[发明专利]一种X射线管焦点尺寸的测量装置及测量方法

说明书

本发明提供一种X射线管焦点尺寸的测量装置及测量方法，该测量装置包括X射线管、通孔治具、CMOS探测器及数据处理器，利用小孔成像原理，使X射线管焦点在CMOS探测器上成像，再通过数据处理器获取CMOS探测器得到的X射线管的焦斑图像，进而得到X射线管焦点的尺寸。CMOS探测器具有高灵敏度、高空间分辨率和高动态范围，结合一键式数据处理器能够快速且准确的完成X射线管焦点的检测，极大地提高焦点尺寸的测试效率，且该测量装置能够实现对几微米到几毫米的不同尺寸不同类型的焦点测量，具有很高的检测精度和通用性。此外，还可以通过选用合适厚度的附加滤过对X射线能谱进行调节，进一步提高焦点尺寸测量的精度。

技术领域

本发明涉及X射线检测领域，特别是涉及一种X射线管焦点尺寸的测量装置及测量方法。

背景技术

X射线管是X射线检测系统中的重要部件，是产生X射线的元件，其作用是将电能转化为X射线。在X射线成像系统中，对X射线成像质量影响最大的因素之一就是X射线管焦点尺寸，X射线管焦点尺寸的大小影响着X射线管的应用和一些主要性能，如球管功率、空间分辨率、热容量等。因此，在X射线管的实际制作和应用中需要对X射线管的焦点尺寸进行测量以评估球管的工作状态和应用类型。

传统焦点尺寸的测量过程需要专门的焦点检测设备，焦点检测设备昂贵且体积庞大，操作麻烦且检测一致性差，很难一套设备适应所有类型焦点的测试。通过传统的狭缝-相机-胶片法进行测量时，需要经常更换胶片，且胶片需要在暗室中经过冲洗、晾干定影等步骤后，再对胶片上的图像进行扫描测算，期间不能擦拭或误碰到影像区，否则会影响图像的灰度值，同时在测试过程中还需要准备暗盒将相机严密包裹，以防环境光对测试结果造成影响。整个测试过程步骤多、难度大、效率低，且测试结果存在一定误差。此外，因为微焦点尺寸较小，在测量微焦点尺寸时，需要高精度的相机并配合严苛的测量参数和测量系统，而传统的狭缝-相机-胶片法很难在一套参数或系统下同时满足微焦点和普通焦点的高精度检测，有一定的局限性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种X射线管焦点尺寸的测量装置及测量方法，用于解决现有技术中狭缝-相机-胶片法测量时过程繁杂、通用性差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种X射线管焦点尺寸的测量装置，所述测量装置包括：

X射线管，所述X射线管提供X射线；

通孔治具，所述通孔治具上设有贯通孔；

CMOS探测器，所述X射线通过所述贯通孔在所述CMOS探测器上成像，形成X射线图像；

数据处理器，所述数据处理器与所述CMOS探测器相通信，获取所述X射线图像并进行数据处理，输出所述X射线管焦点的长度、宽度及对应的线扩散函数。

可选地，所述通孔治具的贯通孔直径在50μm以下。

可选地，所述CMOS探测器的成像面积小于30mm×40mm，所述CMOS探测器的像素尺寸为20μm以下，所述CMOS探测器的实际空间分辨率在15lp/mm以上，所述CMOS探测器的动态范围在15Bits以上。

可选地，所述测量装置还包括限束器，所述限束器位于所述X射线管与所述通孔治具之间。

可选地，所述测量装置测量的所述X射线管焦点尺寸的范围为0.001mm-10mm，所述测量装置的放大倍数在20倍以上，所述测量装置测量所述X射线管焦点的误差小于0.001mm。

可选地，所述CMOS探测器包括自动触发式CMOS探测器及手动触发式CMOS探测器。

可选地，所述测量装置还包括附加滤过，所述附加滤过位于所述X射线管与所述通孔治具之间。

可选地，所述附加滤过的材质为Al，且Al的纯度在99.5％以上。