便攜式數字X射線(xiàn)光錐耦合CCD成像系統研究

　　引 言

　　數字X射線(xiàn)成像系統以其在圖像獲取顯示存儲和傳輸等方面的優(yōu)勢被廣泛地應用于醫學(xué)影像和工業(yè)無(wú)損檢測領(lǐng)域。這種傳統的醫用影像和工業(yè)無(wú)損檢測的X射線(xiàn)成像系統一般具有較大的工作面積，但其圖像分辨力不高，一般不超過(guò)31pixel/mm;而在實(shí)際應用中，一些觀(guān)察和分析微小部件內部結構的工作，如，集成電路的檢查、材料與元器件的無(wú)損檢測以及微小零件的探傷等，這些實(shí)際應用并不要求有很大的工作面積，卻要求有較高的圖像清晰度，另外，運動(dòng)員、部隊以及野外作業(yè)人員遇到傷害時(shí)的及時(shí)診斷，這項工作要求給受傷病人進(jìn)行及時(shí)診斷，并且，要求圖像清晰度比較高，也需要便攜式數字x射線(xiàn)光錐耦合CCD成像系統。

　　近年來(lái)，國內外都已經(jīng)開(kāi)發(fā)研制成平板式的X射線(xiàn)像增強器。其工作原理是利用微通道板作為從X射線(xiàn)到電子的轉換元件，以及隨后的電子倍增元件，微通道板與其后面的光纖面板熒光屏近貼聚焦成像。這是目前市場(chǎng)上便攜式X射線(xiàn)成像器的核心部件。這種X射線(xiàn)成像儀是直接目視型的，不能輸出視頻信號，不能直接與計算機連接進(jìn)行定量測量和分析。雖然也可通過(guò)光學(xué)透鏡，將X射線(xiàn)像增強器熒光屏圖像耦合到CCD上，這樣成像體積比較大，而且，由于光能損失很大，最后，圖像的信噪比明顯降低。

　　本文介紹的便攜式數字X射線(xiàn)光錐耦合CCD成像系統，利用光錐作為光學(xué)中繼元件，將X射線(xiàn)II代像增強器光纖面板熒光屏輸出的增強的圖像耦合到CCD的光敏面上，從而形成高分辨力、數字化成像系統，并對其系統成像的空間分辨力進(jìn)行了測試和分析。

　　1 成像系統的結構及工作原理

　　本文所介紹的便攜式數字X射線(xiàn)光錐耦合CCD成像系統，使用的X射線(xiàn)像增強器是II代像增強器，其有效的工作直徑為50mm，工作電壓為35～70kV，工作電流為220～500μA，熒光輸出屏是光纖面板。CCD選用SONYCCD，其有效工作面積為6.4 mm