[发明专利]一种非扫描式采集CT投影数据的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种被测物和CT测量部件都不用旋转和平移的非扫描式采集CT投影数据的方法。

背景技术

现有的CT技术中，无论入射到被测物的射束是直线、扇形还是锥形，无论探测器是单个、线阵还是面阵，都是用旋转被测物或CT测量部件的扫描方法获得不同角度的投影数据(依科视朗国际射线有限公司.用于采集投影数据的CT方法：中国，200610140311.3[P].2007-05-30；中国科学院上海应用物理研究所.一种快速X射线荧光CT方法：中国，201010171983.7[P].2010-10-20)，无法使用持续时间很短(例如一毫秒以内)的单个射束脉冲采集180°投影角度范围的CT投影数据。在CT测量中，机械结构的旋转速度一般小于50周每秒，如果被测物在测量过程中发生变化或移动，将导致重建图像错误。有些被测物不宜长时间受射束照射，也不宜使用旋转扫描法进行测量。

发明内容

为了测量快速变化、快速运动和不宜长时间受射束照射的物体在确定时刻的选定截面的图像，在CT测量部件和被测物不旋转的情况下进行CT投影，本发明提供了一种被测物和CT测量部件都不用旋转和平移的非扫描式采集CT投影数据的方法。

本发明的工作原理是，由线形漫射射束源、射束偏转器和平面探测器组成CT测量部件，线形漫射射束源出射的射束穿过被测物后经射束偏转器偏转，在平面探测器上形成二维通量密度分布，所述二维通量密度分布包含平行射束线组数、每组平行射束线数量及间距、每组平行射束线对应的投影角度信息，所述信息即为需要采集的CT投影数据。

如附图1所示，点状射束源1、整形透镜组2、漫射体3、出射狭缝4、入射狭缝5、偏转透镜6、平面探测器7沿X轴方向布置，以X轴为对称轴。其中点状射束源1、整形透镜组2、漫射体3和出射狭缝4组成线形漫射射束源，入射狭缝5和偏转透镜6组成射束偏转器。

由点状射束源1出射的射束经过整形透镜组2整形后照射到漫射体3并通过紧贴漫射体3的出射狭缝4出射，形成线形漫射射束源。从长度沿Y轴方向的出射狭缝4出射的射束穿过被测物，通过与出射狭缝4平行的入射狭缝5入射到紧贴入射狭缝5的偏转透镜6上，再经过偏转透镜6偏转到平面探测器7的接收面上，在平面探测器7的接收面上形成射束通量密度的二维分布，平面探测器7将接收面上的射束通量密度的二维分布转换为电信号由计算机进行记录。一个CT测量部件可以测量一定角度范围的投影数据，由多个CT测量部件组成CT测量系统，可以使的测量范围达到180°，通过CT重建算法计算被测物截面对射束的吸收系数分布，获得被测物截面图像。

偏转透镜6作为射束偏转器，其结构与公知的成像透镜不同，偏转透镜6的垂直于入射狭缝5的长度方向的截面的构成方式如下：当一个已消像差的焦距为f的成像透镜沿入射狭缝5的宽度方向移动时，在所述成像透镜的光轴距入射狭缝5的中心不同距离时，选择所述成像透镜上垂直于入射狭缝5的长度方向的距入射狭缝5的中心不同距离的截面，随着所述成像透镜沿入射狭缝5的宽度方向移动，这些选择的截面构成偏转透镜6的垂直于入射狭缝5的长度方向的截面。将已消像差的成像透镜的焦距f定义为偏转透镜6的焦距。由于偏转透镜6的平行于XOZ平面的不同截面对应的光轴具有不同的Z值，所以在XOY平面内从漫射体3射至偏转透镜6的平行于XOZ平面的不同截面的射束经偏转透镜6偏转后与YOZ平面具有不同的夹角。

本发明的有益效果是，使用本发明提供的方法，使用单个射束脉冲就能获得被测物截面的CT投影数据，测量时间内CT测量部件和被测物都不需要旋转，测量时间仅由射束脉冲持续时间决定，适合测量快速变化、快速运动和不宜长时间受射束照射的被测物截面图像。

附图说明

图1是本发明的工作原理及设备布置方案图。

图2是偏转透镜6在YOZ平面上的投影图，用于说明偏转透镜6的结构特征。

图中1.点状射束源，2.整形透镜组，3.漫射体，4.出射狭缝，5.入射狭缝，6.偏转透镜，7.平面探测器。

具体实施方式