便攜式數字X射線光錐耦合CCD成像系統研究

　　引 言

　　數字X射線成像系統以其在圖像獲取顯示存儲和傳輸等方面的優勢被廣泛地應用于醫學影像和工業無損檢測領域。這種傳統的醫用影像和工業無損檢測的X射線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31pixel/mm;而在實際應用中，一些觀察和分析微小部件內部結構的工作，如，集成電路的檢查、材料與元器件的無損檢測以及微小零件的探傷等，這些實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，運動員、部隊以及野外作業人員遇到傷害時的及時診斷，這項工作要求給受傷病人進行及時診斷，并且，要求圖像清晰度比較高，也需要便攜式數字x射線光錐耦合CCD成像系統。

　　近年來，國內外都已經開發研制成平板式的X射線像增強器。其工作原理是利用微通道板作為從X射線到電子的轉換元件，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。這是目前市場上便攜式X射線成像器的核心部件。這種X射線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行定量測量和分析。雖然也可通過光學透鏡，將X射線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射線光錐耦合CCD成像系統，利用光錐作為光學中繼元件，將X射線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射線光錐耦合CCD成像系統，使用的X射線像增強器是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