专利名称：一种x射线数字成像装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种x射线数字成像装置，特别涉及一种使用菲涅尔透镜和制冷
CCD或CMOS作为光电转换器件的X射线数字成像装置，属于医疗诊断检测技术领域。
背景技术：
—直以来，医疗诊断技术中的X射线成像检测技术一直为人们所信任、使用。近 年来随着X射线数字成像技术的出现，使得医疗诊断结果的保存和快速远距离传输成为可 能。美国GE公司最早开发了成像板技术又叫DR，具有相当高的技术指标，在一定程度上解 决了X射线数字化的问题，可应用于各种X光机。但是该技术价格昂贵，基于此技术的医 疗诊断设备价格达到几百万人民币。这是一般医院难以接受的，目前在中国国内只有少数 医院使用。中国实用新型专利公开了一种"便携式脉冲数字画X射线成像装置"(申请号 97242603. 0)，该专利采用面阵CCD光电转换器件，因为只使用一个面阵CCD拍出的图像精 度不够，为了拍出高质量图像，需要采用多个CCD组合。而CCD使用数量太多，不但价格昂 贵，而且使设备变得很复杂。同时还带来了大量散射辐射，干扰图像质量。随后，Fischer Imaging Products公司提出了一种窄缝扫描式全野数字乳腺X射线机，其探测器由4块直 线阵列CCD拼接构成，采用窄缝扫描(SlotScanning)技术，可以不用附加滤线栅便获得优 质的图像质量和低得辐射剂量，是目前世界上较新、较好的一种，它采用了线阵CCD、狭缝扫 描、钼靶X射线和图像软件处理功能及采样功能，基本解决了使用多个CCD组合产生的图像 质量问题，但此方案价格依然昂贵，结构复杂，不宜推广应用。目前现有技术中还有许多图 像板技术如多晶硒，多晶硅等都能用于各种不同类型的X射线机，但或是太贵，或是技术有 待进一步提高，并不实用。 中国实用新型专利"一 种X射线数字成像乳腺扫描装置"(专利号 ZL03275618. 6)，提供了一种性能比CCD好的CMOS线阵扫描成像装置。它具有高的分辨率、 快的成像速度、低得环境污染和低照射剂量等优点。但存在花费时间长、不能连续成像、X射 线利用效率低、光电转换器件寿命短等缺点。"一种X射线成像通用数字化成像装置"(专利 号ZL200420096161. 7)采用面阵列光电转换器件，取代原有的线珍扫描成像，并通过平面 镜反射等方法，加强了对观点转换器件的保护，在一定程度上解决了之前的问题。而该技术 的缺点是由于对光线进行了反射，造成光强度的衰减以及增加了干扰，为获得清晰的图像， 往往采用延长测试时间的办法，而这样必然增加被测物(尤其是人体)受到的辐照伤害。 解决这个问题有两个途径，一是减少X射线传递过程中的衰减和干扰；二是增强 光电转换器件的敏感度。
发明内容本实用新型目的是提供一种X射线数字成像装置，可以和各种现有的X光机配套 使用，构成一种结构相对简单、成本低、成像清晰、耐辐照性能好、对被测物辐照伤害低的数 字化X射线成像装置。[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 —种X射线数字成像装置，含有X光转换屏、菲涅尔透镜、凹凸透镜组、带有制冷装 置的光电转换器件，依次与该器件的输出端相连的信号放大器、A/D转换器以及含有图像数 据处理和扫描软件的计算机，该计算机的输出端与光电转换器件的控制端相连。其特征在 于在所述的X光电转换屏与光电转换器件之间设置一个用于提高光收集效率的菲涅尔透 镜，所述的凹凸透镜组和带有制冷装置的光电转换器件依次设置在所述光路中；所述的光 电转换器件(制冷CCD或CMOS)由CCD或CMOS光电转换器件及微型制冷器组成，由于制冷 器的作用，可以使光电转换器件在较低温度下工作，从而获得更好的感光性能。 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果X光电转换屏与光电转 换器件之间设置了菲涅尔透镜，由于菲涅尔透镜独有的光学特性，可以显著提高光收集效 率。菲涅尔透镜本身体积小、重量轻，价格低。为光电转换器件CCD或CMOS增加制冷装置， 可以使得光电转换器件在较低温度下工作，而该类器件的特性是在低温环境中感光性能更 好。通过所述方法可以在保证图像质量不变的情况下有效縮短X射线照射时间，从而实现 对被测物的保护，也减少了能源消耗、延长设备使用寿。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的结构原示意理图。 图中1.高压发生器，2.锥形限束器，3.前准直器，4.上夹板，5.被测物，6.下夹 板，7.后准直器，8.X光转换屏，9.菲涅尔透镜，IO.反射镜，ll.凹凸透镜组，12.光电转换 器件(制冷CCD或CM0S)，13.扫描控制器，14.信号放大器，15.A/D转换器，16.含图像数据 处理和扫描控制软件的计算机。
具体实施方式
图1为本实用新型提供的X射线成像通用数字化成像装置的结构原理示意图，含 有X光转换屏8，菲涅尔透镜9，凹凸透镜组ll，带有扫描控制器13的光电转换器件(制冷 CCD或CMOS) 12，依次与该器件的输出端相连的信号放大器14、A/D转换器15以及含图像数 据处理和扫描控制软件的计算机16。在所述的X光电转换屏8之后设置一个用于提高光收 集效率的菲涅尔透镜9，所述的凹凸透镜组11和光电转换器件(制冷CCD或CMOS) 12依次 设置在反射镜10的反射光路中；所述的凹凸透镜组和带有制冷装置的光电转换器件依次 设置在所述光路中；所述的光电转换器件(制冷CCD或CMOS) 12由CCD或CMOS光电转换器 件及微型制冷器组成，由于制冷器的作用，可以使光电转换器件在较低温度下工作，从而获 得更好的感光性能。 运行时，高压发生器产生相对的高压X钼靶线管，产生低能X射线；从低能X射线 源射出的X射线经过锥形限束器2形成一束锥形X射线，再经方形前准直器3形成一束锥 形的X光束，目的是使X射线集中在被测物，减少辐射干扰，同时尽量使被测物少接收辐射； 从前准直器3射出的X射线射在上夹板4和下夹板6中间的被测物5后，再经后准直器7准 直后准确地射到X光转换屏8上，经过X光转换屏的作用，射出可见光到菲涅尔透镜9上， 经菲涅尔透镜作用后，再经反射镜10反射，然后经过凹凸透镜组11进行高效光线收集，将可见光汇聚到光电转换器件(制冷CCD或CM0S)12上接收并转换成图像电信号。用菲涅尔
透镜目的在于提高光收集效率，使用制冷装置是为了提高光电转换器件(CCD或CMOS)的感
光性能，从而縮短测试所需时间，减少辐照伤害、降低能源消耗、延长设备使用寿命。 本装置可与各种X射线机组合(或改装)用于对人体四肢、肺部、肠胃或颅骨的检
测，与各种X射线技术组合(或嫁接)用于数字减影或骨密度的检测等；不仅具有成像清
晰，检测精度高，耗电量小的特点，而且成本较低，对射线的抗辐照损伤性能比较强，有效延
长了设备的使用寿命。
权利要求一种X射线数字成像装置，含有X光转换屏、菲涅尔透镜、凹凸透镜组、带有制冷装置的光电转换器件，依次与该器件的输出端相连的信号放大器、A/D转换器以及含有图像数据处理和扫描软件的计算机，该计算机的输出端与光电转换器件的控制端相连，其特征在于在所述的X光电转换屏与光电转换器件之间设置一个用于提高光收集效率的菲涅尔透镜；所述的光电转换器件由CCD或CMOS光电转换器件及微型制冷器组成。
2. 根据权利要求1所述的X射线数字成像装置，其特征是为光电转换器件CCD或CMOS 装配有专用的微型制冷器。
专利摘要本实用新型涉及一种使用菲涅尔透镜和制冷CCD或CMOS作为光电转换器件的X射线数字成像装置。该装置含有X光转换屏、菲涅尔透镜、凹凸透镜组、带有制冷装置的光电转换器件，依次与该器件的输出端相连的信号放大器、A/D转换器以及含有图像数据处理和扫描软件的计算机，该计算机的输出端与光电转换器件的控制端相连。可以和各种现有的X光机配套使用，构成一种结构相对简单、成本低、成像清晰、对被测物辐照伤害低的数字化X射线成像装置。可与各种X射线机组合(或改装)用于对人体四肢、肺部、肠胃或颅骨的检测。
文档编号A61B6/03GK201533847SQ20092010946
公开日2010年7月28日 申请日期2009年6月26日 优先权日2009年6月26日
发明者于丽江 申请人:于丽江