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一种碳纳米CT成像系统及成像方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-06-28 09:50:29

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-10 16:57:15
一种碳纳米CT成像系统及成像方法,包括机架、控制系统、计算机系统、探测器、准直器、过滤器和若干个碳纳米射线源,其中,若干个所述碳纳米射线源呈环形阵列均匀设置于所述机架上,用于发射X射线;所述控制系统与所述碳纳米射线源连接,用于控制碳纳米射线源在指定时间对指定位置发射X射线。本发明提供的一种碳纳米CT成像系统及成像方法,实现对待测对象进行定点、定时、定量的X射线扫描,使扫描方式更具有针对性,减少待测对象X射线的摄入量,同时,本发明的成像系统不需要采用滑环实现了X射线扫描功能,降低了CT成像系统的制造成本,另外,该碳纳米射线源具有响应速度快、散热效果好,使用寿命长的特点。
一种碳纳米CT成像系统,包括机架(10)、控制系统(40)、计算机系统(90)、探测器(80)、准直器(60)、过滤器(70)和若干个碳纳米射线源(50),其特征在于,所述碳纳米射线源(50)的数量为80个至120个之间,呈环形阵列均匀设置于所述机架(10)上,用于发射X射线;所述控制系统(40)与所述碳纳米射线源(50)连接,用于控制碳纳米射线源(50)在指定时间对指定位置发射X射线;所述过滤器(70)与每一个所述碳纳米射线源(50)对应放置,用于过滤X射线;所述准直器(60)放置于所述过滤器(70)与碳纳米射线源(50)之间,分别与过滤器(70)和碳纳米射线源(50)对应,用于控制X射线的照射范围;所述探测器(80)与所述碳纳米射线源(50)平行对应放置,探测器(80)与碳纳米射线源(50)之间放置有待测对象(20),探测器(80)与所述计算机系统(90)连接,所述碳纳米射线源(50)包括壳体(110)、碳纳米管阴极(120)、阳极(150)

传统螺旋CT成像系统主要包括:X射线源、高压发生器、探测器、机架、滑环等部件。 其工作原理为:X射线源发出X射线,穿过人体到达探测器,其中,X射线源通过滑环与探测器 连接,传输X射线获取的信号,并通过探测器将信号发送至计算机系统;在X射线扫描人体 时,X射线源围绕人体连续匀速旋转,同时扫描床同步匀速递进,使扫描轨迹呈螺旋状前进, 从而快速、不间断地完成容积扫描,获取扫描对象某一部位的断面信息。在每次扫描过程 中,探测器接收穿过人体后的衰减X射线信息,通过模数转换器将模拟信号转换成数字信 号,输入至电子计算机内;经过电子计算机高速计算,得出该层面各点的X射线吸收数据,利 用该吸收数据组成图像矩阵,在显示器上按照不同灰度等级显示断面图像,从而清楚地观 察到断面的解剖结构。

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]本发明提供的一种碳纳米CT成像系统及成像方法,将碳纳米射线源呈环形阵列在 机架上,实现对待测对象进行定点、定时、定量的X射线扫描,使扫描方式更具有针对性,减 少待测对象X射线的摄入量,同时,在保证检测精度和图形处理与重建效果的基础上,本发 明的成像系统不需要采用滑环实现了X射线扫描功能,降低了 CT成像系统的制造成本,又有 利于减小结构尺寸,节约空间。此外,通过采用碳纳米管阴极避免传统热阴极的温度高、功 耗大、发射延迟的缺陷;将碳纳米管阴极的放射面设计成凹形曲面,提高响应速度,有助于 发射高频脉冲的电子束;在碳纳米管阴极与阳极之间设置栅极和聚焦极,降低碳纳米管阴 极被轰击的概率,从而保护碳纳米管阴极,增加碳纳米射线管的寿命;将阳极改进为旋转式 的圆锥形状激发端结构,有助于避免热量集中,延长阳极的使用寿命,提高碳纳米射线管的 散热性能。

技术合作

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明 的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出 其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的 精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护 范围之内。