專利名稱：無損傷x射線定位儀的制作方法
技術領域：
本發明是一種無損傷X射線定位儀，用于工業上無損傷探測和兩種以上原子系數相近的物體之間相對位置的定位。
背景技術：
無損傷X射線檢測技術已被廣泛應用，如工業上的X射線探測，是用高電壓的電源激勵X射線管，產生幾十萬電子伏特的X射線，輻照被檢物體，從而獲得被檢物體的圖像。由于這些物體在檢測中不被射線損傷，稱為無損傷檢測(參見在先技術《無損檢驗》，關云隆主編，國防工業出版社，1973，3)。但是，工業用的X射線探測，不僅射線光子能量高，而且，射線通量很大，容易造成對操作者的人體傷害。其根本問題是探測中采用了通常的X射線膠片以記錄X射線圖像。由于膠片對X射線敏感性較差，所以使用的射線劑量很大，并且需要對底片進行一系列的顯影、定影處理，不能實時探測。
中國專利ZL89207274.6、ZL88217599.8和L93225487.X提出小型X射線透視儀，具有所需劑量低，儀器體積小等特點，但只是用于人體四肢骨格的檢查。
上述在先技術，當被檢物體封裝在外包裝內，而且被檢物體與外包裝物質的原子序數又相近，或者兩種被檢物體的原子序數很接近時，將無法將二者區分開以及無法定出它們之間的相對位置。

發明內容
本發明是提供一種無損傷X射線定位儀，當被檢物體與外包裝物質的原子序數很接近的情況下，對被檢物體在外包裝內的相對位置的定位檢測。
本發明是利用X射線透視被檢物體時，穿過的X射線與被檢物體的性質、厚度和形狀有關，再用X射線像增強器接收穿過被檢物體的X射線，能夠提高顯示靈敏度，大幅度降低X射線劑量。不用再經過顯影、定影而做到實時檢測和定位。
本發明實現對兩種原子序數相近物體相對位置的無損傷檢測，是在被檢測物體上預置一種原子序數與兩種被檢物體的原子系數有較大差異的標識物體(絲狀、圓形、方條形及其它形狀)起標示作用，在其外包裝上置放一片原子系數與標識物體相同的定位物體。以此做到無損傷的實時定位與檢測。
本發明的X射線無損傷定位儀包含有直立的或橫臥的支架11，支架11的一端置有帶出射窗口101的射源合1，另一端置有帶窗口1001的固定外殼10，在射源合1內置有X射線管3并帶有供電的高壓電源2，在固定外殼10內置有像增強器9，在X射線管3與像增強器9之間的支架11中間的位置上有置放被測物體6的承載臺4。所說的X射線管3的發射中心O與射源合1出射窗口101的中心O1與固定外殼10入射窗1001的中心O2與像增強器9的接收中心O3均在一條中心軸線OO3上，所說的置放在承載臺4上的被測物體外包裝5表面上置有與被測物體6和被測物體外包裝5的原子序數不相同的定位物體8，在被測物體6的表面上置有與定位物體8相同原子序數的標識物體7。
本發明的無損傷X射線定位儀由高壓電源2產生高壓電功率激勵X射線管3，X射線管3發射X射線Xe。X射線Xe透過置放在承載臺4上的外包裝5以及外包裝5內的被檢物體6、標識物體7，同時也透過置放在被測物體6上的定位物體8，最后入射到像增強器9上。在像增強器9上產生X射線投影像。參見圖1。
所說的高壓電源2，其電壓、電流可以是固定的或是根據被檢查物體的原子系數調整的。所說的X射線管3是包含X射線管和管外面的帶有屏蔽而只留窗口的外殼，其窗口讓X射線出射并使X射線輻射方向受到控制。所說的像增強器9是對X射線能夠敏感并能夠直接顯示X射線圖像的X射線像增強器。所說的被測物體6和外包裝5可以是原子序數都低或原子序數都高的金屬，或原子序數相近的物質。所說的置放在被測物體6與外包裝5上的標識物體7和定位物體8的原子系數與被測物體6與外包裝5的原子系數相差越大越好。因為等量的X射線穿過不同原子系數物體后所能穿過的X射線量不同，因此在像增強器9上所獲得的圖像強度不同。當被測物體6置放在承載臺4上的X射線范圍內，打開高壓電源2，讓它產生高壓電功率激勵X射線管3，有X射線Xe發射，X射線Xe輻照被測物體6。X射線Xe透過外包裝5、被測物體6、標識物體7和定位物體8，由于透過量不同，在像增強器9上給出亮、暗不同的圖像，其中標識物體7和定位物體8的亮度低于或高于作為背景圖像的被測物體6和外包裝5的亮度，從圖像上對于被測物體6的幾何位置給予確定。再經過刻度度量時，其幾何尺度也可測出。所以，本發明能夠做到快速、準確、無損傷地檢測。如工業上的高壓鍋爐裂縫、砂眼，用本發明還可以避免高強度、高劑量的X射線射傷害，又能實時檢測。
總之，本發明的無損傷X射線定位儀，檢測和定位過程對被測物體6無損傷；能對原子序數很接近于外包裝5和被測物體6進行定位或檢測；檢測所需的X射線劑量低；不需進行顯影、定影等化學處理，無化學污染；可以實時檢測和定位；本發明的分辨率高；采用X射線像增強器顯示圖像，靈敏度就高于用X射線膠片顯示。


圖1為本發明的X射線定位儀，其中支架11為橫臥的結構示意2為本發明的X射線定位儀，其中支架11為直立的結構示意圖
具體實施例方式被測量的是一種相機，該相機用全塑料制成，要在其中需裝上預先拍攝一些潛在圖像的膠片，以造氣氛或做宣傳產品或作廣告用。為了使原來膠片上的圖像與用戶的后拍圖像嚴格對齊，則必須檢測膠片與外包裝5即相機外殼的相對位置，使之與相機的取景框對準。由于不能在光照下定位，因此，膠片的定位和對準就比較困難。
用本發明的無損傷X射線定位儀如圖2所示，可以方便的檢測膠片的位置首先在在暗房內(或暗袋內)，在作為被檢物體6的膠片頭上粘貼一高原子系數的鉭(原子系數為73)絲作為標識物體7，在作為外包裝5的相機盒上安放另一鉭片作為定位物體8。被測膠片、相機盒都安放在承載臺上，鉭絲的位置很容易地在X射射線像增強器9上得到檢測并定位。
為適應檢測，高壓電源2輸出的高壓應該降低，使X射線管3發射的X射線能量較小，并且限制X射線輻射孔徑在較小范圍內，是為了避免被測膠片受損，只照射鉭絲、鉭片的近旁。相機盒、盒內膠片、鉭絲和鉭片放在X射線范圍內。參看圖2。高壓電源2輸出為55kV，電流200μA，X射線照射區限制在局部范圍為10mm×30mm。從像增強器9的圖像中，清楚地檢測到膠片上的標識鉭絲和相機盒上的定位鉭片的相對位置，由此完成膠片的定位位置。
用本發明的無損傷X射線定位儀，可以實時檢測有封裝的包裹郵件、封裝的電子元器件、集成電器、工業產品等。由于本發明的檢測不會使元件、器件受損傷，不需在先技術中的膠片和相關的顯影定影等，從而有廣泛的用途，操作簡單易行。
由于本發明有利于快速檢測，靈敏度，效率比較高，給生產實踐和各種應用帶來較好的效益。
權利要求
1.一種無損傷X射線定位儀，包含有直立的或橫臥的支架(11)，支架(11)的一端置有帶出射窗口(101)的射源合(1)，另一端置有帶窗口(1001)的固定外殼(10)，在射源合(1)內置有X射線管(3)并帶有供電的高壓電源(2)，在固定外殼(10)內置有像增強器(9)，在X射線管(3)與像增強器(9)之間的支架(11)中間的位置上有置放被測物體(6)的承載臺(4)，所說的X射線管(3)的發射中心(O)與射源合(1)出射窗口(101)的中心(O1)與固定外殼(10)入射窗(1001)的中心(O2)與像增強器(9)的接收中心(O3)均在一條中心軸線(OO3)上，其特征在于置放在承載臺(4)上的被測物體外包裝(5)表面上置有與被測物體(6)和被測物體外包裝(5)的原子序數不相同的定位物體(8)，在被測物體(6)的表面上置有與定位物體(8)相同原子序數的標識物體(7)。
全文摘要
一種無損傷X射線定位儀,用于工業上無損傷檢測和兩種以上原子序數相近物體之間相對位置的定位。含有直立或橫臥的支架。支架兩端分別置有發射X射線的X射線管和接收X射線的像增強器。被測物體置于兩者之間的X射線的射線路上。在被測物體的外包裝的表面上置有原子序數與被測物體和外包裝的原子序數不相同的定位物體。在被測物體的表面上置有原子序數與定位物體相同的標識物體。X射線穿過被測物體、外包裝、定位物體和標識物體后在像增強器上顯示出不同明亮的圖像。從而完成檢測和定位。與在先技術相比,具有快速、準確、無損傷地檢測,用途較廣泛,探測靈敏度較高。
文檔編號G01N23/02GK1354363SQ01139220
公開日2002年6月19日 申請日期2001年12月26日 優先權日2001年12月26日
發明者歐陽斌, 林禮煌, 徐至展 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所