一種飛點(diǎn)形成裝置及設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輻射成像技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種飛點(diǎn)形成裝置及設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前采用一種基于可旋轉(zhuǎn)屏蔽機(jī)構(gòu)的飛點(diǎn)掃描設(shè)備進(jìn)行安檢，可旋轉(zhuǎn)屏蔽機(jī)構(gòu)為 圓柱體，側(cè)壁上開有供射線入射和出射的螺旋線縫隙，在圓柱體旋轉(zhuǎn)過程中，射線經(jīng)狹縫準(zhǔn) 直器照射圓柱體，輻射的粒子通過螺旋線縫隙出射，形成飛點(diǎn)，飛點(diǎn)高速運(yùn)動形成掃描線， 對移動的被測物體實(shí)施掃描。這種飛點(diǎn)掃描設(shè)備可用于無損檢測、安檢等場合。
[0003] 圖1示出了這類飛點(diǎn)掃描設(shè)備的使用場景，輻射源1與圓柱體5之間放置有狹縫 準(zhǔn)直器3,圓柱體5水平放置，右側(cè)為沿箭頭11方向移動的被測物8。圓柱體5側(cè)壁上具有 一對螺旋線縫隙6'和6"，輻射源1發(fā)出射線，經(jīng)由狹縫準(zhǔn)直器3上的直線縫隙2被限制為 扇形射線束4,照射到圓柱體5上。當(dāng)圓柱體5繞中心軸旋轉(zhuǎn)時(旋轉(zhuǎn)方向?yàn)榧^12所示)， 扇形射線束4的射線由縫隙6'入射，再穿過縫隙6"出射(顯然，縫隙6'和6"兩者的位置 相對應(yīng))，形成筆形射線束10。圓柱體5持續(xù)旋轉(zhuǎn)，則經(jīng)縫隙6"出射的飛點(diǎn)在箭頭13的水 平面內(nèi)形成無數(shù)條筆形射線束，被測物8在掃描范圍內(nèi)沿箭頭11方向移動，完成飛點(diǎn)掃描。
[0004] 經(jīng)過大量研究分析發(fā)現(xiàn)，上述飛點(diǎn)掃描設(shè)備的飛點(diǎn)形成環(huán)節(jié)存在一定弊端：縫隙 6'和6"為螺旋線形狀，在整個長度方向幾乎把圓柱體分開，抗拉性能較差，在長時間執(zhí)行 掃描任務(wù)、圓柱體5持續(xù)高速旋轉(zhuǎn)的情況下，因受到離心力F=m?r 2的作用，圓柱體5非常 容易發(fā)生變形，導(dǎo)致飛點(diǎn)不能按照設(shè)計(jì)的軌跡運(yùn)動，使得掃描圖像不完整，檢測結(jié)果可靠性 低，并且在極端情況下還有可能發(fā)生圓柱體開裂的情況，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種飛點(diǎn)形成裝置及設(shè)計(jì)方法，通過合理布置屏蔽體上 螺旋槽的數(shù)量和位置，提高屏蔽體抗拉性能，確保掃描檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠，設(shè)備使用安全。
[0006] 本發(fā)明提供一種飛點(diǎn)形成裝置，包括屏蔽體和輻射源，其中屏蔽體為中空圓柱體， 屏蔽體側(cè)壁上具有成對設(shè)置的狹長螺旋槽，輻射源位于屏蔽體外側(cè)，其特征在于，屏蔽體的 側(cè)壁上具有N對螺旋槽，且N > 2,每對螺旋槽包括一個入射槽和一個出射槽；其中，以屏蔽 體的單個橫切面為界，M對螺旋槽位于所述單個橫切面一側(cè)，N-M對螺旋槽位于所述單個橫 切面另一側(cè)，其中屏蔽體的橫切面平行于屏蔽體的底面，M < N ;所有入射槽位于輻射源扇 形射線束的覆蓋范圍內(nèi)，屏蔽體的任一橫切面至多經(jīng)過兩個入射槽；每個入射槽相對于屏 蔽體的橫切面具有傾斜角，相鄰兩個入射槽之間具有預(yù)定距離；各出射槽的位置對應(yīng)于與 其成對設(shè)置的入射槽的位置。
[0007] 優(yōu)選地，其中位于所述單個橫切面上方且與所述單個橫切面相隔最遠(yuǎn)的入射點(diǎn) 所在的入射槽為第一入射槽，輻射源到屏蔽體側(cè)壁的垂線長度為L，扇形射線束中最大上 張角的射線與所述垂線的夾角為，則第一入射槽的始端到所述單個橫切面的距離為 L*tan01〇
[0008] 優(yōu)選地，其中位于所述單個橫切面下方且與所述單個橫切面相隔最遠(yuǎn)的入射點(diǎn)所 在的入射槽為第N入射槽槽，輻射源到屏蔽體側(cè)壁的垂線長度為L，扇形射線束中最大下 張角的射線與所述垂線的夾角為02，則第N入射槽槽的末端到所述單個橫切面的距離為 L*tan02。
[0009] 優(yōu)選地，其中屏蔽體側(cè)壁具有預(yù)定厚度，成對設(shè)置的入射槽和出射槽在側(cè)壁中的 切口方向相同。
[0010] 優(yōu)選地，其中，在所有入射槽槽中，第X-1個入射槽槽、第X個入射槽槽和第X+1個 入射槽槽依次相鄰，第X-1個入射槽槽的末端與第X個入射槽槽的始端相隔第一距離，第X個入射槽槽的末端和第X+1個入射槽槽的始端相隔第二距離，其中第一距離與第二距離不 相等。
[0011] 優(yōu)選地，其中屏蔽體本體為吸收輻射源射線的材料，屏蔽體本體外部覆蓋有保護(hù) 層，所述保護(hù)層的材料包含以下種類中的一種或多種：碳纖維、玻璃纖維、金屬。
[0012] 優(yōu)選地，其中屏蔽體與編碼器相連接，編碼器用于獲取屏蔽體的位置信息和角速 度息。
[0013] 優(yōu)選地，其中屏蔽體與形變檢測傳感器相連接，形變檢測傳感器用于檢測屏蔽體 是否發(fā)生形變。
[0014] 優(yōu)選地，其中屏蔽體與拉線檢測傳感器相連接，拉線檢測傳感器用于當(dāng)屏蔽體在 高速旋轉(zhuǎn)過程中發(fā)生意外時，切斷屏蔽體的旋轉(zhuǎn)動力。
[0015] 本發(fā)明提供的一種飛點(diǎn)形成裝置設(shè)計(jì)方法，包括：根據(jù)輻射源扇形射線束的覆蓋 范圍以及屏蔽體的尺寸，確定輻射源的安裝位置；在屏蔽體的側(cè)壁上布置N對狹長螺旋槽， 每對螺旋槽包括一個入射槽和一個出射槽，N > 2 ;其中，對于所述N對狹長螺旋槽的布置方 式，以所述屏蔽體的單個橫切面為界，令M對螺旋槽位于所述單個橫切面一側(cè)，N-M對螺旋 槽位于所述單個橫切面另一側(cè)，其中屏蔽體的橫切面平行于屏蔽體的底面，M < N ;令所有 入射槽位于輻射源扇形射線束的覆蓋范圍內(nèi)，屏蔽體的任一橫切面至多經(jīng)過兩個入射槽； 令每個入射槽相對于屏蔽體的橫切面具有傾斜角，相鄰兩個入射槽之間具有預(yù)定距離；令 各出射槽的位置對應(yīng)于與其成對設(shè)置的入射槽的位置。
[0016] 本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明合理布置屏蔽體上螺旋槽的數(shù)量和位置，在確保掃描 圖像完整的前提下，避免了螺旋槽過長容易變形的缺陷，提高了屏蔽體的抗拉性能，確保掃 描檢測結(jié)果準(zhǔn)確可靠、設(shè)備使用安全。
【附圖說明】
[0017] 圖1是一種現(xiàn)有飛點(diǎn)形成設(shè)備的使用場景示意圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例的飛點(diǎn)形成裝置使用狀態(tài)圖。
[0019] 圖3是圖2實(shí)施例的飛點(diǎn)形成裝置中屏蔽體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020] 圖4-7是本發(fā)明實(shí)施例的屏蔽體及其側(cè)壁展開示意圖。
[0021] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例屏蔽體的縱向剖面示意圖。
[0022] 圖9是本發(fā)明實(shí)施例中一個飛點(diǎn)的出射過程側(cè)視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 以下結(jié)合附圖并舉實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0024] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的飛點(diǎn)形成裝置使用狀態(tài)圖。圖3為圖2實(shí)施例中屏蔽體 100的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，屏蔽體100為中空的圓柱體，圖中為堅(jiān)直放置，可繞中心軸I軸旋 轉(zhuǎn)。屏蔽體100的側(cè)壁上有若干段狹長的螺旋槽(縫隙)，例如螺旋槽對101包括入射槽hg 和出射槽h'g'。在屏蔽體100外部，點(diǎn)P代表輻射源，可提供例如X射線，照射旋轉(zhuǎn)的屏蔽 體 100。
[0025] 使用時，輻射源P和屏蔽體100之間放置有狹縫準(zhǔn)直器200,輻射源P發(fā)出X射線， 經(jīng)狹縫準(zhǔn)直器200上的狹縫201約束為扇形射線束202,打到旋轉(zhuǎn)的屏蔽體100上，射線經(jīng) 入射槽和出射槽穿過屏蔽體100形成飛點(diǎn)飛出，如圖2中，射線經(jīng)過入射槽ab的a端、出射 槽a' b'的a'端后飛出一個飛點(diǎn)，形成筆形射線束203。
[0026] 在扇形射線束202的覆蓋范圍內(nèi)布置入射槽，可在對應(yīng)的出射槽外連續(xù)飛出飛 點(diǎn)，令被檢測物300沿箭頭方向移動即可進(jìn)行掃描，配合輻射探測器400得到被檢測物300 的輻射掃描圖像，為安檢提供依據(jù)。
[0027] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的屏蔽體及其側(cè)壁展開后的示意圖，左側(cè)為屏蔽體本體，右 側(cè)為側(cè)壁展開圖，側(cè)壁展開后為具有一定厚度的矩形板。
[0028] 關(guān)于屏蔽體100上的若干段螺旋槽，在圖4實(shí)施例中，側(cè)壁上具有兩對螺旋槽，第 一對螺旋槽為ha和h' a'，第二對螺旋槽為de和d' e'，其中ha和de是入射槽，h' a'和 d'