能夠獲取物元信息以及基于圖像的選擇的放射線成像裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種能夠獲取物元信息以及基于圖像的選擇的放射線成像裝置。
[0002] -般地，在不破壞物體的前提下能夠檢測出從外觀上無法知道的缺陷等內(nèi)部狀態(tài) 的無損檢測技術(shù)中，將放射線照射到被攝物體，以透射的放射量曝光膠片的結(jié)果來得到的 圖像進行識別的技術(shù)稱為放射線照相術(shù)。
[0003] 以往，通過放射線照相術(shù)只能掌握如焊接部位的龜裂以及缺陷等被攝物體內(nèi)部的 不連續(xù)性、異物等，然而隨著檢查精度的逐漸發(fā)展，如今已經(jīng)發(fā)展到能夠檢查細微的缺陷或 者腐蝕程度的水平。例如，該技術(shù)可以使用于，為了判斷飛機的噴氣式發(fā)動機的渦輪機上是 否存在龜裂等破損，使用Ir-192伽馬射線或者X射線來定期地實施伽馬-X射線攝影，或 者，用于調(diào)查文物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)或者在不會損壞被攝物體的前提下對印在出土的鐵劍上的金 字進行攝影。并且，也用于確認塑料產(chǎn)品的內(nèi)部、炸彈的內(nèi)部引爆劑、火箭的固體燃料的填 充狀態(tài)，在此情況下，還可以使用與X射線或者伽馬射線等電磁波相比氫散射更大的中子 來進一步提高分辨率的技術(shù)。如上所述，放射線照相術(shù)廣泛地應用于從原子能發(fā)電設備、造 船等大型構(gòu)造物的健全性評價到如半導體材料等微小元器件的內(nèi)部狀態(tài)的不均勻性評價。 這時，作為伽馬射線源使用Ir-192、Co-60、Cs-137等的密封源。
[0004] 最近，利用這種放射線透射技術(shù)間接地確認材料本身的物理特性，即強度、相位 (phase)變化、韌性等，并且，其應用范圍也擴大，這種技術(shù)還使用于生命科學、遺傳學、免疫 學等方面。隨著被攝物體的物質(zhì)的密度、晶體結(jié)構(gòu)、厚度的不同，放射線的吸收系數(shù)也不同， 因此其透射力會變，其中，放射線的吸收系數(shù)與密度成正比，線衰減系數(shù)根據(jù)物質(zhì)本身的相 位或者狀態(tài)發(fā)生變化。并且，根據(jù)被攝物體的組成成分，這些也不一樣。這種放射線的光學 吸收特性能夠以圖像來顯示并能夠進行識別。對于極小的半導體產(chǎn)品或高品質(zhì)產(chǎn)品、毒品 以及炸藥的識別等均利用這種性質(zhì)。
[0005] 在現(xiàn)有的使用X射線或者伽馬射線的檢查中，也開發(fā)了圖像處理以及實時數(shù)碼技 術(shù)等特殊檢查技術(shù)并應用于現(xiàn)場。中子、X射線、伽馬射線的融合圖像會提供更加鮮明的圖 像，有利于獲取對微小缺陷的精確的圖像的微焦點X射線裝置也已商品化。圖像也不使用 現(xiàn)有的膠片而是使用圖像板或平板半導體檢測器，從而使之數(shù)碼化而改進了圖像的加工或 者信息的傳送。并且，因裝置的大小和成本問題而主要用于醫(yī)療領(lǐng)域的計算機斷層掃描成 像（CT)裝置的應用范圍也已擴大到工業(yè)領(lǐng)域。這種利用放射線的無損檢測技術(shù)，以前只能 獲取平面圖像，然而最近根據(jù)多種需求，調(diào)動了更加精密的圖像處理技術(shù)，而且，獲取原圖 像的放射線透射技術(shù)也發(fā)展到使用多個能量的X射線或中子、散射放射線成像等。
【背景技術(shù)】
[0006] 如前所述，以往在利用放射線的無損檢測中，為了獲取二維圖像而一般使用透射 方式，為了獲取三維圖像而使用基于多個放射線產(chǎn)生裝置的立體投影漫視技術(shù)。具體說明 為如下，該技術(shù)使用排列多個小型的放射線檢測器，組合將物體用輸送帶等移動時掃描的 結(jié)果，從而重新構(gòu)成為以二維或三維圖像等的方式。這種目前已被商業(yè)化的工業(yè)以及醫(yī)療 用圖像裝置是基于一維圖像并通過螺旋形以及線形掃描來顯示二維或三維圖像。另一方 面，如前所述，為了區(qū)分被攝物體的元素成分，利用根據(jù)放射線能量的透射性能的差異，使 能量互不相同的多個放射線照射到被檢測對象，從而區(qū)分有機物和無機物等的技術(shù)。
[0007] 在國際公開專利第W004/024002號（"SPIRAL CT DEVICE"，2006年1月5日）中公 開了螺旋CT裝置，該裝置包括：圓錐上的放射源，其具有三維性的擴散；掃描儀主體，其具 有檢測放射線的二維放射線檢測器等。并且，在美國公開專利第20080219540號（"System and Method for Selective Blending of 2D X-Ray Images and 3D Ultrasound Images''， 2008年9月11日）中公開了用于使用二維X射線圖像和三維超聲波圖像，將結(jié)構(gòu)同時成 像，從而混合成單一的混合的二維圖像的系統(tǒng)及方法。并且，韓國公開專利第2009-0046765 號（"物體組成的三維成像方法及裝置"，2009年5月11日）中公開了對根據(jù)物體的放射 線的康普頓散射進行計數(shù)來分析物體的組成元件并進行三維掃描，并基于此獲得物體的元 件組成的三維圖像的技術(shù)。
[0008] 不過，像這種現(xiàn)有的放射線圖像技術(shù)的情況，由于為了獲得三維圖像而所使用的 方法的結(jié)構(gòu)性問題，因此在圖像分辨率或者檢測效率方面具有存在界限的問題。不僅如此， 以往，為了能夠區(qū)分被攝物體的元素，不使用單一能量的放射線，而是使用多種能量的放射 線，因此具有不僅裝置的結(jié)構(gòu)復雜，而且經(jīng)濟效率低的問題。
[0009] 現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 1.國際公開專利第 TO04/024002 號（"SPIRAL CT DEVICE"，2006 年 1 月 5 日）
[0012] 2.美國公開專利第 20080219540 號（"System and Method for Selective Blending of 2D X-Ray Images and 3D Ultrasound Images"，2〇〇8 年 9 月 11 日）
[0013] 3.韓國公開專利第2009-0046765號（"物體組成的三維成像方法及裝置"，2009 年5月11日）

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] (一）要解決的技術(shù)問題
[0015] 因而，本發(fā)明是為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的各種問題而提出的，本發(fā)明的目的在 于提供一種能夠獲取物元信息以及基于圖像的選擇的放射線成像裝置，其利用放射線和物 質(zhì)之間相互作用方式來獲取圖像，從而提高圖像分辨率以及檢測效率。本發(fā)明的另一目的 在于提供一種能夠獲取物元信息以及基于圖像的選擇的放射線成像裝置，尤其利用單一光 子三維跟蹤技術(shù)，從而只用單一能量的放射線能夠獲取三維圖像的同時能夠區(qū)分被攝物體 的元素。
[0016] (二）技術(shù)方案
[0017] 實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的能夠獲取物元信息以及進行圖像的選擇的放射線成像 裝置100,可以包括：放射源110,其產(chǎn)生放射線；至少一個以上的散射裝置，其接收穿過被 攝物體的包括透射放射線和散射放射線的放射線并散射；圖像裝置140,其接收穿過所述 散射裝置的包括透射放射線和散射放射線的放射線來測量能量以及位置信息，從而制作二 維圖像。此時，最優(yōu)選地，在所述放射線成像裝置100中，所述散射裝置至少有兩個以上，其 包括第一散射裝置120和第二散射裝置130。
[0018] 此時，所述放射線成像裝置100測量穿過至少一個以上的所述散射裝置的包括透 射放射線和散射放射線的放射線的損失的能量以及位置信息，從而利用至少一個以上的所 述散射裝置以及所述圖像裝置140所測量的損失的能量、能量或位置信息的值來制作所述 被攝物體的三維圖像以及計算元素信息。并且此時，優(yōu)選地，所述放射線成像裝置100利用 基于放射線的粒子性的單一光子三維跟蹤技術(shù)來制作三維圖像以及計算元素信息
[0019] 并且，所述放射源110可以產(chǎn)生從伽馬射線、X射線、電子射線、質(zhì)子射線、重離子 射線、中子射線中選擇的至少一個放射線。
[0020] 并且，優(yōu)選地，所述圖像裝置140以像素型形成，從而獲取二維圖像。
[0021] 并且，本發(fā)明的能夠獲取物元信息以及基于圖像的選擇的放射線成像方法，可以 包括：入射步驟，由放射源110產(chǎn)生的放射線入射到被攝物體500并分離為透射放射線和 散射放射線；第一散射步驟，穿過所述被攝物體500的包括透射放射線和散射放射線的放 射線入射到第一散射裝置120并分離為透射放射線和散射放射線，所述第一散射裝置120 測量放射線的損失的能量以及位置信息；第二散射步驟，穿過所述第一散射裝置120的包 括透射放射線和散射放射線的放射線入射到第二散射裝置130并分離為透射放射線和散 射放射線，所述第二散射裝置130測量射線的損失的能量以及位置信息；二維圖像獲取步 驟，穿過所述第二散射裝置130的包括透射放射線和散射放射線的放射線入射到圖像裝置 140,所述圖像裝置140測量放射線的能量以及位置信息，從而制作二維圖像。
[0022] 此時，所述放射線成像方法還可以包括三維圖像獲取步驟，所述圖像裝置140利 用所述第一散射裝置120、第二散射裝置130以及所述圖像裝置140所測量的損失的能量、 能量或位置信息的值來制作所述被攝物體500的三維圖像以及計算元素信息。并且，此時， 優(yōu)選地，所述放射線成像方法利用基于放射線的粒子性的單一光子三維跟蹤技術(shù)來制作三 維圖像以及