CN219694962U - 成像屏蔽系统、成像装置及中子照相设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及中子成像技术领域，具体提供一种成像屏蔽系统、成像装置及中子照相设备，旨在解决如何在满足屏蔽要求的前提下，实现屏蔽系统与中子发生器和准直器对接的问题。为此目的，本申请的成像屏蔽系统包括：第一底座，所述第一底座上设置有导轨；屏蔽室，其设置于所述导轨上，能够沿所述导轨横向往复移动，所述屏蔽室具有供成像单元接入的安装接口；以及竖向调节机构，其连接于所述第一底座背离所述屏蔽室的表面，用于调节所述第一底座的高度。本申请能够屏蔽中子源产生的中子以及次生的光子，保护CCD相机芯片不受损伤、降低产生的噪声、提高成像质量，同时可根据慢化准直系统内准直器的具体位置精准调整屏蔽室的位置。

Description

成像屏蔽系统、成像装置及中子照相设备

技术领域

本申请涉及中子成像技术领域，具体提供一种成像屏蔽系统、成像装置及中子照相设备。

背景技术

中子成像作为一种重要的无损检测技术，其能够实现物体深度部位的检测，并能准确区分不同元素成分，因而在航空航天、材料学、生物医学等各领域中发挥着越来越重要的作用。

中子成像过程中，需要通过屏蔽系统对中子、光子等干扰因子进行过滤，同时还得根据中子发生器和准直器的位置对屏蔽系统进行调节，以使成像装置能够接受中子入射，因此，如何满足屏蔽要求的同时实现屏蔽系统与中子发生器和准直器的位置对接成为亟待解决的问题。

因此，本领域需要一种新的屏蔽系统和成像装置来解决上述问题。

实用新型内容

本申请旨在解决上述技术问题，即如何在满足屏蔽要求的前提下，实现屏蔽系统与中子发生器和准直器的对接。

第一方面，本申请提供一种成像屏蔽系统，该成像屏蔽系统包括：

第一底座，所述第一底座上设置有导轨；

屏蔽室，其设置于所述导轨上，能够沿所述导轨横向往复移动，所述屏蔽室具有供成像单元接入的安装接口；以及

竖向调节机构，其连接于所述第一底座背离所述屏蔽室的表面，用于调节所述第一底座的高度。

可选地，所述屏蔽室包括：底墙体，其滑动设置于所述导轨上；以及多个侧墙体，其首尾相连形成方形框架结构，所述框架结构固定于所述底墙体上，所述底墙体与所述多个侧墙体共同形成所述安装接口。

可选地，所述底墙体和每个所述侧墙体均包括沿着所述屏蔽室中心依次向外的第一屏蔽层、第二屏蔽层以及外护层；

所述第一屏蔽层用于屏蔽外界光子；

所述第二屏蔽层用于屏蔽外界中子。

可选地，任意相邻的两个侧墙体设置有第一台阶结构，以使所述两个侧墙体能够彼此插接配合；并且/或者

所述底墙体和与其相邻的侧墙体设置有第二台阶结构，以使所述底墙体和与其相邻的侧墙体之间通过所述第二台阶结构插接配合。

可选地，所述第一屏蔽层为铅板，所述第二屏蔽层为聚乙烯板。

可选地，每个所述侧墙体靠近所述底墙体的端部还固定有加固板。

可选地，所述第一底座上还设置有丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构与所述屏蔽室相连，用于控制所述屏蔽室沿所述导轨往复移动。

可选地，所述成像屏蔽系统还包括：第二底座，所述竖向调节机构远离所述第一底座的端部固定于所述第二底座上。

第二方面，本申请提供一种成像装置，该成像装置包括：

第一方面中任一项所述的成像屏蔽系统；

成像单元，其安装于所述安装接口，中子束流作用在所述成像单元的转换屏上产生的光信号能够沿所述成像单元内部通道进入所述屏蔽室内；以及

图像采集单元，其设置于所述屏蔽室内，用于接受所述光信号并基于所述光信号生成图像。

第三方面，本申请提供一种中子照相设备，其包括：

中子发生装置，其用于产生中子束流；

慢化准直系统，其用于将所述中子束流慢化成热中子，并对其进行准直调整；以及

第三方面所述的成像装置。

如上，在采用上述技术方案的情况下，本申请将屏蔽室通过导轨滑动设置于第一底座上，能够实现屏蔽室在水平面内的横向调节，通过竖向调节机构对屏蔽室进行升降，实现屏蔽室在竖直方向上的高度调节，从而能够根据慢化准直系统内准直器的具体位置精准调整屏蔽室的位置，实现准直器与成像装置入口的对接。

进一步地，将屏蔽室的各个墙体设置为第一屏蔽层、第二屏蔽层以及外护层依次连接的复合墙体，能够屏蔽中子源产生的中子以及次生的光子，保护CCD相机芯片不受损伤、降低产生的噪声、提高成像质量。

附图说明

下面结合附图来描述本申请的优选实施方式，附图中：

图1是本申请实施例给出的成像屏蔽系统的整体结构示意图；

图2是图1的三维爆炸图；

图3是体现屏蔽室结构的三维爆炸图。

图中，附图标记指代如下：

1、第一底座；11、导轨；2、屏蔽室；21、第一屏蔽层；22、第二屏蔽层；23、外护层；3、竖向调节机构；4、第二底座；5、加固板。

具体实施方式

下面参照附图来描述本申请的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本申请的技术原理，并非用于限制本申请的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示相关装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，序数词“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，还需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应作广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参照图1，为本申请实施例公开的一种成像屏蔽系统，其包括第一底座1、屏蔽室2以及竖向调节机构3。

第一底座1的上表面设置有导轨11，屏蔽室2滑动设置在导轨11上，且能够沿导轨11作往复直线运动。导轨11的作用在于使屏蔽室2能够在水平面内横向移动，与准直系统的准直器相对应。可选地，第一底座1上设置有丝杠螺母机构，丝杠螺母机构与屏蔽室2的底部相连，通过丝杠螺母机构控制屏蔽室2沿导轨11往复移动。由于丝杠螺母机构本身具有自锁性，屏蔽室2调整至指定位置后，可固定于该位置，避免屏蔽室2受到外界因素影响而晃动。

屏蔽室2的作用在于过滤外界杂散中子和光子，屏蔽室2上具有供成像单元接入的安装接口，成像单元安装在安装接口，中子束流作用在成像单元的转换屏上时产生的光信号能够经成像单元内部通道进入屏蔽室2内。

竖向调节机构3支撑安装在第一底座1的下表面，即第一底座1背离屏蔽室2的侧表面。竖向调节机构3可以为伸缩套筒与螺栓的配合形式，也可以为丝杠螺母升降机构等形式，只要能够控制第一底座1和屏蔽室2在竖直方向上移动，达到调节第一底座1和屏蔽室2高度的目的均可，本申请不对其具体形式作具体限定。

本申请将屏蔽室2通过导轨11滑动设置于第一底座1上，能够实现屏蔽室2在水平面内的横向调节，通过竖向调节机构3对屏蔽室2进行升降，实现屏蔽室2在竖直方向上的高度调节，从而能够根据慢化准直系统内准直器的具体位置精准调整屏蔽室2的位置，实现准直器与成像装置入口的对接。

在本申请一种可能的实现方式中，竖向调节机构3远离第一底座1的端部还固定有第二底座4。在整个中子照相设备中，可以设置用于承载第二底座4的滑轨，将第二底座4滑动设置在滑轨上，具体地，滑轨垂直于导轨11，通过将第二底座4沿滑轨滑动，控制屏蔽室2纵向移动，来调节屏蔽室2与慢化准直系统之间的纵向距离，使得屏蔽室2与慢化准直系统之间的相对位置调整更为方便。

参照图2和图3，作为本申请一种可能的实现方式，屏蔽室2包括底墙体和多个侧墙体。底墙体滑动设置于导轨11上，支撑多个侧墙体。侧墙体的数量可以为四个，四个侧墙体彼此垂直，首尾相连形成方形框架结构，每个侧墙体均与底墙体固定连接，与底墙体相对的开口即为安装接口。当然，根据实际需求，侧墙体也可设置五个或更多个。

在本申请一种可能的实现方式中，任意相邻的两个侧墙体设置有第一台阶结构，两个侧墙体之间通过第一台阶结构插接配合。底墙体和与其相邻的侧墙体设置有第二台阶结构，底墙体和与其相邻的侧墙体之间通过第二台阶结构插接配合。通过第一台阶结构和第二台阶结构的设置，避免了屏蔽室2相邻的墙体之间形成直通缝，延长了流体的移动路径，从而进一步增强了屏蔽室2的密封性。

可选地，底墙体和每个侧墙体均为复合板的形式，其均包括沿着屏蔽室2中心依次向外设置的第一屏蔽层21、第二屏蔽层22以及外护层23。其中，第一屏蔽层21可以采用铅板的形式，主要用于屏蔽光子，第二屏蔽层22可以采用高密度聚乙烯板，或含硼聚乙烯板，主要用于屏蔽中子源散射至外部环境中的中子，通过第一屏蔽层21和第二屏蔽层22屏蔽中子源产生的中子以及次生的光子，保护CCD相机芯片不受损伤、降低产生的噪声、提高成像质量。外护层23可以采用铝板，其构成屏蔽室2的最外层保护壳，主要用于包裹并保护第一屏蔽层21和第二屏蔽层22。

参照图2和图3，每个侧墙体的外侧靠近底墙体的端部均固定有加固板5，加固板5对屏蔽室2的下部起到进一步的保护作用，提高屏蔽系统的稳定性。

本申请实施例还公开了一种成像装置，其包括成像单元、图像采集单元以及上述任一实施例中的成像屏蔽系统。

成像单元固定安装在成像屏蔽系统的安装接口，成像单元内部具有通道，中子束流作用在成像单元的转换屏上产生的光信号能够沿该通道进入屏蔽室2内。图像采集单元可以采用CCD相机等设备，其负责接受上述光信号，并基于该光信号生成图像，通过图像判断待检测工件是否达标。

本申请实施例还公开了一种中子照相设备，其包括中子发生装置、慢化准直系统以及上述实施例中的成像装置。

中子发生装置用于产生中子束流。慢化准直系统设置于中子发生装置沿束流方向的前方，中子发生装置的中子发射口正对慢化准直系统内的准直器。成像装置的成像单元的入口端与慢化准直系统的准直器相对应。中子束流经慢化准直系统后，快中子慢化成为热中子，同时对热中子进行准直调整，经慢化准直后的热中子再进入成像装置中进行成像。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本申请的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本申请的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本申请的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种成像屏蔽系统，其特征在于，包括：

第一底座，所述第一底座上设置有导轨；

屏蔽室，其设置于所述导轨上，能够沿所述导轨横向往复移动，所述屏蔽室具有供成像单元接入的安装接口；以及

竖向调节机构，其连接于所述第一底座背离所述屏蔽室的表面，用于调节所述第一底座的高度。

2.根据权利要求1所述的成像屏蔽系统，其特征在于，所述屏蔽室包括：

底墙体，其滑动设置于所述导轨上；以及

多个侧墙体，其首尾相连形成方形框架结构，所述框架结构固定于所述底墙体上，所述底墙体与所述多个侧墙体共同形成所述安装接口。

3.根据权利要求2所述的成像屏蔽系统，其特征在于，所述底墙体和每个所述侧墙体均包括沿着所述屏蔽室中心依次向外的第一屏蔽层、第二屏蔽层以及外护层；

所述第一屏蔽层用于屏蔽外界光子；

所述第二屏蔽层用于屏蔽外界中子。

4.根据权利要求2所述的成像屏蔽系统，其特征在于，任意相邻的两个侧墙体设置有第一台阶结构，以使所述两个侧墙体能够彼此插接配合；并且/或者

所述底墙体和与其相邻的侧墙体设置有第二台阶结构，以使所述底墙体和与其相邻的侧墙体之间通过所述第二台阶结构插接配合。

5.根据权利要求3所述的成像屏蔽系统，其特征在于，所述第一屏蔽层为铅板，所述第二屏蔽层为聚乙烯板。

6.根据权利要求2所述的成像屏蔽系统，其特征在于，每个所述侧墙体靠近所述底墙体的端部还固定有加固板。

7.根据权利要求1所述的成像屏蔽系统，其特征在于，所述第一底座上还设置有丝杠螺母机构，所述丝杠螺母机构与所述屏蔽室相连，用于控制所述屏蔽室沿所述导轨往复移动。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的成像屏蔽系统，其特征在于，所述成像屏蔽系统还包括：

第二底座，所述竖向调节机构远离所述第一底座的端部固定于所述第二底座上。

9.一种成像装置，其特征在于，包括：

权利要求1至8中任一项所述的成像屏蔽系统；

成像单元，其安装于所述安装接口，中子束流作用在所述成像单元的转换屏上产生的光信号能够沿所述成像单元内部通道进入所述屏蔽室内；以及

图像采集单元，其设置于所述屏蔽室内，用于接受所述光信号并基于所述光信号生成图像。

10.一种中子照相设备，其特征在于，包括：

中子发生装置，其用于产生中子束流；

慢化准直系统，其用于将所述中子束流慢化成热中子，并对其进行准直调整；以及

权利要求9所述的成像装置。