试体；3-标志物；31-近源点标志；32-远源点标志；4-探测区；41-探测器；42-横探测区；43-竖探测区；5-辐射源源点。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型实施例进一步详细说明。

本实用新型实施例的第一个方面，提出了一种辐射成像指标测试设备的实施例。图1示出的是本实用新型提供的辐射成像指标测试设备及检查装置示意图。

一种辐射成像指标测试设备，包括调整机构，调整机构包括支撑架1，支撑架1包括底座11、转轴12和载物台13，转轴12安装在底座11上，转轴12带动载物台13旋转，调整机构还可以包括位置调节装置，底座11安置在位置调节装置上，使支撑架1可进行水平或竖直移动；

测试体2，测试体2安置在调整机构上，调整机构带动测试体2移动，测试体2固定在载物台13上；

探测区4，探测区4设置有多个探测器41，多个探测器41覆盖整个射线束能到达的位置，较佳地，探测区4包括横探测区42和竖探测区43；

检查装置，检查装置包括标志物3，标志物3中心线所在直线与测试体2沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，并与测试体2所在平面垂直，且标志物3位于辐射源源点5和探测区4之间。调整过程中，标志物3与测试体2的相对位置保持不变。

标志物3中心线所在直线与测试体2沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度情况下，两者在图1所示的侧视示意图中的投影是重合的；测试体2所在平面指的是测试时应朝向辐射源源点5的表面。

测试体2可以包括多个部分，在一些实施例中，如穿透力指标测试体，可以是包括500mm长×500mm宽×300mm厚钢板和200mm长×200mm宽×100mm厚铅砖，其中钢板厚度可以调整，铅砖作为全吸收体安装在钢板后，测试体沿射线方向中心线为穿过钢板500mm长×500mm宽截面沿厚度方向的中心线；在一些实施例中，如物质分辨力测试体，可以是包括不同种类的物质，如石墨、铝、钢、铅等，每种物质样品为截面不小于200mm×200mm的柱状体。

标志物3包括近源点标志31和远源点标志32，近源点标志31与远源点标志32分别位于测试体2两侧，近源点标志31安置在靠近辐射源源点5一侧，远源点标志32安置在远离辐射源源点5一侧。近源点标志31和远源点标志32之间具有第一距离，第一距离使近源点标志31和远源点标志32在随着载物台13旋转时，辐射束在探测区4形成的图像产生可识别的变化。

在一些实施例中，近源点标志31为有孔钢板，远源点标志32为十字型钢条，且十字型钢条的中心点与有孔钢板的孔心的形成第一连线，第一连线即为标志物3的中心线，其所在直线与测试体2所在平面垂直。辐射源源点5不断地发射辐射束，辐射束穿过沿扫描方向移动(图1所示侧视图中探测器41沿横探测区42和竖探测区43的排布方向为辐射束张角方向，垂直于辐射束张角方向辐射束宽度方向，辐射束宽度方向即为扫描方向。典型地，辐射束张角方向在垂直方向，扫描方向在水平方向)的测试设备和检查装置，最终探测器41数据经处理后形成辐射扫描图像。其中十字型钢条的横向用于指示垂直方向角度是否合适，十字型钢条的纵向用于指示水平方向角度是否合适。测试设备放置不同角度的辐射扫描图像如图2所示，其中图2A所示最佳角度位置，即测试体2沿射线束方向的中心线通过辐射源源点5，远源点标志32十字型钢条交叉点位于近源点标志31孔型标志的中心。图2B和图2C分别为垂直方向角度偏大和角度偏小情况下，标志物的扫描图像；图2D和图2E分别为水平方向角度偏右和角度偏左情况下，标志物的扫描图像。通过图像中标志物远离辐射源点部分相对靠近辐射源点部分的位置，可以判断测试体的角度偏差方向和程度，指导测试人员进行调整，直到调整为图2A所示图像，直观高效。可选地，也可以调换近源点标志31和远源点标志32的位置，相应的角度偏差方向的判断也相应调换。

在一些实施例中，标志物为具有一定长度的空心柱状体，空心柱状体的中心线与有孔钢板的孔心形成第二连线，第二连线所在直线与测试体2沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，并与测试体2所在平面垂直。通过柱状体靠近辐射源源点5和远离辐射源源点5的两端在扫描图像中的位置来判断测试体是否校准偏差。

根据本实用新型的另一方面，本实用新型还提供一种辐射成像指标测试设备的检查装置，包括标志物3，标志物3上设置有刻度凹槽和中心线标志；在检查时，标志物3中心线所在直线与测试体2沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，并与测试体2所在平面垂直，且标志物3位于辐射源源点5和探测区4之间。标志物3包括均位于测试体2中心线所在的直线上的近源点标志31和远源点标志32，近源点标志31与远源点标志32分别位于测试体2两侧，近源点标志31安置在靠近辐射源源点5一侧，远源点标志32安置在远离辐射源源点5一侧。

图3示出的是辐射成像指标测试设备的检查装置误差范围的计算过程图。其中：O为辐射源源点，a为远源点标志，b为近源点标志，b’为偏转后近源点标志，c为近源点标志b在探测器上投影的位置，c’为偏转后近源点标志b’在探测器上投影的位置，远源点标志a距离辐射源源点O的距离为L，即Oa＝L，远源点标志a距离近源点标志b的距离为D。

通过远源点标志a和近源点标志b之间的距离D、源点O距转轴距离L、源点O距探测器投影距离N，得到旋转角度θ与对应探测器上投影移动距离P的关系，辐射成像设备测量精确度已知的最小P值对应求出的θ即为所述检查装置的误差范围。

当标志物随测试体在射线扇形束平面内发生偏转时，为了简化问题，以a点为旋转中心，转过角度θ后，近源点标志b移动至b’，则在探测器平面内投影移动的距离P＝NDsinθ/(L-Dcosθ)，若探测器平面内投影移动的检出限为p，则在扇形射线束平面内发生偏转的最小偏转角度检出限的关系为(Nsinθ+pcosθ)＝p(L/D)，在计算检出限时，可合理的令θ为一个极小值，则cosθ近似为1，上式可简化为Nsinθ＝p(L/D-1)。则偏转角度检出限为arcsin(p(L/D-1)/N)。

对于使用扇形射线束进行辐射成像的系统，在垂直于射线束平面的平面内发生偏转时，问题变得更为简单，同样以a点为旋转中心，转过角度θ后，特征点b移动至特征点b’，则在探测器平面内投影沿扫描方向移动的距离为Dsinθ，若探测器平面内投影沿扫描方向移动的检出限为p’，则在垂直于扇形射线束平面的平面内发生偏转的最小偏转角度检出限为arcsin(p’/D)。

由上两个检出限可知，近源点标志a和远源点标志b的距离D一定的装置，可以根据投影处辐射成像设备的最小精确度p和p’，计算出检查装置的误差范围。同时可以看出，近源点标志a和远源点标志b之间的距离D值越大，误差范围越小。

以上是本实用新型公开的示例性实施例，但是应当注意，在不背离权利要求限定的本实用新型实施例公开的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。此外，尽管本实用新型实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。

应当理解的是，在本文中使用的，除非上下文清楚地支持例外情况，单数形式“一个”旨在也包括复数形式。还应当理解的是，在本文中使用的“和/或”是指包括一个或者一个以上相关联地列出的项目的任意和所有可能组合。

上述本实用新型实施例公开实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本实用新型实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本实用新型实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本实用新型实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种辐射成像指标测试设备，其特征在于，包括：

调整机构；

测试体，所述测试体安置在所述调整机构上，所述调整机构带动所述测试体移动；

探测区，所述探测区设置有多个探测器，多个所述探测器覆盖整个射线束能到达的位置；

检查装置，所述检查装置包括标志物，所述标志物中心线所在直线与所述测试体沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，且所述标志物位于辐射源源点和探测区之间；

调整过程中，所述标志物与所述测试体的相对位置保持不变。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述调整机构包括支撑架，所述支撑架包括底座、转轴和载物台，所述转轴安装在所述底座上，所述转轴带动所述载物台旋转；所述测试体固定在所述载物台上。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述调整机构还包括位置调节装置，所述底座安置在所述位置调节装置上，使所述支撑架可进行水平或竖直移动。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述标志物包括近源点标志和远源点标志，所述近源点标志与所述远源点标志分别位于所述测试体两侧，所述近源点标志安置在靠近辐射源源点一侧，所述远源点标志安置在远离辐射源源点一侧。

5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述近源点标志和所述远源点标志之间具有第一距离，所述第一距离使所述近源点标志和所述远源点标志在随着所述测试体旋转时，以辐射源源点为发射源，在探测区形成的图像产生可识别的变化。

6.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述近源点标志为有孔钢板，所述远源点标志为十字型钢条，且所述十字型钢条的中心点与所述有孔钢板的孔心的形成第一连线，所述第一连线为所述标志物中心线，其所在直线与测试体所在平面垂直。

7.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述近源点标志为有孔钢板，所述远源点标志为具有一定长度的空心柱状体，所述空心柱状体的中心线与所述有孔钢板的孔心形成第二连线，所述第二连线为所述标志物中心线，其所在直线与测试体所在平面垂直。

8.一种辐射成像指标测试设备的检查装置，其特征在于，包括标志物，所述标志物上设置有刻度凹槽和中心线标志，在检查时所述标志物中心线所在直线与测试体沿射线方向中心线平行并在扫描方向上位于相同高度，且所述标志物位于辐射源源点和探测区之间。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述标志物包括近源点标志和远源点标志，所述近源点标志与所述远源点标志分别位于所述测试体两侧，所述近源点标志安置在靠近辐射源源点一侧，所述远源点标志安置在远离辐射源源点一侧。

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