本發(fā)明屬于X射線成像應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

X射線成像是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、工業(yè)、安全檢測等領(lǐng)域中重要組成部分之一?，F(xiàn)有X射線成像熒光材料主要是利用背景增感、光存儲(chǔ)、閃爍體、記憶成像等材料技術(shù)，經(jīng)膠片或CCD數(shù)字處理，實(shí)現(xiàn)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)平面顯示成像。

X射線增感屏技術(shù)多是用鎢酸鹽類熒光材料制作成增感屏，其使用膠片成像時(shí)的缺點(diǎn)是不能及時(shí)提供圖片、照射時(shí)間長。光激勵(lì)存儲(chǔ)技術(shù)多是用氟化物熒光記憶材料制作成存儲(chǔ)板，其在X射線照射下數(shù)字存儲(chǔ)圖像，并可在紅色激光掃描下釋放圖像，其缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)讀取設(shè)備體積龐大。X射線及時(shí)成像是使用稀土發(fā)光材料與CCD或CMOS感光攝像器件配合使用，并與計(jì)算機(jī)相連后，形成X射線及時(shí)快速數(shù)字成像系統(tǒng)，其不足之處受制于平面CCD或CMOS感光期間面積或光學(xué)系統(tǒng)大小限制。X射線斷層掃描技術(shù)（CT）使用閃爍體投影成像，其缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜價(jià)格昂貴。這些技術(shù)均是在平面顯示目標(biāo)物體結(jié)構(gòu)，或通過數(shù)字后處理技術(shù)模擬三維立體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

以上這些現(xiàn)有的X光射線成像均是需要復(fù)雜昂貴的讀取設(shè)備及平面顯示裝置，它們更無法深入復(fù)雜的物體內(nèi)部X光成像，也無法取出后繼續(xù)成像，如對1毫米多個(gè)金屬孔洞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)探測成像。細(xì)小孔洞成像只能依靠光纖CCD成像，而CCD只是對物體表面實(shí)現(xiàn)觀察，無法實(shí)施結(jié)構(gòu)立體、密度、內(nèi)部成像。

本發(fā)明一種柔性電致發(fā)光X射線記憶探針，它包括：柔性透明導(dǎo)電層、電致發(fā)光層、絕緣層、記憶層、金屬細(xì)線電極；其特征是：柔性透明導(dǎo)電層使用透明導(dǎo)電液材料制成，電致發(fā)光層使用電致發(fā)光材料制備而成，絕緣層使用鈦酸鋇粉末材料制備而成；記憶層使用氧化鋅材料制備而成，它們構(gòu)成記憶探針；當(dāng)目標(biāo)物體置于X射線光源與記憶探針之間，記憶探針通電發(fā)光，X射線光源瞬間釋放X射線后，記憶探針清晰顯示出目標(biāo)物體影像，取出探針后目標(biāo)物體影像依然保存在發(fā)光探針表面。并且其具有可彎曲性，連續(xù)長度可達(dá)百米以上，能夠360度呈現(xiàn)目標(biāo)物體的內(nèi)部真實(shí)結(jié)構(gòu)與缺陷。

本發(fā)明可以廣泛用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、工業(yè)、安全檢測等領(lǐng)域中，尤其是同時(shí)進(jìn)入復(fù)雜的微細(xì)孔洞中探測成像，其可以通過計(jì)算及數(shù)字圖像合成處理，獲得物體360度真實(shí)的彩色多級灰度立體圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

一種柔性電致發(fā)光X射線記憶探針，它包括：柔性透明導(dǎo)電層1、電致發(fā)光層2、絕緣層3、記憶層4、金屬細(xì)線電極5、密封保護(hù)層6、柔性透明導(dǎo)電層引線7、金屬細(xì)線電極引線8。其特征是：柔性透明導(dǎo)電層使用透明導(dǎo)電液材料制成，電致發(fā)光層使用電致發(fā)光材料制備而成，絕緣層使用鈦酸鋇粉末材料制備而成；記憶層使用氧化鋅材料制備而成，它們構(gòu)成記憶探針；當(dāng)目標(biāo)物體置于X射線光源與記憶探針之間，記憶探針通電發(fā)光，X射線光源瞬間釋放X射線后，記憶探針清晰顯示出目標(biāo)物體影像，取出探針后目標(biāo)物體影像依然保存在發(fā)光探針表面。并且其具有可彎曲性，連續(xù)長度可達(dá)百米以上，能夠360度呈現(xiàn)目標(biāo)物體的內(nèi)部真實(shí)結(jié)構(gòu)與缺陷。

本發(fā)明中的記憶層4使用氧化鋅材料是納米顆粒；使用水熱法制備氧化鋅納米顆粒，納米氧化鋅材料制備的基質(zhì)材料是氧化鋅，激活劑材料是鋅離子，其在反應(yīng)釜100-300度下保持5-100小時(shí)，形成30-100納米顆粒的熒光材料，再在空氣中低溫?zé)Y(jié)氧化，X光照射時(shí)氧化鋅材料阻抗發(fā)生響應(yīng)變化。本發(fā)明中的納米氧化鋅是材料阻抗材料，在X射線照射下產(chǎn)生電阻阻抗變化，不同劑量的輻射強(qiáng)度與電阻成反比關(guān)系，輻射劑量越小電阻越大。目標(biāo)物體質(zhì)密度高，其接受的輻射劑量通過就小，此處電阻阻抗就大，通電時(shí)電致發(fā)光強(qiáng)度就弱，使得X射線形成灰度分布影像，沒有目標(biāo)物體處直接被X射線輻射，阻抗就小，電導(dǎo)通率高，背景發(fā)光就強(qiáng)，形成高對比度灰度圖像。本發(fā)明中的氧化鋅特制材料與常規(guī)的氧化鋅發(fā)光材料不同，其具有光變阻抗與記憶性能。

本發(fā)明中的柔性透明導(dǎo)電層1，它是ITO、導(dǎo)電聚合物、納米銀液體中的一種，通過涂覆干燥制備成柔性透明導(dǎo)電層。通過柔性透明導(dǎo)電層引線7、金屬電極層引線8分別與電致發(fā)光驅(qū)動(dòng)器、電源連接；金屬細(xì)線電極5材料是連續(xù)塑料線體、纖維線體、玻璃絲編織線體中的一種，其表面涂覆導(dǎo)電金屬或金屬氧化物或納米導(dǎo)電材料或?qū)щ娋酆衔?。金屬?xì)線電極5也可以是各類金屬導(dǎo)電電線，金屬細(xì)線電極材料是銅、銀、鋁中的一種柔性金屬導(dǎo)電絲材料制備而成，金屬細(xì)線電極直徑0.05-5毫米，金屬細(xì)線電極是實(shí)心或空心；金屬細(xì)線電極截面是圓形、方形、橢圓形中的一種。柔性透明導(dǎo)電層與金屬細(xì)線電極5主要是給電致發(fā)光層提供平行電場。

本發(fā)明中的電致發(fā)光層2使用電致發(fā)光材料制備而成；電致發(fā)光材料是硫化鋅基質(zhì)中摻雜激活劑銅，在高溫?zé)Y(jié)后形成電致發(fā)光。其發(fā)光為綠色或藍(lán)綠色，發(fā)光條件電壓是115V，頻率是400HZ。

本發(fā)明中的電致發(fā)光層中加入閃爍體微晶粉末材料，閃爍體微晶粉末材料加入量是電致發(fā)光材料重量的30%；閃爍體微晶粉末材料是硫化鋅基質(zhì)材料中加入激活劑鉈，輔助激活劑銀，高溫?zé)Y(jié)而成，其在X射線下具有藍(lán)色發(fā)光。X射線照射時(shí)，閃爍體微晶粉末發(fā)射出420-440納米藍(lán)色發(fā)光，其在電致發(fā)光未通電工作時(shí)，可以顯示目標(biāo)物體圖像，使用CCD攝像裝置可以記錄數(shù)字存儲(chǔ)。在電致發(fā)光顯示圖案時(shí)可以產(chǎn)生不同顏色的發(fā)光分布，使得圖案更加清晰準(zhǔn)確，響應(yīng)時(shí)間快，清晰度可以提高20%，避免了電致發(fā)光器件的缺點(diǎn)，是獨(dú)立的電致發(fā)光顯示是達(dá)不到的，同時(shí)也避免了常規(guī)的平面顯示。

本發(fā)明中的X射線記憶探針能夠彎曲的深入目標(biāo)物體內(nèi)部一次成像，多角度連續(xù)反映目標(biāo)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并形成實(shí)時(shí)影像，同時(shí)記憶層可以存儲(chǔ)圖像，使用讀取時(shí)可以將探針取出，通電使電致發(fā)光發(fā)光，視覺觀察或使用CCD記錄存儲(chǔ)，將真實(shí)的物體三維立體圖像被表示。本發(fā)明中的記憶層對可見光470-630納米沒有記憶功能，其圖像擦涂可以使用700納米以上的近紅外光或紅外熱源。本發(fā)明的線狀X射線記憶探針也可以圍繞目標(biāo)物體成像，也可以編織成網(wǎng)狀、平面成像，線狀X射線記憶探針具有360度發(fā)光、探測、成像。

本發(fā)明中的線狀X射線記憶探針與CCD光學(xué)系統(tǒng)配，實(shí)現(xiàn)數(shù)字記錄與存儲(chǔ)圖像。線狀X射線記憶探針在存儲(chǔ)圖像后，如在暗室保存或避光保存，圖像可以持保持續(xù)24小時(shí)以上。

本發(fā)明中的記憶層4是氧化鋅材料，氧化鋅材料制備的基質(zhì)材料是氧化鋅，激活劑材料是鋅離子，其在保護(hù)氣氛下置于溫度700-1200度下燒結(jié)，形成氧化鋅摻雜鋅的熒光材料，X光照射時(shí)氧化鋅材料阻抗發(fā)生響應(yīng)變化，本發(fā)明中的氧化鋅材料具有特別記憶功能，其針對X射線照射后光阻抗發(fā)生改變具有記憶功能，并可以保持24小時(shí)以上。

本發(fā)明中的記憶層可以使用氧化鋅材料是納米氧化鋅熒光材料與氧化鋅熒光材料的混合物，其發(fā)光效果會(huì)更好，其圖像質(zhì)量會(huì)更高。

附圖說明

圖1為柔性電致發(fā)光X射線記憶探針結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中結(jié)構(gòu)為：柔性透明導(dǎo)電層1、電致發(fā)光層2、絕緣層3、記憶層4、金屬細(xì)線電極5、密封保護(hù)層6、柔性透明導(dǎo)電層引線7、金屬細(xì)線電極引線8。

具體實(shí)施方式

一種柔性電致發(fā)光X射線記憶探針，它包括：柔性透明導(dǎo)電層1、電致發(fā)光層2、絕緣層3、記憶層4、金屬細(xì)線電極5、密封保護(hù)層6、柔性透明導(dǎo)電層引線7、金屬細(xì)線電極引線8；其特征是：柔性透明導(dǎo)電層1使用透明導(dǎo)電液材料制成，電致發(fā)光層2使用電致發(fā)光材料制備而成，絕緣層3使用鈦酸鋇粉末材料制備而成；記憶層4使用氧化鋅材料制備而成，它們構(gòu)成記憶探針。當(dāng)目標(biāo)物體置于X射線光源與記憶探針之間，記憶探針通電發(fā)光，X射線光源瞬間釋放X射線后，記憶探針清晰顯示出目標(biāo)物體影像，取出探針后目標(biāo)物體影像依然保存在發(fā)光探針表面。電發(fā)光停止后，納米記憶層可以保存圖像記憶，記憶時(shí)間可以在24小時(shí)以上，使用時(shí)再次使得電致發(fā)光工作，圖像依然存在。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)工藝是在金屬細(xì)線電極5表面連續(xù)涂覆記憶層4，在記憶層4表面涂覆絕緣層3，在絕緣層3表面涂覆電致發(fā)光層2，在電致發(fā)光層2表面涂覆柔性透明導(dǎo)電層1，最后被密封保護(hù)層6完全包裹。再在電致發(fā)光X射線記憶探針的柔性透明導(dǎo)電層、金屬細(xì)線電極中分別連接柔性透明導(dǎo)電層引線7、金屬細(xì)線電極引線8，透明導(dǎo)電層引線7、金屬細(xì)線電極引線8與驅(qū)動(dòng)裝置及電源連接，可以是并聯(lián)或串聯(lián)，可以是3V-220V驅(qū)動(dòng)使用。本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)與電致發(fā)光線相似，但其效果、用途、工藝過程、材料配使均與電致發(fā)光線有本質(zhì)不同。

本發(fā)明中的記憶層4也可以使用氧化鋅材料是納米顆粒；使用水熱法制備氧化鋅納米顆粒，氧化鋅材料制備的基質(zhì)材料是氧化鋅，激活劑材料是鋅離子，其在反應(yīng)釜100-300度下保持5-100小時(shí)，形成30-100納米顆粒的熒光材料，或者顆粒度更大，再在150-300度空氣中燒結(jié)氧化，X光照射時(shí)氧化鋅材料阻抗發(fā)生響應(yīng)變化。納米氧化鋅記憶層材料，不只是限于本發(fā)明中的粉末電致發(fā)光，也可以用于有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，達(dá)到X射線圖像顯示存儲(chǔ)目的，它們通過真空鍍膜實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明中的柔性透明導(dǎo)電層1，它是ITO、導(dǎo)電聚合物、納米銀液體中的一種，通過涂覆干燥制備成柔性透明導(dǎo)電層。本發(fā)明中當(dāng)線狀記憶探針太長時(shí)可以增加透明導(dǎo)電層金屬電極輔助線，其是金屬銅線、銀線制成，直徑0.05-0.3毫米，其可以與透明導(dǎo)電層引線7連接，其作用是長距離分配電流，如10米以上，透明導(dǎo)電層金屬電極輔助線連接纏繞在柔性透明導(dǎo)電層1表面，再被密封保護(hù)層包裹。密封保護(hù)層是PVC、PE、氟塑料、硅橡膠等材料，它們具有無色、透明特點(diǎn)，通過電線擠出機(jī)實(shí)現(xiàn)包裹，厚度通常大于0.1毫米。通過柔性透明導(dǎo)電層引線7、金屬電極層引線8分別與電致發(fā)光驅(qū)動(dòng)器、電源連接。

本發(fā)明中的金屬細(xì)線電極5材料是連續(xù)PVC、PE、PP等塑料線體、纖維線體、玻璃絲編織線體中的一種，也可以是光纖線體或CCD功能光纖等，它們具備連續(xù)、柔軟、拉力強(qiáng)、表面光滑可涂覆條件就可，其不局限以上材料，它們優(yōu)點(diǎn)是在360度X射線照射下不殘留出現(xiàn)金屬線中心電極線自身的影像，其表面涂覆導(dǎo)電金屬或金屬氧化物或納米導(dǎo)電材料或?qū)щ娋酆衔?，使其?dǎo)電形成中心電極效果。金屬細(xì)線電極5也可以是各類金屬導(dǎo)電電線，金屬細(xì)線電極材料是銅、銀、鋁中的一種柔性金屬導(dǎo)電絲材料制備而成，金屬細(xì)線電極直徑0.05-5毫米，金屬細(xì)線電極是實(shí)心或空心；金屬細(xì)線電極截面是圓形、方形、橢圓形中的一種。柔性透明導(dǎo)電層與金屬細(xì)線電極5主要是給電致發(fā)光層提供平行電場。

本發(fā)明中的電致發(fā)光層2使用電致發(fā)光材料制備而成；電致發(fā)光材料是硫化鋅基質(zhì)中摻雜激活劑銅，在高溫?zé)Y(jié)后形成電致發(fā)光。絕緣層3使用鈦酸鋇粉末材料制備而成。電致發(fā)光層2、絕緣層3通過涂覆實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明中的電致發(fā)光制備工藝與現(xiàn)有粉末發(fā)光器件制備基本相同，其發(fā)光為綠色或藍(lán)綠色，發(fā)光條件電壓是115V，頻率是400HZ。電致發(fā)光材料可以使用市場銷售牌號(hào)D502S，D512B產(chǎn)品。電致發(fā)光層在制備時(shí)通過涂覆或噴涂，將電致發(fā)光材料與膠水混合，其干燥固化可以是UV或紅外線。

本發(fā)明中的電致發(fā)光層2中加入閃爍體微晶粉末材料，閃爍體微晶粉末材料加入量是電致發(fā)光材料重量的30%，閃爍體材料不會(huì)影響電致發(fā)光效果；閃爍體微晶粉末材料是硫化鋅基質(zhì)材料中加入激活劑鉈，輔助激活劑銀，高溫?zé)Y(jié)而成，顆粒度3-50微米，其在X射線下具有藍(lán)色發(fā)光。X射線照射時(shí)，閃爍體微晶粉末發(fā)射出420納米藍(lán)色發(fā)光，其在電致發(fā)光未通電工作時(shí)，可以顯示目標(biāo)物體圖像，使用CCD攝像裝置可以記錄數(shù)字存儲(chǔ)。硫化鋅基質(zhì)材料中加入激活劑鉈制備的閃爍體材料具有良好X射線發(fā)光特性，其靈敏度好于硫化鋅銀材料。閃爍體材料可以使用KPT發(fā)光材料公司市售的X330、X321等牌號(hào)。藍(lán)色發(fā)光層所使用的閃爍體材料，在X射線照射時(shí)產(chǎn)生藍(lán)色閃光，并可有藍(lán)色余輝產(chǎn)生。

本發(fā)明中的電致發(fā)光X射線記憶探針能夠深入物體孔洞內(nèi)或彎曲圍繞目標(biāo)物體一次成像，多角度連續(xù)反映目標(biāo)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并形成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)影像，同時(shí)記憶層可以存儲(chǔ)圖像，使用讀取時(shí)可以將柔性顯示板展開為平面，通電使電致發(fā)光發(fā)光，觀察或使用CCD記錄存儲(chǔ)，將真實(shí)的物體三維立體圖像被平面表示。本發(fā)明中的記憶層對可見光470-630納米沒有記憶功能，其圖像擦涂可以使用700納米以上的近紅外光。

本發(fā)明中的柔性記憶成像顯示板其與CCD光學(xué)系統(tǒng)配合實(shí)現(xiàn)數(shù)字記錄與存儲(chǔ)圖像。柔性記憶成像顯示板在存儲(chǔ)圖像后，如在暗室保存或避光保存，圖像可以持續(xù)60小時(shí)以上。使用防水材料制作密封保護(hù)層6會(huì)使得器件壽命更長。本發(fā)明能夠圍繞目標(biāo)物體一次成像，減少X光照射次數(shù)，多角度連續(xù)反映目標(biāo)物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，并形成實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)影像，避免了多次多角度拍攝成像。

本發(fā)明中的記憶層4是氧化鋅材料，氧化鋅材料制備的基質(zhì)材料是氧化鋅，激活劑材料是鋅離子，其在保護(hù)氣氛下置于溫度700-1200度下燒結(jié)，形成氧化鋅摻雜鋅的熒光材料，材料的顆粒度5-30微米，可以大小與制備溫度、原料顆粒有關(guān)，燒結(jié)溫度高制備顆粒度大，光敏電阻性好，圖像清晰度差。記憶層4可以使用連續(xù)涂覆實(shí)現(xiàn)，厚度5-100微米。

本發(fā)明中的記憶層可以使用氧化鋅材料是含有納米氧化鋅熒光材料80%與氧化鋅熒光材料20%的重量比混合物，其發(fā)光效果會(huì)更好，其圖像質(zhì)量會(huì)更高。

本發(fā)明電致發(fā)光X射線記憶探針可以使用無色透明塑料密封保護(hù)，成品直徑細(xì)到0.5毫米。每米重量小于1克，可以彎曲、折疊、裁剪、拼接，工作條件DC3-36V或交流220V均可以。其連續(xù)長度達(dá)到100米以上，并可拼接組合。適合管道、電線檢測，能夠?qū)Τ笮臀矬w超長孔洞，尤其是對微細(xì)孔洞X射線結(jié)構(gòu)，實(shí)施立體X射線結(jié)構(gòu)成像檢測。

本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于

1)本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)在于其通過柔性360度發(fā)光層圖像記錄存儲(chǔ)，利用電致發(fā)光顯示技術(shù)直觀顯示目標(biāo)物體結(jié)構(gòu)與多級灰度圖像、空間位置關(guān)系，也可以再經(jīng)過與CCD設(shè)備結(jié)合形成數(shù)字化圖像，形成物體的三維結(jié)構(gòu)圖像結(jié)構(gòu)簡單、讀取設(shè)備簡單，或者使用現(xiàn)有設(shè)備，成本較低。可能夠廣泛用于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)、工業(yè)、安全檢測等領(lǐng)域中，可以通過計(jì)算及數(shù)字圖像合成存儲(chǔ)處理，獲得同密度物質(zhì)多級灰度立體圖像。即可實(shí)時(shí)顯示又可存儲(chǔ)記錄，適合野外夜晚現(xiàn)場讀取，使用3V電池就可工作，其直徑0.5毫米圓形，并可以360度一次成像，可以對超長超大型物體細(xì)小微孔實(shí)施X射線成像檢測。

2）本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)是一次多角度成像，X射線靈敏度高，X射線照射時(shí)間短、能量低，減少對人體的輻射量。整體形成的器件體積小，使用輕便，X光系統(tǒng)成像速度快，其可以廣泛應(yīng)用于精密加工中微小物體結(jié)構(gòu)內(nèi)部探測，也可以用于人體診斷，如人體多角度度快速診斷成像，其只要配備簡單的CCD攝像頭、便攜式計(jì)算機(jī)就可及時(shí)數(shù)字觀察、存儲(chǔ)圖像。適合于野外探傷、野外工業(yè)、便攜式電子器件、集成電路等X光結(jié)構(gòu)檢測，并保留圖像數(shù)據(jù)。

3)使用本發(fā)明制造的X射線成像系統(tǒng)，整體器件成本低廉，易于更換，使用廉價(jià)普通筆記本電腦就可以完成圖像處理。電致發(fā)光線直徑0.5毫米，可以折疊彎曲，抗沖擊，亮度可以調(diào)節(jié)，使用、運(yùn)輸方便快捷，并直接自我成像，耗電量只有LED顯示發(fā)光的50%-70%。

4）本發(fā)明彩色電致發(fā)光是柔性線性光源器件，發(fā)光均勻，圖像真實(shí)，其色彩可以實(shí)現(xiàn)同質(zhì)密度的物體內(nèi)部真實(shí)結(jié)構(gòu)立體成像，并可以動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)記錄，可以廣泛用于醫(yī)療、安檢、金屬探傷等領(lǐng)域，其數(shù)字立體圖片便于觀察，即可以及時(shí)成像，又可以記憶存儲(chǔ)。

在上面針對本發(fā)明較好的實(shí)施方式作了舉例說明后，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說應(yīng)明白的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，對本發(fā)明所作的任何改變和改進(jìn)都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。