一种用于测试Ｘ射线焦点的屏蔽装置的制作方法

本发明属于计量检测领域，特别涉及一种用于测试ｘ射线焦点的屏蔽装置。

背景技术：

在用狭缝法成像原理测试诊断ｘ光机焦点尺寸的过程中，由于ｘ射线的散射、反射、投射，会导致测试的焦点图像背景区域的信号较强，给焦点的线性扩展函数分析带来困难。为此必须缩小照射区域，遮挡旁边的射线。

目前的方法有两种：一是用光机的限束器对射线进行限束，缩小照射面积。该方法的缺点是：缩小照射面积是人工控制，对焦点仪的位置摆放要求较高，如果光机机头的出束口没有正对水平面，或者指示灯与焦点位置不太一致，可能出现射线不会照射到敏感区域，无法获取焦点的线性扩展函数。

二是用一块薄铅片，在中心开一条小缝，盖在钨合金狭缝上。该方法的缺点是：用人工放置薄铅片，并要求与钨合金狭缝的方向一致，人工方法很难控制位置，具有随意性，测量结果不容易复现，带来较大的测量误差。并且薄铅片性质柔软，手工拿放容易造成变形，甚至无法用。另外，用人工放置薄铅片，容易滑落，砸坏治疗床板和贵重仪器。

技术实现要素：

为克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种能解决射线照射面积实现限束且对位准确的ｘ射线焦点测试屏蔽装置。

一种用于测试ｘ射线焦点的屏蔽装置，其主要包括铝合金板、铅板、盖板、钨合金支架；所述铝合金板呈矩形结构，其上设有第一狭缝、凹槽、凸块；所述铅板呈方形结构，其上设有第二狭缝；所述盖板呈矩形结构，外形大小与铝合金板一致；在盖板上设有第三狭缝、滑槽、卡口；所述钨合金支架呈矩形结构，大小与盖板的滑槽相匹配，其上设有钨合金狭缝；所述铅板卡装在铝合金板的凹槽内，钨合金支架通过卡口卡装在盖板的滑槽内并与盖板上的凸块相接触；铝合金板与盖板通过螺钉固定在一起形成屏装置；当整个屏蔽装置装配成一整体时，第一狭缝、第二狭缝、第三狭缝形成的小射野与钨合金支架上的钨合金狭缝重合。

本发明利用铅狭缝控制射线照射面积，形成4mm×13mm的小射野。实现钨合金狭缝、铅板狭缝、屏蔽装置上下狭缝的准确对位。利用铅狭缝，采用3mm厚的铅屏蔽射线，使焦点成像区域的背景噪声更小，像更清晰。

本发明通过铅板狭缝的几何尺寸的固定，从而实现固定的射线照射面积，解决限束问题；而铝合金狭缝、铅板狭缝、钨合金狭缝、盖板狭缝的位置相对固定，解决了准确对位的问题。同时铝合金板、铅板、钨合金板、塑料盖板组合在一起，增大了射线的遮挡区域和遮挡厚度，减少透射线。

附图说明

图1为本发明屏蔽装置的立体结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明屏蔽装置中铝合金板的立体结构示意图；

图4为本发明屏蔽装置中盖板的立体结构示意图；

图5为本发明屏蔽装置中铅板的立体结构示意图；

图6为采用传统x射线无屏蔽罩拍摄焦点的结构示意图；

图7为采用本发明屏蔽装置进行x射线焦点测试的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详述。

首先针对本发明的技术术语进行解释：

(1)实际焦点:接收加速电子束的靶表面区域。

(2)有效焦点:实际焦点在基准平面的垂直投影。

(3)线扩展函数:在成像系统中，指定图像平面上沿某一条直线方向上的线源辐射强度的归一化分布。

(4)焦点长度:在基准平面上，沿ｘ射线管长轴方向的线性扩展函数峰值15%之间的距离。

(5)焦点宽度:在基准平面上，沿垂直ｘ射线管长轴方向的线性扩展函数峰值15%之间的距离。

(6)焦点参考值:有效焦点的几何尺寸，通常称为焦点的长度或者宽度。

(7)照射野：ｘ光机射线照射的区域。

如图1～4所示，一种用于测试ｘ射线焦点的屏蔽装置，其主要包括铝合金板1、铅板2、盖板3、钨合金支架4。铝合金板1呈矩形结构，其上设有第一狭缝5、凹槽8、凸块9；铅板2呈方形结构，其上设有第二狭缝6；盖板3呈矩形结构，外形大小与铝合金板1一致；在盖板3上设有第三狭缝7、滑槽10、卡口11；钨合金支架4呈矩形结构，大小与盖板3的滑槽10相匹配，其上设有钨合金狭缝12。铅板2卡装在铝合金板1的凹槽8内，钨合金支架4通过卡口11卡装在盖板3的滑槽10内并与盖板3上的凸块9相接触；铝合金板1与盖板3通过螺钉固定在一起形成屏装置。当整个屏蔽装置装配成一整体时，第一狭缝5、第二狭缝6、第三狭缝7形成的小射野与钨合金支架4上的钨合金狭缝12重合在一起达到准确对位。

本发明屏蔽装置的主要功能是实现射线照射面积限束，形成4mm×13mm的小射野，实现钨合金狭缝12与第一狭缝5、第二狭缝6、第三狭缝7形成的小射野的准确对位。屏蔽装置中的滑槽10与钨合金支架4每次紧密配合，相对位置不变，减少透射线。采用3mm厚的铅板屏蔽射线，使焦点成像区域的背景噪声更小，像更清晰。

在本发明屏蔽装置组件中：

铝合金板1：长度100mm，厚度7.5mm，宽度60mm。在其一端位置开了50mm×50mm×6mm的方形凹槽8，在凹槽8的中心，有一狭缝4mm×13mm（即第一狭缝5）。在另一端中部位置设有凸块9。铝合金板1上设有5个m2～4的定位螺孔。

铅板2：其尺寸为50mm×50mm×3mm，中心设有一狭缝4mm×13mm（即第二狭缝6），可放置在铝合金板1的凹槽8中。

盖板3：长度100mm，厚度10.6mm，宽度60mm。在其一端开有一狭缝4mm×13mm（即第三狭缝7），与铝合金板1上的第一狭缝4相对。在另一端位置开了22mm×20mm缺口，用于钨合金支架4的卡接。缺口位置开了槽30.4mm×95mm×5.6mm，表面留有宽度28.8mm×95mm×2mm开口。盖板3上设有5个m2～4的定位螺孔，使之可与铝合金板1固定对接。

本发明中铝合金板1是屏蔽装置的一部分，内嵌铅板2。铝合金板1上的第一狭缝5是让射线无衰减的穿过。盖板3是屏蔽装置的另一部分，与铝合金板1相对配合。在盖板3中设有滑槽10，用于钨合金支架4的安装固定。盖板3上的第三狭缝7是让经过钨合金狭缝12的射线无衰减的穿过，尽量让多的射线到达探测敏感区。盖板3选择塑料材质，是为了减小与钨合金支架4的摩擦损伤，同时便于固定。铅板2用于遮挡射线，3mm厚的铅层吸收射线，仅在中心形成4mm×13mm的小射野，让射线穿过。此射野每次测量都保持一致，固定大小，可在测量的物理条件上提供一致性。

本发明的核心技术原理是采用铅板2遮挡射线，在铅板2中心开一条狭缝，在铅板2的第一狭缝5下面正对放置钨合金支架4，让射线无遮挡的穿过铅板2的第一狭缝5和钨合金支架4上的钨合金狭缝12，到达射线敏感区域。同时将铅板2镶嵌固定在铝合金板1和盖板3形成的空间中，位置不移动，并对铅板2的形状进行保护。同时，在屏蔽装置中留了缝隙空间，放置钨合金支架4，保持铅板2上的第一狭缝5和钨合金狭缝12的相对位置不变。

在图5、图6中，s-x光机焦点；s1、s2、s3、s4-4条ｘ射线；d1、d2、d3、d4-4块挡铅；b-屏蔽罩；b1-屏蔽罩的铝合金板；b2－屏蔽罩的铅板；b3－屏蔽罩的塑料板；z-钨合金狭缝和支架；e-成像板。

采用传统方法进行x射线焦点测试的方法为：在常规情况下拍摄诊断ｘ射线焦点时，摆位如图5所示，在成像板上测试ｘ光机焦点的宽度。在常规情况下，焦点发射的射线大部分被遮挡，穿过支架ｚ中心的钨合金狭缝的射线，入射到成像板成像，测试焦点像的剖线图，可以得到焦点的线性扩展函数。要求减少射线入射到成像板上焦点像以外的背景区域，必须尽量减小ｘ光机限束器挡铅形成的射野（挡铅d1、d2、d3、d4），从而减少散射线。如图5中的射线s2，被挡铅d1的端面散射，未被钨合金片吸收，直接到达成像板，可导致信号增强。像射线s2这样的射线，大量存在，导致成像板的背景区域的信号加强，给分析焦点图像带来困难。所以在实际操作过程中，调节挡铅d1、d2、d3、d4形成的射野控制在10mm×10mm以下，才能进行测试分析。如果焦点和灯光指示有差异（一般光机都存在差异），就无法测试焦点。

采用本发明屏蔽装置进行x射线焦点测试的方法为：如图6所示，增加屏蔽装置后，铝合金板1留了狭缝，让射线透射穿过。铅板2也留了狭缝，成像射线顺利穿过，狭缝外的射线被3mm厚的铅板2遮挡，减少射线入射到成像板上。如射线s2在增加屏蔽装置后，被挡铅吸收，此束射线不会到达成像板。因为铅板2的大小为50mm×50mm,在成像板上的投影会达到100mm×100mm,完全包含成像区域20mm×20mm。另外增加屏蔽装置后，铝合金板1和盖板3对射线也有部分遮挡作用，可以进一步减少散射线到达成像板。这样挡铅d1、d2、d3、d4形成的射野控制在20mm×20mm就可以了，这样的范围也降低了摆位要求，根本不再考虑焦点和灯光指示的差异，使用更加方便灵活。