技术领域
[0001] 本发明属于射线成像技术领域，具体涉及一种基于反射成像的钙钛矿X射线成像装置。
相关背景技术
[0002] 现有射线成像系统中的闪烁屏存在灵敏度低、空间分辨率低、成像伪影残留等痛点问题，无法满足高对比度、高清晰度、快速检测等成像需求。其中，灵敏度低引起的长曝光时间以及闪烁体伪影残留，导致成像对比度低且响应速度慢，如常用的闪烁体CsI：Tl易出现毫秒到秒级别的残影。另外，由于闪烁光在闪烁屏幕内传播造成的光串扰严重，很难实现较高空间分辨率。
[0003] 此外，已有技术中，闪烁体成像器件结构设计存在成像噪声和成像灵敏度之间的矛盾，若为提高光收集效率将光电转化器件紧贴闪烁体，或将闪烁体置于光电转化器件后方，则器件也会和闪烁体一起受到射线直接照射，产生大量噪点，同时对光电转化器件造成辐射损伤；若光电转化器件远离闪烁体，则因光路传输效率造成的光损失会降低系统灵敏度，导致成像时间大大加长。
具体实施方式
[0019] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方案仅用以解释发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0020] 如图1、2所示，本发明实施例提供一种基于反射成像的钙钛矿X射线成像装置，包括成像装置外壳1、入射窗、调整窗3、成像相机4、固定板5、闪烁屏、反射镜7。
[0021] 成像装置外壳1，主要材质为铝合金，可通过螺丝固定在成像系统中，也可拆卸并通过握把搬动放置，主要用途为提供装置各组件固定接口和光路暗室。成像相机入口、入射窗和调整窗边缘均设置有遮光条，保证腔体内部处于光暗环境。
[0022] 入射窗，其入射区域尺寸155mm×155mm，厚度2mm，材质为射线阻挡能力弱、强度高的碳纤维板。闪烁屏安装在入射窗内侧。碳纤维板重量轻、成本低，可制备有多组，随闪烁屏一同替换。
[0023] 调整窗3，为正对成像相机镜头的可拆卸区域，可在不影响入射窗、闪烁屏的情况下拆卸，用于对成像装置内部镜头、反射镜等光路组件进行调整。
[0024] 成像相机4，通过螺钉固定在固定板上，并将镜头伸入暗室6，相机光圈、焦距和反射镜位置可通过成像腔室上的调整窗进行调整。相机通过反射镜接收钙钛矿闪烁体探测器放出的闪烁光，进行时间积分并转化为图像，通过USB接口进行输出至计算机上进行显示。
[0025] 固定板5，用于固定相线缆等。
[0026] 闪烁屏，尺寸150mm×150mm，厚度300μm。闪烁屏选用了CsCu2I3作为闪烁体材料，如图3、4所示，该材料晶体具有一维针状结构，这种结构有利于将产生的可见光限制在“针状”结构中传播，从而减少光学串扰，获得高空间分辨率。
[0027] 反射镜7，将钙钛矿闪烁体探测器发出的光反射至成像相机，使相机本身不直接暴露在射线源的出射区域内，以减少噪点，延长相机使用寿命。
[0028] 试验证明，将本发明所述成像装置应用于X射线成像系统中，能够达到了以下效果，如图5所示：
[0029] 1.实现成像的超高分辨率
[0030] 试验测得系统的空间分辨率超过20LP/mm。
[0031] 2.实现成像的高帧率
[0032] 试验测得系统在10Hz的成像帧率下图像归一化信噪比好于100。
[0033] 3.实现低噪声耐辐照成像
[0034] 试验测得系统成像区域辐照耐受剂量大于100Gy。
[0035] 综上，本发明为一种射线探测装置，使用碳纤维板内的CsCu2I3闪烁屏接受X射线并将射线转化为闪烁光，使用高清工业相机通过反射镜收集闪烁屏发出的光子并生成图像。
[0036] 本发明采用具有高发光效率和一维针状结构的CsCu2I3闪烁屏，克服了常规闪烁体成像装置空间分辨率低、成像伪影残的问题，实现了成像装置的高空间分辨和高帧率成像。本发明采用反射成像方式，使光电转化器件避开射线照射区域，实现了成像装置的耐辐照和高信噪比。
[0037] 本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
[0038] 以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
