专利名称：一种针对x射线平板探测器进行性能测试的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字影像设备技术领域，尤其涉及一种针对X射线平板探测器进行性能测试的装置。
背景技术：
目前，数字化X射线摄影(Digital Radiography, DR)是传统X射线摄影(ComputedRadiography, CR)向数字化迈进的关键一步,而对DR影像质量的评价方法是该技术发展的关键问题。对于DR影像来说，其影像质量不仅与传统X射线影像学通常采用的空间分辨率、动态范围、对比度分辨率、噪声以及调制传递函数等指标相关，还受到探测器单元面积、灵敏度、入射X射线剂量以及能量、图像的数据处理方法等因素的影响，因而分散的性能参数均不能全面说明DR系统的特点。检出量子效率(Detective Quantum Efficiency,DQE)是目前DR影像设备中被普遍接受和采用的描述成像设备信号噪声传递特性的客观物理量，其定义为输入信号与输出信号的噪声功率谱(Noise Power Spectrum, NPS)之比，其中输入NPS是辐射场在DR影像设备表面的NPS，且经由系统的传递函数滤波，输出NPS则为实际测得的初始数据的NPS，如下式所示PQIfur v) = G2MTF :上述DQE综合考虑了噪声、调制传递函数以及X射品质等多种因素对系统性能的影响，其中G为探测器在零频时转化函数(Conversion Function)的一部分,MTF为调制传递函数(Modulation Transfer Function, MTF), Win(u, v)和 Wout (u, v)分别为输入和输出
信号的噪声功率谱。目前，学术研究和DR生产商均已广泛使用DQE作为产品和技术研发的表征手段，但现有技术中并没有相关的专用性能测试平台来进行DQE的测试，现有的测试方法并不统一，测试条件也不明确，导致测试结果之间一直没有可比性。
发明内容
本发明的目的是提供一种针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，能够针对DQE有关的所有参数进行测试，且具有结构简单、成本低廉的优点。本发明的目的是通过以下技术方案实现的一种针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，所述装置包括X射线光源、光学平台、滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器，其中所述滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器均放置在所述光学平台上，通过特制光具座调节各器件的相对高度，使不同器件的轴心在同一高度上，并通过所述光学平台上的位移台调节各器件在水平方向上的相对位置；所述X射线光源用于产生具有特定能量和发散角的X射线；
所述滤光片通过光具座固定在所述X射线光源的出口处，用于调节X射线的能谱；
所述光圈限束器通过光具座固定在所述滤光片的出口处，用于控制X射线在所述待测探测器表面的射野，并最大限度地降低散射效应；所述测试器件紧贴所述待测探测器前端面放置，通过改变所述X射线光源产生的X射线的射线品质和辐射剂量，采集不同射线品质及辐射剂量下的平场图像和所述测试器件的刀口组件的边缘图像，并通过对输出图像的分析计算得到相应的性能测试参数。所述光圈限束器进一步包括中心带有方孔的方孔铅板和中心带有圆孔的圆孔铅板，所述圆孔铅板根据实际测试过程中不同位置的需要具有多种不同的尺寸规格，其中所述方孔铅板设置于所述测试器件之前，并选用相应尺寸规格的圆孔铅板设置在所述方孔铅板之前，且该圆孔铅板设置在所述滤光片的出口处。所述光圈限束器由有机玻璃和铅板组成，并形成有机玻璃,铅板,有机玻璃的夹心结构，以保证铅板的平整性并实现合理的机械固定。所述通过改变所述X射线光源产生的X射线的射线品质和辐射剂量，采集不同射线品质及辐射剂量下的平场图像和所述测试器件的刀口组件的边缘图像，具体包括改变所述X射线光源的球管电压以及滤光片的厚度，产生不同射线品质的X射线；和/或，改变所述X射线光源的球管电流以及曝光时间，产生不同辐射剂量的X射线；在所述测试器件未放置于辐射束流中时，分别采集相应辐射剂量下对应的曝光时间内产生的总信号，包括X射线经所述待测探测器增益产生的信号和所述待测探测器的本底噪声，并连续采集多张平场图像；在将所述测试器件放置于辐射束流中，分别采集相应辐射剂量下和相应曝光时间内所述测试器件的刀口组件产生的边缘图像，边缘方向与图像阵列的行像素或列像素成一定夹角，连续采集多张边缘图像。所述装置还包括辐射剂量仪，其中该辐射剂量仪在所述待测探测器测试开始前先被放置在所述待测探测器的位置进行测试，用于测试所述待测探测器表面位置处的辐射剂量以及空气的比释动能。所述装置还包括数据采集和分析单元，用于采集所述待测探测器的输出图像，并通过对输出图像的分析计算得到所述待测探测器的测试性能参数，并输出曲线图像以及原始数据。由上述本发明提供的技术方案可以看出，所述装置包括X射线光源、光学平台、滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器，其中所述滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器均放置在所述光学平台上；所述X射线光源用于产生具有特定能量和发散角的X射线；所述滤光片通过光具座固定在所述X射线光源的出口处，用于调节X射线的能谱；所述光圈限束器通过光具座固定在所述滤光片的出口处，用于控制X射线在所述待测探测器表面的射野；所述测试器件紧贴所述待测探测器前端面放置，通过改变所述X射线光源所产生的X射线的射线品质，采集不同射线品质及辐射剂量下的平场图像和边缘图像，并通过对输出图像的分析计算得到相应的性能测试参数。该装置能够针对DQE有关的所有参数进行测试，且具有结构简单、成本低廉的优点。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。图I为本发明实施例提供的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置结构示意图；
图2为本发明实施例所举出的方孔铅板的外形图；图3为本发明实施例所举出的方孔铅板的整体安装图；图4为本发明实施例所举出的圆孔铅板的外形图；图5为本发明实施例所举出的圆孔铅板的整体安装图；图6为本发明实施例所举出的实例中测试器件的结构示意图；图7为本发明实施例所举出的例子中刀口组件的结构示意图。
具体实施例方式下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。本发明实施例提供了一种DQE专用性能测试平台，该平台以IEC62220-1标准为基�。芄欢愿帽曜贾泄娑ǖ乃屑际醪问胁馐裕哂薪峁辜虻ァ⒊杀镜土挠诺悖旅娼岷细酵级员痉⒚魇凳├鹘徊降叵晗该枋觯缤糏所示为本发明实施例提供的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置结构示意图，图I中的装置主要包括X射线光源I、光学平台2、滤光片3、光圈限束器4、测试器件5和待测探测器6，其中滤光片3、光圈限束器4、测试器件5和待测探测器6均放置在光学平台2上，通过特制光具座调节各器件的相对高度，使不同器件的轴心在同一高度上，并通过光学平台2上的位移台调节各器件在水平方向上的相对位置。上述X射线光源I用于产生具有特定能量和发散角的X射线，具体实现中本发明实施例可以使用德国Comet-Finfocus公司的FXE225. 99光机，并采用FXE225. 48开放定向式管头(钨靶，高压范围10 225kV，电流0. 02 30mA，电子束聚焦直径小于[email protected] < 5W,发射角30度，长期剂量稳定率< ± I % )。上述滤光片3通过光具座固定在所述X射线光源I的出口处，用于调节X射线的能谱；滤光片3可以由不同厚度的铝板组成，铝板的厚度根据IEC62220-1标准如下表I所示表I用于确定DQE的X射线辐射品质及其相应的参数
权利要求
1.一种针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，其特征在于，所述装置包括X射线光源、光学平台、滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器，其中 所述滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器均放置在所述光学平台上，通过特制光具座调节各器件的相对高度，使不同器件的轴心在同一高度上，并通过所述光学平台上的位移台调节各器件在水平方向上的相对位置； 所述X射线光源用于产生具有特定能量和发散角的X射线； 所述滤光片通过光具座固定在所述X射线光源的出ロ处，用于调节X射线的能谱； 所述光圈限束器通过光具座固定在所述滤光片的出口处，用于控制X射线在所述待测探測器表面的射野，并最大限度地降低散射效应； 所述测试器件紧贴所述待测探測器前端面放置，通过改变所述X射线光源产生的X射线的射线品质和辐射剂量，采集不同射线品质及辐射剂量下的平场图像和所述测试器件的刀ロ组件的边缘图像，并通过对输出图像的分析计算得到相应的性能测试參数。
2.如权利要求I所述的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，其特征在于，所述光圈限束器进ー步包括中心带有方孔的方孔铅板和中心带有圆孔的圆孔铅板，所述圆孔铅板根据实际测试过程中不同位置的需要具有多种不同的尺寸规格，其中 所述方孔铅板设置于所述测试器件之前，并选用相应尺寸规格的圆孔铅板设置在所述方孔铅板之前，且该圆孔铅板设置在所述滤光片的出口处。
3.如权利要求I所述的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，其特征在干， 所述光圈限束器由有机玻璃和铅板组成，并形成有机玻璃，铅板，有机玻璃的夹心结构，以保证铅板的平整性并实现合理的机械固定。
4.如权利要求I所述的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，其特征在于，所述通过改变所述X射线光源产生的X射线的射线品质和辐射剂量，采集不同射线品质及辐射剂量下的平场图像和所述测试器件的刀ロ组件的边缘图像，具体包括 改变所述X射线光源的球管电压以及滤光片的厚度，产生不同射线品质的X射线；和/或，改变所述X射线光源的球管电流以及曝光时间，产生不同辐射剂量的X射线； 在所述测试器件未放置于辐射束流中吋，分别采集相应辐射剂量下对应的曝光时间内产生的总信号，包括X射线经所述待测探測器增益产生的信号和所述待测探測器的本底噪声，并连续采集多张平场图像； 在将所述测试器件放置于辐射束流中，分别采集相应辐射剂量下和相应曝光时间内所述测试器件的刀ロ组件产生的边缘图像，边缘方向与图像阵列的行像素或列像素成一定夹角，连续采集多张边缘图像。
5.如权利要求I所述的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，其特征在于，所述装置还包括辐射剂量仪，其中 该辐射剂量仪在所述待测探测器测试开始前先被放置在所述待测探測器的位置进行测试，用于测试所述待测探測器表面位置处的辐射剂量以及空气的比释动能。
6.如权利要求I所述的针对X射线平板探测器进行性能测试的装置，其特征在于，所述装置还包括 数据采集和分析単元，用于采集所述待测探測器的输出图像，并通过对输出图像的分析计算得到所述待测探測器的测试性能參数，并输出曲线图像以及原始数据。
全文摘要
本发明实施例公开了一种针对X射线平板探测器进行性能测试的装置。所述装置包括X射线光源、光学平台、滤光片、光圈限束器、测试器件和待测探测器；所述X射线光源用于产生具有特定能量和发散角的X射线；所述滤光片通过光具座固定在所述X射线光源的出口处，用于调节X射线的能谱；所述光圈限束器通过光具座固定在所述滤光片的出口处，用于控制X射线在所述待测探测器表面的射野；所述测试器件紧贴所述待测探测器前端面放置，采集不同射线品质及辐射剂量下的平场图像和边缘图像，并通过对输出图像的分析计算得到相应的性能测试参数。该装置能够针对DQE有关的所有参数进行测试，且具有结构简单、成本低廉的优点。
文档编号G01M11/00GK102628950SQ201210076870
公开日2012年8月8日 申请日期2012年3月21日 优先权日2012年3月21日
发明者孙翠丽, 曹大泉, 朱美玲, 秦秀波, 舒航, 袁路路, 赵博震, 赵维, 魏存峰, 魏龙 申请人:中国科学院高能物理研究所
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