X射线源焦点尺寸的测试与对比分析.pdf

第 38卷 第 11期 核 技 术 Vo1．38，No．11 2015年 11月 NUCLEARTECHNIQUES November20l5 X射线源焦点尺寸的测试与对比分析 孙朝明 汤光平 李 强 王增勇 (中国工程物理研究院 机械制造工艺研究所 绵阳 621900) 摘要 射线源焦点的大小与形状对射线检测图像质量有重要的影响，但在射线检测中却很少对射线源焦点进 行实测，这不利于准确控制射线检测图像质量。对射线源焦点的测量方法进行对比试验分析，以获得对射线 源焦点进行评估的有效便捷方法。分别应用 ／j,~L成像板、星形测试卡、双线型像质计(Imagequalityindicator，IQI) 等测试体，对工业应用的便携式x射线机进行了焦点尺寸测量。用星形测试卡、双线型像质计所测算的焦点 尺寸一致性较好，但较之小孔成像的测量结果却存在较大偏差。实际检测时射线机焦点大小可能与标称值明 显不同，有必要对射线焦点特性进行及时评价；双线型像质计可一定程度上代替星形测试卡的使用，便捷地 实现图像不清晰度的测量、射线源焦点尺寸的评估。 关键词 焦点，尺寸测量，小孔成像，星形测试卡，双线型像质计 中图分类号 TL99 DOI：10．11889j／．0253．3219．2015．hjS．38．110202 对比灵敏度、空间分辨力是衡量射线检测图像 准，但受制于测试工具 的限制，射线源焦点的测 优劣的两大重要指标 。射线源特性对射线检测 图像 量还存在不小的难度 。如不能准确获知射线源 的焦 质量有重要的影响，射线线质软硬的程度影响到图 点特性，则难 以进一步研究对射线检测图像质量进 像的对比灵敏度，射线源的焦点尺寸则影响图像的 行准确控制或建立增强方法。 空间分辨能力。射线源不可能为理想 的一个点，而 是具有一定尺寸，因此会在 图像 中造成半影 。为避 1 星形测试卡测试射线源焦点尺寸的原理 免半影对图像清晰度所带来的不利影响，可尽量采 测量射线源焦点尺寸有多种方法[6]，如扫描 用小焦点的射线源 。 法、针孔成像法、计算法等。使用星形测试卡能够 在工业无损检测领域，选用x射线源时需要在 获得射线源焦点两个方向上的空间分辨能力，其结 功率高低、焦点大小两指标间进行综合考虑 ¨J，不 果可用于焦点尺寸的计算。等同采用国际电工委员 能片面追求小的焦点。通常x射线源 由阴极灯丝、 会 标 准 IEC60336：2005 的 国 家 行 业 标 准 阳极靶 以及真空室构成 。当阴极灯丝通 电加热后， YY／T0063．2007《医用 电气设备 医用诊断x射线管 在射线管两端高压的作用下，灯丝发射的电子轰击 组件焦点特性》中，规定了星形测试卡的规格尺寸、 阳极靶，电子的动能转换为x射线和热能。射线源 测试布置、测试参数等。 焦点变小将会使阳极靶单位面积上接收更多的热 通常平行排列的分辨力测试卡，每组金属线对 能，导致阳极靶散热负荷增大，射线源 的功率也因