专利名称：无损伤x射线定位仪的制作方法
技术领域：
本发明是一种无损伤X射线定位仪，用于工业上无损伤探测和两种以上原子系数相近的物体之间相对位置的定位。
背景技术：
无损伤X射线检测技术已被广泛应用，如工业上的X射线探测，是用高电压的电源激励X射线管，产生几十万电子伏特的X射线，辐照被检物体，从而获得被检物体的图像。由于这些物体在检测中不被射线损伤，称为无损伤检测(参见在先技术《无损检验》，关云隆主编，国防工业出版社，1973，3)。但是，工业用的X射线探测，不仅射线光子能量高，而且，射线通量很大，容易造成对操作者的人体伤害。其根本问题是探测中采用了通常的X射线胶片以记录X射线图像。由于胶片对X射线敏感性较差，所以使用的射线剂量很大，并且需要对底片进行一系列的显影、定影处理，不能实时探测。
中国专利ZL89207274.6、ZL88217599.8和L93225487.X提出小型X射线透视仪，具有所需剂量低，仪器体积小等特点，但只是用于人体四肢骨格的检查。
上述在先技术，当被检物体封装在外包装内，而且被检物体与外包装物质的原子序数又相近，或者两种被检物体的原子序数很接近时，将无法将二者区分开以及无法定出它们之间的相对位置。
发明内容
本发明是提供一种无损伤X射线定位仪，当被检物体与外包装物质的原子序数很接近的情况下，对被检物体在外包装内的相对位置的定位检测。
本发明是利用X射线透视被检物体时，穿过的X射线与被检物体的性质、厚度和形状有关，再用X射线像增强器接收穿过被检物体的X射线，能够提高显示灵敏度，大幅度降低X射线剂量。不用再经过显影、定影而做到实时检测和定位。
本发明实现对两种原子序数相近物体相对位置的无损伤检测，是在被检测物体上预置一种原子序数与两种被检物体的原子系数有较大差异的标识物体(丝状、圆形、方条形及其它形状)起标示作用，在其外包装上置放一片原子系数与标识物体相同的定位物体。以此做到无损伤的实时定位与检测。
本发明的X射线无损伤定位仪包含有直立的或横卧的支架11，支架11的一端置有带出射窗口101的射源合1，另一端置有带窗口1001的固定外壳10，在射源合1内置有X射线管3并带有供电的高压电源2，在固定外壳10内置有像增强器9，在X射线管3与像增强器9之间的支架11中间的位置上有置放被测物体6的承载台4。所说的X射线管3的发射中心O与射源合1出射窗口101的中心O1与固定外壳10入射窗1001的中心O2与像增强器9的接收中心O3均在一条中心轴线OO3上，所说的置放在承载台4上的被测物体外包装5表面上置有与被测物体6和被测物体外包装5的原子序数不相同的定位物体8，在被测物体6的表面上置有与定位物体8相同原子序数的标识物体7。
本发明的无损伤X射线定位仪由高压电源2产生高压电功率激励X射线管3，X射线管3发射X射线Xe。X射线Xe透过置放在承载台4上的外包装5以及外包装5内的被检物体6、标识物体7，同时也透过置放在被测物体6上的定位物体8，最后入射到像增强器9上。在像增强器9上产生X射线投影像。参见图1。
所说的高压电源2，其电压、电流可以是固定的或是根据被检查物体的原子系数调整的。所说的X射线管3是包含X射线管和管外面的带有屏蔽而只留窗口的外壳，其窗口让X射线出射并使X射线辐射方向受到控制。所说的像增强器9是对X射线能够敏感并能够直接显示X射线图像的X射线像增强器。所说的被测物体6和外包装5可以是原子序数都低或原子序数都高的金属，或原子序数相近的物质。所说的置放在被测物体6与外包装5上的标识物体7和定位物体8的原子系数与被测物体6与外包装5的原子系数相差越大越好。因为等量的X射线穿过不同原子系数物体后所能穿过的X射线量不同，因此在像增强器9上所获得的图像强度不同。当被测物体6置放在承载台4上的X射线范围内，打开高压电源2，让它产生高压电功率激励X射线管3，有X射线Xe发射，X射线Xe辐照被测物体6。X射线Xe透过外包装5、被测物体6、标识物体7和定位物体8，由于透过量不同，在像增强器9上给出亮、暗不同的图像，其中标识物体7和定位物体8的亮度低于或高于作为背景图像的被测物体6和外包装5的亮度，从图像上对于被测物体6的几何位置给予确定。再经过刻度度量时，其几何尺度也可测出。所以，本发明能够做到快速、准确、无损伤地检测。如工业上的高压锅炉裂缝、砂眼，用本发明还可以避免高强度、高剂量的X射线射伤害，又能实时检测。
总之，本发明的无损伤X射线定位仪，检测和定位过程对被测物体6无损伤；能对原子序数很接近于外包装5和被测物体6进行定位或检测；检测所需的X射线剂量低；不需进行显影、定影等化学处理，无化学污染；可以实时检测和定位；本发明的分辨率高；采用X射线像增强器显示图像，灵敏度就高于用X射线胶片显示。
图1为本发明的X射线定位仪，其中支架11为横卧的结构示意2为本发明的X射线定位仪，其中支架11为直立的结构示意图
具体实施例方式被测量的是一种相机，该相机用全塑料制成，要在其中需装上预先拍摄一些潜在图像的胶片，以造气氛或做宣传产品或作广告用。为了使原来胶片上的图像与用户的后拍图像严格对齐，则必须检测胶片与外包装5即相机外壳的相对位置，使之与相机的取景框对准。由于不能在光照下定位，因此，胶片的定位和对准就比较困难。
用本发明的无损伤X射线定位仪如图2所示，可以方便的检测胶片的位置首先在在暗房内(或暗袋内)，在作为被检物体6的胶片头上粘贴一高原子系数的钽(原子系数为73)丝作为标识物体7，在作为外包装5的相机盒上安放另一钽片作为定位物体8。被测胶片、相机盒都安放在承载台上，钽丝的位置很容易地在X射射线像增强器9上得到检测并定位。
为适应检测，高压电源2输出的高压应该降低，使X射线管3发射的X射线能量较小，并且限制X射线辐射孔径在较小范围内，是为了避免被测胶片受损，只照射钽丝、钽片的近旁。相机盒、盒内胶片、钽丝和钽片放在X射线范围内。参看图2。高压电源2输出为55kV，电流200μA，X射线照射区限制在局部范围为10mm×30mm。从像增强器9的图像中，清楚地检测到胶片上的标识钽丝和相机盒上的定位钽片的相对位置，由此完成胶片的定位位置。
用本发明的无损伤X射线定位仪，可以实时检测有封装的包裹邮件、封装的电子元器件、集成电器、工业产品等。由于本发明的检测不会使元件、器件受损伤，不需在先技术中的胶片和相关的显影定影等，从而有广泛的用途，操作简单易行。
由于本发明有利于快速检测，灵敏度，效率比较高，给生产实践和各种应用带来较好的效益。
权利要求
1.一种无损伤X射线定位仪，包含有直立的或横卧的支架(11)，支架(11)的一端置有带出射窗口(101)的射源合(1)，另一端置有带窗口(1001)的固定外壳(10)，在射源合(1)内置有X射线管(3)并带有供电的高压电源(2)，在固定外壳(10)内置有像增强器(9)，在X射线管(3)与像增强器(9)之间的支架(11)中间的位置上有置放被测物体(6)的承载台(4)，所说的X射线管(3)的发射中心(O)与射源合(1)出射窗口(101)的中心(O1)与固定外壳(10)入射窗(1001)的中心(O2)与像增强器(9)的接收中心(O3)均在一条中心轴线(OO3)上，其特征在于置放在承载台(4)上的被测物体外包装(5)表面上置有与被测物体(6)和被测物体外包装(5)的原子序数不相同的定位物体(8)，在被测物体(6)的表面上置有与定位物体(8)相同原子序数的标识物体(7)。
全文摘要
一种无损伤X射线定位仪,用于工业上无损伤检测和两种以上原子序数相近物体之间相对位置的定位。含有直立或横卧的支架。支架两端分别置有发射X射线的X射线管和接收X射线的像增强器。被测物体置于两者之间的X射线的射线路上。在被测物体的外包装的表面上置有原子序数与被测物体和外包装的原子序数不相同的定位物体。在被测物体的表面上置有原子序数与定位物体相同的标识物体。X射线穿过被测物体、外包装、定位物体和标识物体后在像增强器上显示出不同明亮的图像。从而完成检测和定位。与在先技术相比,具有快速、准确、无损伤地检测,用途较广泛,探测灵敏度较高。
文档编号G01N23/02GK1354363SQ01139220
公开日2002年6月19日 申请日期2001年12月26日 优先权日2001年12月26日
发明者欧阳斌, 林礼煌, 徐至展 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所